Общая информация о катализаторах

Катализатор — это элемент выхлопной системы. Он выполняет две задачи:

1. Окисление выхлопных газов с целью снижения содержания вредных для экологии примесей
2. Создание противодавления в выхлопной системе

Устройство катализатора и его разновидности

Существуют три вида катализаторов, разделяющихся по принципу работы:

• Фильтрующий (катализатор дожигания)
• Химический
• Магнитно-стрикционный (МСК)

В данной статье мы рассмотрим самый известный и популярный вид катализатора — катализатор дожигания.

Катализатор дожигания, в свою очередь, делится на два типа:

— Керамический катализатор

— Металлический катализатор

Внутренняя структура катализатора представляет собой соты, выполненные из керамики или металла. По функциональности они идентичны, но катализатор из металла более надежен, тогда как керамические соты довольно хрупки. Стоит металлический катализатор дороже керамического.

На соты наносится тонкий слой платино-иридиевого сплава, который и обеспечивает окисление выхлопных газов. Платина и иридий – дорогие металлы, отсюда такая высокая стоимость катализатора.

Сам катализатор помещается в корпус из нержавеющей стали.

Принцип работы катализатора

Выхлопные газы представляют собой смесь NO (оксид азота), CH (углеводород), CO (оксид углерода – угарный газ). Эти газы опасны как для окружающей среды, так и для самого человека. Смог, который еще недавно был визитной карточкой больших городов, образуется из-за взаимодействия этих и некоторых других соединений, в результате получается вредная для человека дымовая завеса.

Принцип работы катализатора основан на том, чтобы эти элементы до-окислять путем каталитической реакции между элементами газов и сплава катализатора, в результате на выходе получаются либо более низкие концентрации вредных веществ, либо чистые кислород и углекислый газ.

Реакция происходит из-за высокой температуры выхлопных газов (выше 300 градусов). Чем выше температура, тем быстрее протекает реакция. Температура выхлопных газов во многом зависит от заправляемого топлива. Топливо низкого качества может выдавать очень большую температуру отработанных газов, что уменьшает срок службы катализатора.

Стандарты

Экологическая политика привела к появлению норм содержания вредных веществ в выхлопных газах. В зависимости от конкретного стандарта, топливо и катализаторы разделяются по своему качеству (соответствию стандартам).

На данный момент существует 6 стандартов, принятых в Евросоюзе – Евро-1, Евро-2, Евро-3, Евро-4, Евро-5, Евро-6. Евро-6 ввели в 2013 году, тогда как в России максимальным стандартом на данный момент является Евро-5.

Сейчас в России введен закон на запрет эксплуатации транспортных средств со стандартом ниже Евро-3.

Стандарт Евро-3:

оксид углерода (CO) — не более 2,3г/км (грамм на километр пути)

углеводороды (СН) — не более 0,2 г/км
оксиды азота (NO) — не более 0,15 г/км

Выхлопная система

На современных машинах обычно ставится минимум два катализатора, один из которых ставится прямо на выпускной коллектор (катколлектор).

Для нормальной работы катализатора нужно обеспечить постоянное оптимальное соотношение воздуха и топлива в рабочей смеси, поступающей в камеру сгорания.

Этот параметр (количество кислорода) измеряется датчиком лямбда-зонд, который подает сигнал в блок управления, а тот, в свою очередь, соответствующим образом регулирует подачу топлива в двигатель.

После первого катализатора стоит второй лямбда-зонд, который регистрирует изменение содержания кислорода в выхлопе. Если разницы нет или она ниже допустимого значения, подается сигнал о неисправности катализатора.

После второго лямбда-зонда ставится второй катализатор, который располагается примерно под ногами человека на переднем сидении.

Если установлено 4 катализатора, то два других (нижних) располагаются на некотором отдалении от верхних катализаторов. Если из строя выходит один катализатор, то меняют как минимум два верхних, в противном случае возникает неправильное противодавление.

Из-за чего катализатор выходит из строя

Катализатор это фильтр, а фильтры со временем приходится менять.

Существует несколько причин неисправности катализатора.

1. Истек срок службы. В процесс работы катализатор забивается и превращается в пробку. В таком случае машина начинает «тупить», уменьшается мощность работы. Обычно катализатора хватает на 100-120 тысяч километров пробега. После этого катализатор необходимо менять.

2. Стерся платино-иридиевый слой катализатора. В принципе, забившийся катализатор возможно почистить, однако со временем каталитический сплав стирается и чистка становится абсолютно бесполезным занятием.

3. Керамический слой катализатора разрушился. Это либо вторая стадия после «забивки» катализатора, либо наличие чисто механических повреждений типа ударов. Такое чаще всего происходит у автомобилей, предназначенных для загородной езды. В этом случае частички керамики попадают в двигатель и нарушают его работу. Если это запустить, то можно дойти до капитального ремонта или замены двигателя. Если вы слышите странный треск и дребезжание под ногами, это может говорить в пользу разрушения катализатора.

4. Фильтрующая структура катализатора оплавилась. Это происходит, если температура выхлопных газов превышает допустимый порог. В норме катализаторы выдерживают температуру от 300 до 900 градусов. Причина заключается в некачественном топливе. Оплавленный катализатор так же превращается в пробку.

Как правило, при неисправном катализаторе вы увидите сигнал «Check Engine» или при сканировании – код ошибки P0420. Однако, для точного определения причин проблемы необходимо провести диагностику катализатора.

Что делать и кто виноват

Кто или что несет вину за сломанный катализатор – мы уже узнали выше. Возникает вопрос – что делать дальше?

В первую очередь, необходимо провести диагностику выхлопной системы. Если катализатор вышел из строя, вам предложат его заменить на новый. Вышедший из строя катализатор ремонту не подлежит.

Есть и другой вариант, более дешевый – вы убираете катализатор и ставите на его место пламегаситель. Пламегаситель не фильтрует выхлоп, но зато выполняет вторую функцию катализатора – разбивает поток газов, снижая, тем самым, нагрузку на резонатор. Ставить прямую трубу не рекомендуется — либо катализатор, либо пламегаситель.

Если вы решили поставить пламегаситель, то второй лямбда-зонд будет постоянно подавать сигнал ошибки, что довольно сильно раздражает. Но есть способ его обмануть. Здесь либо вам ставят механический контроллер лямбда-зонда, либо программный.

Механический контроллер представляет собой втулку. Втулка вставляется в выхлопную трубу, а лямбда-зонд уже в нее. В таком случае зонд находится на расстоянии от основного потока выхлопных газов и регистрирует норму.

Программный контролер надежнее. Он подает сигнал на бортовой компьютер, соответствующий нормальной работе катализатора.

Штатный или универсальный?

Это второй выбор, с которым вы сталкиваетесь при замене катализатора. Со штатным или оригинальным катализатором все понятно – его продает ваш дилер. Обычно дилер продает катализатор вместе с коллектором, что еще больше увеличивает цену.

Универсальный катализатор намного дешевле, что является очевидным плюсом, т.к. на катализаторы не дают гарантии. Функциональность такая же, как и у штатного, только штатный предназначен специально для марки вашей машины, а универсальный катализатор необходимо подбирать. Здесь большое значение уделяется сервису, который производит замену катализатора.

Кроме того, некоторые автосервисы, например наш автосервис «Глушак», предоставляют гарантию.

⭐ Температура катализатора. Принцип действия каталитического нейтрализатора выхлопных газов

Принцип действия каталитического нейтрализатора выхлопных газов основан на осуществлении химической реакции под воздействием тепла. Если автомобиль используется в обычном режиме и двигатель успевает прогреваться, то нейтрализатор расщепляет опасные соединения. Если авто передвигается на короткие дистанции с частым глушением ДВС (в транспортном заторе), то выделяется недостаточно тепла для осуществления химических реакций.

Сбои двигателя, экстремально жаркие погодные условия, постоянные перегрузки режима движения авто приводят к превышению допустимой температурной нормы в выхлопной системе, отчего автокат быстрее выходит из строя.

Какая рабочая температура катализатора?

Температура катализатора автомобиля может колебаться от +300 до +800°С, это считается нормой. В таких условиях опасные соединения, содержащиеся в выхлопе, распадаются под воздействием катализирующего покрытия сот. Выходящие вместе с водяным паром токсичные оксиды углерода и азота расщепляются до углекислого газа и молекулярного азота. Реакции химической трансформации соединений запускает сплав драгметаллов из элементов платиновой группы: родий, палладий, платина, золото. Он нанесен тонким слоем на внутреннюю поверхность сот. Состав активно работает в допустимых температурных пределах, но остро реагирует на отклонения от нормы.

Какая температура катализатора влияет на срок службы?

Вопрос оплавления нейтрализатора живо обсуждается на форумах автолюбителей. Есть те, кто считает, что фильтрующая матрица плавится и затрудняет выход газов. Другие утверждают, что керамика жаропрочная и выдерживает температурные нагрузки автомобиля. Но дело вовсе не в свойствах керамических сот, а в функциональности нанесенной на них каталитической пленки. Драгоценный сплав действительно оплавляется, если работает при +900°С и выше.

На что влияет низкая температура работы катализатора?

Говоря о низких показателях, химики имеют ввиду все, что ниже 250-300°С. Этот барьер служит стартом для запуска химических процессов. Недостаточно активная работа двигателя, краткие акты включения-выключения зажигания приводят к тому, что выхлоп не очищается, а соты автоката забиваются. Нормальная температура катализатора важна для автомобилей с дизельным двигателем, так как в них запускается процедура регенерации (самоочищения сот) при высокой тепловой активности. Частые случаи передвижения на непрогретом ДВС приводят к невозможности самостоятельного выжигания сажи, копоти и приводят автокат (сажевый фильтр) в нерабочее состояние.

Выпуск отработавших газов: все не так просто, как может показаться

Параметры, определяющие качество

На эффективность подавления шума и безопасность использования всей выхлопной системы влияют в первую очередь такие факторы, как конструкция глушителя, диаметр внутренних труб, надежность и способ крепления элементов системы к шасси. Также чрезвычайно важным является качество швов и уплотнений, используемых в соединениях и деталях системы.

Глушители, поставляемые на вторичный рынок, часто отличаются от оригинальных конструкций, устанавливаемых автопроизводителем при выпуске автомобиля. Даже крупные компании, производящие глушители, упрощают оригинальную конструкцию, если она оказывается слишком, на их взгляд, нетехнологичной. Существуют и такие поставщики запчастей, которые умышленно предельно упрощают заводские конструкции выпускных систем. Снижая собственные затраты, они имеют возможность предложить покупателю очень дешевые, по сравнению с оригинальными конструкциями, продуктовые линейки.

Изменение конструкции глушителя, при сохранении его оригинальных параметров и, главное, характеристик, требует проведения ряда тестов и исследований. Производители, меняющие конструкции без каких-либо согласований и тестов своих изделий, часто реализуют их на рынке, а затем их продукция нарушает нормальную работу всей выхлопной системы автомобиля.

Еще одним важным фактором, определяющим выбор выхлопной системы, является использование соответствующих диаметров труб в глушителе. Ведь можно сконструировать глушитель, используя трубы заниженного, от оригинала, диаметра, и он будет существенно понижать шумовой фон. Но подобное «дросселирование» потока выхлопных газов обязательно отразится на снижении эффективности работы двигателя.

Нельзя не остановиться на проблеме материалов, используемых в глушителях. На выхлопную систему действуют такие вредные внешние факторы, как резкие изменения температуры, например при езде во время дождя. Неблагоприятно влияет на элементы системы выпуска отработавших газов и эксплуатация в зимний период, когда на детали действуют низкие температуры; контакт со снегом, солью вызывает образование очагов коррозии. А если учесть, что и внутренняя поверхность элементов глушителя подвергается воздействию кислых сред, то становится понятно, почему выбор материала глушителя влияет не последним образом на срок его службы.

Глушители, устанавливаемые на автозаводе, как правило, изготовлены из листов и труб, материалом которых являются нержавеющие и жаропрочные стали. Из-за высокой цены этих материалов детали системы выпуска газов, предназначенные для реализации на вторичном рынке, делают из рядовой стали, но обрабатывают с обеих сторон антикоррозионным покрытием, главным образом на основе алюминия. Покрытие наносится слоем 80…120 г/м², толщина определяет устойчивость поверхности к коррозии. Качество покрытия можно оценить визуально: если слой нанесен тонкий, то поверхности деталей не блестят, а имеют матовый алюминиевый оттенок.

Важна, безусловно, для продления срока службы системы выпуска газов толщина самого металла глушителя, поскольку чем он толще, тем дольше изделие прослужит.

Кроме стали в конструкции глушителя используются материалы, поглощающие или же отражающие звуки. С функциями шумоподавления хорошо справляется стекловолокно. Материал характеризуется отличными характеристиками глушения шума и, по сравнению с другими звукоизолирующими технологиями, не наносит вреда окружающей среде. Стекловолокно не поглощает конденсат, но способствует его испарению из глушителя. Этот материал не меняет своих свойств даже при температуре  +900°С. Технология текстурирования стекловолокна позволяет тщательно заполнить «карманы» глушителя.

Важно помнить, что все элементы системы выпуска отработавших газов следует монтировать в строгом соответствии с предназначенными для них местами на днище кузова.

Выхлопная система должна быть закреплена без напряжений, ее расположение должно обеспечивать возможность свободного смещения под действием изменения окружающей и внутренней температуры. При замене отработавшей свой ресурс выхлопной системы на новую эластичные резиновые элементы также меняются.

Необходимо также добавить, что при установке нового глушителя надо обратить внимание на эстетичный вид и антикоррозионную защиту сварных швов, на кронштейны крепления, расположенные на трубах и резонаторах. Металл креплений должен быть определенной толщины, а сами крепления должны быть приварены сварными швами достаточной длины. Сварка частей системы является важнейшим фактором, влияющим на надежность всей выхлопной системы, которой приходится постоянно воспринимать динамические нагрузки различной силы.

Катализаторы на страже чистоты «выхлопа»

Как известно, назначением выхлопной системы является отвод из двигателя отработавших газов, а также снижение шумового эффекта, возникающего в результате пульсации давления выходящих газов. Однако в современных авто выхлопная система выполняет также важнейшую роль и по очистке отработавших газов. С этой целью в выхлопные системы вводятся такие компоненты, как каталитические нейтрализаторы, кислородные датчики, сажевые фильтры и некоторые другие устройства.

В связи с различием в технологиях очистки вредных выбросов каталитические реакторы, предназначенные для «дизелей», нельзя использовать в бензиновых двигателях, и наоборот. В дизельных двигателях задачей очистных устройств является снижение выбросов окиси углерода, которая образуется при работе на обедненной смеси. Снижение выбросов оксида азота в значительной степени обеспечивает действие используемой в двигателях системы рециркуляции отработавших газов (EGR), а также применение системы селективной каталитической нейтрализации (SCR). Хотя в России данная технология, в связи с целым рядом недостатков, а именно высокой ценой, низкой температурой замерзания одного из главных компонентов данной технологии, всего –11,5°С, повышенными требованиями к качеству дизтоплива, используется достаточно редко.

Задачей каталитического нейтрализатора, больше известного в народе под названием катализатор, является преобразование вредных соединений, образующихся в процессе сгорания топлива в двигателе, в несколько менее вредные для экологии вещества. В двигателях с искровой системой зажигания катализаторы окисляют и снижают вредность трех соединений. NO_x, или оксид азота, преобразуется в N₂ или нейтральный азот, углеводород CH превращается в H₂O, а окись углерода CO становится углекислым газом CO₂. Поэтому в бензиновых двигателях каталитический нейтрализатор называют трехкомпонентным.

Химические реакции происходят при рабочей температуре катализатора 350…800°С. Для оптимального осуществления процесса сгорания топлива необходимо сохранение стехиометрического состава горючей смеси. Для такой смеси устанавливается специальный коэффициент избытка воздуха λ = 1. Это значит, что для сгорания 1 кг топлива без образования остаточного кислорода потребуется 14,7 кг воздуха. Кстати, при использовании в качестве топлива пропана соотношение воздух/топливо меняется и будет равно 15,6:1.

В качестве материалов, ускоряющих прохождение реакций в катализаторах,используют металлы – палладий, платину, родий, рутений. Эти материалы напыляются на монолитный блок, находящийся внутри реактора и напоминающий своим внешним строением пчелиные соты.

Конечно, сгорание происходит и при λ < 1 или λ > 1, однако только при λ = 1 уровень выбросов вредных соединений минимальный. Надо сказать, что впрыск точно дозированной смеси могут обеспечить только инжекторные устройства, контролируемые и управляемые бортовым компьютером. Поэтому катализаторы работают в основном в автомобилях с инжекторной системой подачи топлива, а в машинах, где горючую смесь готовит карбюратор, используются очень редко.

Каталитические блоки бывают керамическими и металлическими. Керамическая конструкция характеризуется разделением на квадратные, в сечении, соты, с толщиной стенок между каналами 0,05…0,15 мм. В стальных блоках стенки значительно тоньше, всего 0,03…0,07 мм. Такое строение позволяет стальным блокам пропускать больший поток выхлопных газов. Металлические блоки значительно чаще керамических устанавливают на новые автомобили, они отличаются большим тепловым сопротивлением, поэтому, например, только стальные каталитические решетки используют в двигателях, работающих на газе.

К преимуществам керамических блоков можно отнести более благозвучный для человеческого уха звук, издаваемый ими при работе, чем образующийся при прохождении выхлопных газов через металлические «соты». Однако керамический блок отличается гораздо менее прочной структурой, чем металлический, стойкость его к механическим повреждениям низкая, и очень часто они выходят из строя по причине появления трещин, образовавшихся от ударов. Также керамические блоки хуже металлических переносят перепады температур, поэтому, как писалось выше, «керамику» не применяют в двигателях, работающих на газе.

Эксплуатация катализатора – в жестких рамках

Катализатор относится к устройствам автомобиля, состояние которых водителю достаточно сложно диагностировать самостоятельно. Повреждение каталитического нейтрализатора легко обнаружить в результате проведения анализа выхлопных газов, однако выполнить это можно только на диагностическом стенде. Наиболее важным показателем является процентное содержание окиси углерода СО в «выхлопе». В автомобиле с поврежденным катализатором содержание СО достигает от 1,5 до 4%, тогда как нормально работающий катализатор снижает этот показатель примерно до 0,03%, а часто и до более низкого уровня.

Однако симптомы «утраты трудоспособности» катализатора можно обнаружить в процессе эксплуатации автомобиля. Потеря мощности, проблемы с запуском, шумная работа двигателя – все это может быть признаком того, что катализатор поврежден. Также следует проверить, в каком состоянии находится окончание выхлопной трубы. Если оно сильно закопчено, покрыто сажей, это верный знак того, что выхлопная система, и особенно катализатор, может иметь серьезные дефекты.

Рабочий ресурс современных катализаторов постоянно увеличивается, однако большинство производителей рекомендуют менять катализатор после 120…150 тыс. км пробега. Бывают, конечно, случаи, когда катализаторы выхаживают и по 250 тыс. км, но это относится к разряду исключений.

Для продления «жизни» катализатора необходимо тщательно следить за тем, что попадает в заправочный бак машины. Даже незначительное количество этилированного бензина может необратимо повредить катализатор. Поэтому особенно опасно заправлять автомобиль где-то на трассе, приобретая уже разлитое в канистры горючее.

Кроме того, использование топлива низкого качества, загрязненного, приводит к тому, что за счет высокой температуры выхлопных газов внутренняя часть катализатора может расплавиться. Нормальная работа катализатора происходит примерно при 600°С, а некачественное топливо может повысить температуру до 900°С.

Необходимо также систематически контролировать состояние свечей зажигания. Отсутствие искры в одном из цилиндров будет приводить к стеканию несгоревшего бензина в выхлопную систему, что негативно отразится на состоянии катализатора.

Каталитический нейтрализатор может быть разрушен одним ударом о бордюр или выступающий камень, при движении по пересеченной местности. Следует также опасаться резкого охлаждения катализатора, которое может произойти, например, при пересечении автомобилем глубокой лужи.

Кислородный датчик

Сокращение вредных выбросов в выхлопных газах в значительной степени зависит от кислородного датчика, или лямбда-зонда. Конструкция этих устройств претерпела с годами значительные изменения: если изначально это были обычные датчики, то сегодня это уже микропроцессорные системы.

Очистка выхлопных газов первоначально производилась только с использованием каталитических нейтрализаторов. В их функции входило ускорение химической реакции, в результате которой вредные соединения должны были преобразоваться в менее вредные. В 70-х гг. прошлого века был изобретен кислородный датчик. Соединение этого прибора с катализатором позволило значительно поднять уровень очистки отработанных газов. Лямбда-зонд нагревается быстрее катализатора, а значит, система управления двигателем быстрее начинает получать сигналы об изменениях содержания кислорода в выхлопных газах, которое, как известно, определяет оптимальный для сгорания состав топливно-воздушной смеси.

Важным параметром является температура кислородного датчика: при низкой температуре датчик не функционирует, а при слишком высокой либо при частых значительных температурных перепадах могут возникать поломки датчика, снижается его срок службы.

Чтобы стабилизировать температурный режим работы кислородных датчиков, сделать их независимыми от температуры отработанных газов, современные лямбда-зонды оснащают электрическими подогревателями. Постоянная рабочая температура позволяет получать сигналы от датчика в большем диапазоне режимов работы двигателя, что увеличивает в целом чистоту выхлопных газов автомобиля. Благодаря появлению независимых от окружающей температуры подогреваемых датчиков стали применять монтаж сразу двух кислородных датчиков – до и после катализатора. В этом случае контроль количества кислорода в смеси значительно более точен, а функционирование всей выхлопной системы более надежно. Кроме того, таким образом легко контролировать эффективность работы катализатора.

Один из наиболее известных производителей кислородных датчиков – японская компания Denso. Первые датчики компания выпустила в 1977 г., и за прошедшие годы Denso поставила сотни миллионов своих датчиков производителям автотехники по всему миру. Сегодня высокотехнологичные конструкции Denso доступны покупателям вторичного рынка, причем качество продукции не уступает качеству датчиков, идущих на конвейеры ведущих автостроителей.

Программа выпуска Denso охватывает 277 позиций и 1700 модификаций. Большая их часть – уникальные разработки инженеров компании. Среди таких разработок – датчики циркониево-оксидные, цилиндрического либо плоского исполнения, с подогревом и без такового, титановые датчики, лямбда-зонды для обедненных смесей, линейные A/F и другие.

Не менее известна продукция фирмы NGK. За последние 30 лет компания реализовала более 600 млн кислородных датчиков марки NTK. В течение последнего десятилетия предприятие стало одним из основных поставщиков подобных компонентов, как на вторичном рынке, так и при комплектации новых машин.

Технологии, связанные с производством кислородных датчиков, были освоены компанией NGK еще в 80-х гг. прошлого века, а объемы продаж датчиков NTK увеличивались год от года. До 1999 г. было реализовано 100 млн датчиков, в 2003 г. объем реализации составил 200 млн ед. За следующие четыре года объем возрос вдвое. Сегодня, когда датчики марки NTK уже отметили свое 30-летие, в компании утверждают, что в мире за этот период было продано более 700 млн датчиков.

Увеличению спроса на лямбда-датчики способствуют все более и более жесткие экологические нормы, вводимые в мире. Например, в начале нынешнего века, перед введением OBD II (On-Board-Diagnosis II), требованиями предусматривалась установка одного регулировочного кислородного датчика, но с введением OBD II каждый вновь зарегистрированный автомобиль должен иметь, кроме регулирующего датчика, еще и диагностический. Автомобили с двумя выхлопными трубами должны оборудоваться сегодня не менее чем двумя датчиками каждого вида.

Еще одним фактором, обуславливающим рост продаж датчиков, стало появление двигателей с пониженным расходом топлива, растет число регистрируемых мотоциклов, которые в Европе сегодня оснащаются трехкомпонентными катализаторными нейтрализаторами и кислородными датчиками.

Лямбда-зонды тоже ломаются

Одной из причин значительных объемов продаж кислородных датчиков является то, что поврежденный датчик ремонту не подлежит, а меняется на новый.

Однако лямбда-зонды, изготовленные известными производителями, как правило, не ломаются в течение всего срока эксплуатации транспортного средства, если, конечно, на них не воздействуют внешние причины, например механические удары, приводящие к появлению трещин в керамических элементах либо к обрыву соединения корпуса и кабеля. Загрязнение датчика оседающими на него твердыми частицами, вылетающими вместе с выхлопными газами, приводит к задержке его реагирования на изменения в составе выхлопных газов и, как следствие, вызывает неверные действия электронного модуля, управляющего работой двигателя. Также и влияние влаги, попадающей в места электросоединений, появление коррозии на металлических поверхностях контактов отражаются на качестве сигналов, передаваемых датчиком.

Итак, как мы видим, если учесть при выборе элементов системы выпуска отработавших газов все необходимые для долгой и надежной работы факторы, то можно действительно получить качественно и надежно работающую систему, а достаточно высокая цена ее будет вполне оправданна.

Про катализаторы…: bmwservice — LiveJournal

Вышеупомянутая «трехкомпонентность» подразумевает исключительно три основных полезных реакции:

а) доокисление «угарного газа» до сравнительно безвредной двуокиси углерода;
б) выделение из вредных окислов азота самого атмосферного азота;
в) расщепление углеводородов на двуокись углерода и воду.

Следовательно, говорить о «катализатор работает» можно только по отношению к тем компонентам выхлопа, для которых он собственно и создавался. Катализатор не «дожигает», а только убивается несгоревшими компонентами моторного масла, топлива и прочими сложными формами углеводородов. «Масло жрет, но пока еще не дымит, потому что катализатор еще работает» — абсурд. Так хорошо знакомое владельцам «немцев» сизое дымление говорит не о смерти катализатора, а о проблемах с двигателем, которые таким образом по наследству достаются катализатору и транзитом через него проходят, заодно его добивая. Катализатор же такие эксцессы способен терпеть лишь непродолжительное время. При несвоевременном устранении причин, его активный слой покрывается спекшейся органикой, а сами соты — наглухо забиваются.

Далее логично осветить такой важный момент как срок жизни катализатора. К великому удивлению, при условии исправно работающего двигателя, этот компонент не менее долговечен, чем кузов автомобиля и даже имеет все шансы его пережить. Каталитический нейтрализатор работает без расхода активного вещества.

Убить катализатор может только неисправность двигателя в некоторых особо заметных проявлениях: моторное масло в выхлопных газах, позднее зажигание и неправильное смесеобразование. Убедиться в этом можно самостоятельно, найдя видавшую виды иномарку ранних выпусков типа BMW E34 года так 1987 и позже — ее катализатор может работать совершенно исправно до сих пор, не в пример современным трех-пятилеткам этого же производителя. А все потому, что моторы типа М50/M20 могут ничего не знать о расходе масла, даже находясь в столь почтенном возрасте…

Катализатор эффективно работает только в диапазоне температур свыше 300 градусов Цельсия. После превышения порога в 900 градусов, он начинает разрушаться. При неудачном стечении обстоятельств (например, разогретый активной ездой катализатор и позднее зажигание от применения 95-го бензина на современном форсированном двигателе, рассчитанном, как правило, исключительно на 98-й) несгоревшее топливо может мгновенно оплавить его например вот так, как на фото:

Следующий важный момент: невероятно распространенная байка про увеличение мощности после удаления катализатора. Если он не оплавлен и сохраняет пропускную способность, «дышать» двигателю он мешает не больше, чем препятствует дыханию вот это приспособление:

Обращу внимание, что не помогают развеять миф даже популяризованные в легкой и непринужденной манере данные… Полученные, замечу, после очевидной, но несущественной подтасовки. Но даже они дают «разницу» сравнимую с методологической погрешностью измерений (чем, кстати, по сути и являются, что легко понять по видео). Однако полученная разница в плюс-минус 2 л.с. в данном случае, это сравнение не только и не столько исправного катализатора с его отсутствием, сколько исправного с «частично забитым»(sic!).

Кстати, этот эксперимент я проводил лично и на том же стенде. С более «стабильным» результатом — никаким. Удаление полностью исправного и чистого катализатора вообще не дало никакого прироста мощности и мощность стала даже ниже , что объясняется  изменившимся условиям в измерительной камере: за пару недель, прошедших после «переварки» катализатора, там немного потеплело. Отмечу, что когда закупорка будет аналогичной вышеприведенной фотографии, двигатель вообще перестанет набирать обороты… Измерять что-либо необходимости не будет.

Несмотря на вышесказанное, не могу пойти против истины: катализатор все же немного снижает мощность двигателя и тому есть объективная причина. Объяснение лежит в плоскости истории внедрения катализаторов в серийную продукцию. В то время, когда на конвейере одновременно присутствовали «катализаторные» и «бескатализаторные» модели, унификация не позволяла вносить наиболее эффективные технологические изменения в конструкцию выхлопа.

Когда-то, в «переходной период», катализатор был лишь «пришлепкой» на приемной трубе:

Очевидно, что выхлопные газы после почти метрового пробега температуру немало теряли, эффективность нейтрализации снижалась, что заставляло производителя «подтягивать» термостат вверх на десять градусов, что хорошо видно на примере ранних поколений BMW. Температуру двигателя поднимали на 10-15 градусов, что способствует полноте сгорания и улучшает «экологию» вообще.

В следующем поколении двигателей, подтягивали уже не только и не столько температуру (а ее реально подтянули до 100-110 градусов с 90), но и сам элемент катализатора затолкали практически в цилиндр:

Такая конструкция называется «каталитическим коллектором», или же «катколлектором», что мешает настраивать выпускной коллектор на эффект резонанса.
Это дает некоторое сравнительное снижение мощности по сравнению с хорошо настроенными «спортивными» «пауками»:

Так что нужно просто знать, с чем сравнивать.

Но самый главный вопрос, даже при сравнении действительно сравнимых вещей, сколько же реально «съедает» катализатор. Ведь мы меняем рассчитанную и хорошо настроенную систему на кусок полой трубы бОльшего, чем основной, диаметра, где скорость истечения газов падает, а противодавление немного увеличивается!

Дать достаточно точный ответ на этот вопрос нам снова поможет компания BMW, которая (и это также мною проверено на диностенде) всегда исключительно точно указывает мощностные характеристики двигателей. Искушенные читатели сразу поймут, что проще всего будет сравнить «экологичные» версии спортивных моторов BMW S54B32 для американского рынка с европейскими аналогами.

Сначала посмотрим на разницу в конструкции «Европы»:

А катализатора-то там и нет — его перенесли почти на метр… Так что выпуск здесь совершенно «спортивный», а сам кат стоит далеко от двигателя:

А вот версия для США, где катколлектор традиционный, в угоду экологии:

Настало время огласить разницу: установленный катализатор отнял у двигателя… примерно 5 л.с из 343.  И целых 10 Н*м крутящего момента.

То есть, отличия настроенной(!) выхлопной системы от «задушенной» катализатором это примерно 2% по мощности и моменту. Это, конечно, можно почувствовать, но очень непросто…

Умелый чип-тюнинг (который и был выполнен самой BMW в версии M3 CSL) даст не менее 5% прибавки и будет стоить дешевле, чем «фирменный» паук и его установка. Следовательно, тупое (самый удачный термин) выбивание катализатора при сохранении катколлектора вообще ничего не даст.

В завершении, предлагаю основные тезисы «про автомобильные катализаторы»:

1.Катализатор — практически вечный прибор, при условии, что двигатель исправен. Должны быть исправны датчики кислорода, должен отсутствовать расход масла, октановое число топлива должно соответствовать режиму эксплуатации и конструкции двигателя. Это минимально достаточные требования для его долговременного функционирования.

2.Удаление катализатора без необходимости — бессмысленная процедура. Не только бесполезная с точки зрения прибавки мощности, но даже вредная — выхлопные газы впрысковых (в т.ч. и непосредственно-впрысковых) автомобилей крайне токсичны и удушливы в виду короткого пути смесеобразования (сравните с хорошо настроенными карбюраторными автомобилями и запахом их выхлопа). При каждом открытии дверей и окон в пробке/стоянке, выхлопные газы будет затягивать в салон по строго законам физики — в зону пониженного давления. Закрытие дверей оставляет вас с ними один на один. Поврежденный катализатор имеет смысл заменить если не на дорогой оригинальный, то хотя бы на универсальный «евро» картридж, немного более низкой эффективности, но и значительно более дешевый. Прошивки типа «евро- 2» также не имеют никакого отношения к увеличению мощности, но негативно сказываются на поддержании оптимального состава смеси — снижают эффективность нейтрализации, даже при условии сохранения катализатора.

3.Нормальный выхлоп прогретого автомобиля класса типа «евро-4» и выше — горячий воздух практически без запаха. Во всех случаях отклонений от этой «нормы», стоит задуматься о фактическом состоянии катализатора и двигателя.

4.Данные с датчиков контроля за состоянием катализатора, а также датчиков окислов азота, или температуры катализатора (последние установлены на некоторых азиатских двигателях) — важная информация для автовладельца, которую неплохо бы научиться корректно интерпретировать, что позволит не менять (хуже того — удалять) полностью исправный катализатор в случае возникновения фантомных ошибок (снова см. материал про бензин).

5.Катализатор бессмысленно удалять даже в потенциально «проблемных» по топливу регионах. Металлосодержащие присадки со свинцом и железом и рядом не стояли с воздействием на катализатор, например, того же моторного масла. Ни по эффективности, ни по массово-объемным показателям. Литр масла на 1000 км это просто океан на фоне 1000 л самого злого этилированного бензина. И убить такими присадками катализатор еще сложнее, чем найти такой бензин в крупном городе…

Датчик температуры катализатора | Датчики температуры

Лямбда-зонд (датчик кислорода).

Какая связь между катализатором и лямбда-зонд?

Лямбда-зонд — это датчик кислорода (Oxygen Sensor), устанавливаемый в системе выпуска. В выхлопной системе автомобиля, как правило, их один или две штуки. Первый датчик лямбда-зонд всегда устанавливается сразу после выпускного коллектора, чтобы выхлопные газы обтекали рабочую поверхность датчика, а второй, если есть, сразу после катализатора. Применение лямбда-зонд обусловнено жесткими экологическими нормами по снижению содержания вредных веществ в выхлопных газах. Катализатор предназначен для снижения выброса токсичных отработавших газов. В свою очередь, катализатор вещь хорошая, но эффективно работает лишь при определенных условиях. Без постоянного контроля состава топливно-воздушной смеси катализатор выходит из строя очень быстро – вот тут и необходим датчик кислорода,он же лямбда-зонд (ЛЗ), он же O2-датчик.

Название датчика кислорода происходит от греческой буквы L (лямбда), которая в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Избыток воздуха в смеси измеряется весьма оригинально – путем определения в выхлопных газах содержания остаточного кислорода (O2). При оптимальном составе этой смеси, когда на 14,7 части воздуха приходится 1 часть топлива, L равна 1. Окно эффективной работы катализатора очень небольшое: L = 1±0,01. Обеспечить такую точность возможно только с помощью систем питания с электронным (дискретным) впрыском топлива и при использовании в цепи обратной связи лямбда-зонда. Поэтому лямбда-зонд устанавливается перед катализатором. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления системы впрыска топлива (ЭБУ), а тот в свою очередь анализирует и оптимизирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры двигателя топлива. Как мы уже упомянали выше, на некоторых современных автомобилях имеется дополнительный датчик лямбда-зонд, который устанавливается на выходе катализатора. Это позволяет увеличить точность приготовления смеси и контролировать работу катализатора, чтобы трехкомпонентный катализатор смог полностью выполнить свое предназначение и сократить объем вредных выбросов до минимума.

Лямбда-зонд, как правило, изготавливают из циркониевого сплава (используется керамический элемент на основе двуокиси циркония, покрытый платиной) — гальванический источник тока, меняющий напряжение в зависимости от температуры и наличия кислорода в окружающей среде. Конструкция его предполагает, что одна часть соединяется с наружним воздухом, а другая — с выхлопными газами внутри трубы. В зависимости от концентрации кислорода в выхлопных газах, на выходе датчика появляется сигнал. Контроллер принимает сигнал с ЛЗ, сравнивает его с значением, прошитым в его памяти и, если сигнал отличается от оптимального для текущего режима, корректирует длительность впрыска топлива в ту или иную сторону. Таким образом осуществляется обратная связь с контроллером впрыска и точная подстройка режимов работы двигателя под текущую ситуацию с достижением максимальной экономии топлива и минимизацией вредных выбросов.

Возможные причины поломки лямбда-зонд:

• некачественный бензин, железо, свинец забивают платиновые электроды за несколько неудачных заправок;
• перегрев корпуса датчика из-за неправильно установленного угла опережения зажигания, сильно переобогащенной топливной смеси;
• масло в выхлопной трубе из-за плохого состояния маслосъемных колец;
• сбои в системе зажигания, хлопки в глушителе и в выпуске разрушающие хрупкую керамику;
• удары;
• многократные (неудачные) попытки запуска двигателя через небольшие промежутки времени, что приводит к накапливанию несгоревшего топлива в выпускном трубопроводе, которое может воспламениться с образованием ударной волны;
• попадание на керамический наконечник датчика любых эксплуатационных жидкостей, растворителей, моющих средств;
• использование при установке датчика герметиков, вулканизирующихся при комнатной температуре или содержащих в своем составе силикон;
• обрыв, плохой контакт или замыкание на «массу» выходной цепи датчика.

Возможные признаки неисправности лямбда-зонд:

• неустойчивая работа двигателя на малых оборотах;
• ухудшение динамических характеристик автомобиля;
• повышенный расход топлива;
• повышение температуры в районе каталитического нейтрализатора или его нагрев до раскаленного состояния.
• характерное потрескивание в районе расположения каталитического нейтрализатора после остановки двигателя;

Можно ли отключать лямбда-зонд после замены катализатора на пламегаситель?

После замены катализатора на пламегаситель, наличие кислородного датчика, как детали выхлопной системы, обеспечивающей в числе прочего эффективную работу катализатора, становится не важным. Отсюда вопрос: допускается ли эксплуатировать автомобиль совсем без лямбда-зонда? Однозначного ответа для всех автомобилей нет. Наиболее просто и правильно эта задача решается в том случае, если у данного автомобиля предусмотрена возможность перепрограмировать контроллер на режим работы без катализатора. Это возможно у большинства BMW с «мозгами» BOSH (Siemens не перепрограмируется). В этом случае после замены катализатора на пламегаситель меняется программа управления и лямбда-зонд просто снимается и всё. У некоторых марок автомобилей перепрограмирование невозможно и, если неисправность датчика сильно влияет на работу мотора, тогда выхода нет — необходимо устанавливать исправный датчик лямбда-зонд .

Взаимозаменяемость лямбда-зонд .

Рекомендованные заводом-изготовителем лямбда-зонды и сходные по конструкции циркониевые датчики могут быть взаимозаменяемы. Возможна замена неподогреваемых датчиков на подогреваемые (но не наоборот!). Однако при этом может возникнуть проблема несовместимости разъемов и отсутствия в автомобиле цепи питания для нагревателя лямбда-зонда. Недостающие провода можно проложить самостоятельно, а вместо разъема использовать стандартные автомобильные контакты. Рекомендуется использовать графитовую смазку, чтобы датчик не прикипел к выпускному коллектору.

Выбил катализатор — теперь летаю на ракете. Выбил катализатор — теперь летаю на ракете.

Доброе время суток всем любителям японок. Пишу первый раз, поэтому не ругайтесь если что.

Стал замечать, что осенью 2011 машина стала постепенно «тупеть». Менял масло, чистил и менял воздухан (потом вообще нулевик поставил), зажигание стробом выставлял, давление в колесах регулировал и чего только еще не делал (даже стекла протирал). Результатом было совсем незначительное изменение динамики либо вообще ничего.

Короче три дня назад вдруг прямо в дороге загорелась лампочка на приборке (это я потом посмотрел, что это «перегрев катализатора). Значок прямоугольник с паром или дымком сверху. Я испугался и остановился сначала не глуша. Подумал, что перегрел мотор, хотя температура была точно в норме (но мало ли что). Открыл капот, потрогал радиатор, патрубки и вообще воздух в «подкапоте». На вид всё норм. Завел опять — ничего не горит. Ну, наверное проводок отошел, а теперь встал на место. Завтра посмотрю (просто ночь была уже). Но б. ь через пару минут опять загорелась и в придачу обороты немного упали. На ходу сильнее газу нужно было давать а на светофоре на D тряска небольшая.

Решил все же доехать до дома пристально наблюдая температуру. Доехал. Даже проверял по дороге работу датчика температуры путем глушения минут на 20 и заводки. Видно было, что моторчик остывший был немного и прогревался четко до нормы. То есть с ним все в порядке.

Короче добрался наконец до дома, успокоился и наутро стал «копать» инет. Первое и самое главное — выяснил, что это датчик температуры катализатора показывал перегрев. Это немного успокоило (по крайней мере не перегрел двигатель). Пару дней так поездил (тряска одолела и динамики никакой). В инете везде было только про другие симптомы. типа горит датчик температуры катализатора+датчик АКБ. Но конкретно по моему случаю ничего не нашел. Перерыв кучу информации про каталик, решил для себя, что придется ампутировать его без замены (цена ППЦ. ).

Приступил к операции на третий день. Так как теперь загоралось уже не после продолжительной езды (в первый раз) и не после прогрева до рабочей температуры (на второй день), а уже после минуты работы на ХХ. То есть он умирал постепенно, но неизбежно.

Первым делом распечатал с Экзиста схему расположения ката. Оказалось, что он сразу под пауком. В нете все пугали, что там хрен открутишь. ХЗ — у меня все хорошо открутилось либо с сильного нажима рукой, либо совсем чуток молоточком обстучав.

Сначала открутил защитную железяку над пауком (головка на 10). А перед этим снял разъем лямбды — иначе не снять эту железяку, а также отключить разъем самого датчика катализатора). Далее сам паук от мотора (головка на 14, доступ из под капота). Главное не сломать шпильки и болты. Кстати, в одном месте открутилась шпилька с гайкой, а в других только гайки.

Потом пришлось лезть под машину. Нужно было отделить саму банку катализатора от выхлопной трубы (головка на 14). Оказалось, что лучше зафиксировать обратно хотя бы на пару гаек паука, иначе он будет шататься при откручивании ката от трубы. Зафиксировал, открутил две (вернее опять одну гайку и одну гайку со шпилькой) гайки, крепящие кат к трубе.

Открутил обратно паук и вдвоем с дядькой вытащили паука с катализатором через верх. Пришлось помучиться, так как мешала то лямбда, то выступы всякие. Она все время цеплялась за патрубки и все остальное. Поэтому когда вынули сразу же решили ее выкрутить, чтоб легче было все на место ставить.

Вот теперь можно было спокойно отвинтить два болта и две гайки, крепящие катализатор к пауку, прямо сидя на травке — опять дяхана пришлось просить крутить вороток, а я ногами упираясь держал паук.

Открутили. Катализатор можно сказать как новый, на свет просматривался процентов в 80 дырочек и чисто молочного цвета керамики. Короче, можно было и не трогать его. Но, раз уж разобрали, значит долой его.

Вообще-то меня пугали, типа удалишь — глючить начнет машина, троить. Наивные — а щас она что, не троит? не глючит? Датчик-то как загорится, так вообще ехать невозможно. Выбили куском трубы и молотком. Тут показался и сам датчик ярко красного закалённого цвета.

Теперь надо было все это собрать обратно. Соединил паук и пустую банку катализатора, затянул и давай ее пихать под капот. Все село отлично (хорошо, что лямбду выкрутил). Смотрю провод датчика катализатора торчит с левой стороны (если лицом к капоту стоять). Пытаюсь вспомнить, как он проходил под пауком, чтоб не оплавиться об него. Ничего не пойму, он даже до фишки не достает своей. Еп. ь, я кат и паук не той стороной соединил. Опять вытаскиваю, раскручиваю, переворачиваю, закручиваю, затягиваю. Ставлю на место — все ок.

Ну тут все в обратном порядке: зафиксировать немного паук, посадить на место трубу снизу на катализатор. Потом протянуть гайки и шпильки на пауке и затянуть снизу трубу с катом. Кстати, одна шпилька у нас слизала резьбу внутри отверстия. То есть на ней самой резьба целая, а посадочное место сорвали — так что осторожнее все-таки — все каленое.

Завели — стала немного громче работать на прогреве. Звук именно сзади чуток усилился. Но спереди все также тихо (слышно цоканье форсунок). Лампочка не горит — урааа. Стоим болтаем рядом — бац — слышу по звуку, что обороты упали. Твою дивизию. Опять загорелась эта проклятая лампочка и вибрация опять. Теперь стало понятно, что, всё-таки это датчик кончился. Отключил его и все нормально стало. Ну и ладно.

Решил прогнать машинку по трассе и проверить изменения. ))))))) Я ее такой еще не видел. Разгон стал как на новой. Учтите, что машинке 22 года и пробег БЕЗ КАПИТАЛКИ (как честно признался бывший владелец) около полумиллиона. Например на обгоне, я газу дал с привычной силой, машина просто улетела далеко вперед. в обогнанной шкоде наверное офигели, я ведь шел ровно за ней с ее скоростью.

Вот это я понаписал тут))))))))

Короче, теперь осталось понаблюдать за расходом, глюками всякими и тд.

Интересно, а зачем тогда вообще нужен этот датчик, кроме чисто информирования о состоянии катализатора? Мож, чтоб не задушить мотор, когда кат помрет?

Датчики температуры системы выпуска ОГ

Авто -211 в подписи.

Вчера утром после заводки загорелся Чек энджин. Машина ездила как обычно, в течении дня несколько раз глушил/заводил, чек оставался гореть. Ближе к ночи проезжал мимо одного круглосуточного мерсосервиса (название опустим) и заехал на Стар. Короткий тест показал 3 ошибки (2-е повторяющиеся. ):

2069 -008 Контроль датчика температуры ОГ при холодном двигателе. Ошибка достоверности.

2648-008 Проверить конструктивный узел B19 (датчик температуры катализатора).Достоверность.

2070 -008 Контроль датчика температуры ОГ при холодном двигателе. Ошибка достоверности.

Чек стерли, он больше не загорался.

Мне было пояснено, что это 2 разных датчика и проверить, который из них врет можно только на холодном двигателе, поэтому нужно оставлять на ночь. В ближайшие планы оставаться без машины у меня не входило и был задан вопрос, если завтра утром снова чек, не повредит ли эксплуатация машины катализатору или, скажем, сажевому, до выходных, когда я смогу оставить машину. На это последовал ответ, заставивший меня усомниться в компетентности мастера. По его словам, обращать внимания на чек вообще не стоит, т.к. он лишь сигнализирует о вреде экологии.

Собственно вопросы. Действительно ли это 2 разных датчика или эти ошибки указывают на один и тот же узел B19 и датчик нужно поменять? Действительно ли что-либо определить можно только «на холодную»?

ЗЫ. Сегодня с утра чек не загорелся.

__________________

E-320T 4Matic (W210, 2001г) WDB2102821X056181

E-320CDI 4Matic (W211, 2008г.) WDB2110891B352248

Резонатор, пламегаситель или катализатор?

Все мы знаем, что в катализаторе происходит термохимический процесс при котором дожигается топливо не сгоревшее в двигателе, так? Так. Катализатор геометрически находится гораздо ближе к первому глушителю (резонатору), чем выпускной коллектор двигателя. При отсутствии катализатора или пламегасителя первым температурный удар принимает на себя резонатор. Дело в том, что при термохимическом процессе температура выхлопных газов достирает 850 — 900 градусов, и корпус, внутренности катализатора рассчитаны на высокие температуры. Пламегасители (настоящие) выполнены тоже из высококачественной нержавеющей стали, да и конструкция пламегасителей (двойной корпус, диффузоры) работают на понижение температуры выхлопа. В итоге аллюминизированому резонатору с тонкостенной аллюминизированной перфорацией внутри, достаётся выхлоп после катализатора или пламегасителя 300-350 градусов, что вполне приемлемо для части выхлопной системы, предназначение которой сглаживать и отражать кинетическую энергию. Отсюда требования к пламегасителю большие.

Учитывая, что температура газов, вылетающих из камеры сгорания, достаточна велика, необходимо обработать и выпустить их в дальнейший путь уже более холодными плюс смешать пульсирующие потоки из каждого отдельно взятого цилиндра в один более ровный поток. К тому же корпус пламегасителя не должен издавать никаких посторонних звуков и быть устойчивым к внешним воздействиям таких как: вибрации, передающиеся от работающего двигателя, рывки от болтающегося глушителя и водно-соляной раствор, попадающий зимой на разогретые детали.
Если убрать катализатор и не поставить ничего взамен (пламегаситель), то температурный удар падает на первый от коллектора резервуар, т.е. резонатор. В результате чего резонатор перегревается, далее вы «залетаете», например, в лужу после дождя, так несколько раз резонатор испытает температурный шок плюс кинетическая энергия и вибрация которая уже не щадит закалённые и хрупкие на удар и вибрацию внутренние сварочные швы, которыми приварена перфорация резонатора, в итоге после 4-6 месяцев эксплуатации автомобиля без катализатора или пламегасителя мы получаем на вид очень даже приличный корпус резонатора, на звук как будто его наполнили гайками на 24.
В отличие от европейских стран, нормы по содержанию в выхлопных газах СО, СН и азотистых соединений в России гораздо мягче, автомобили и запчасти дороже, а средний доход у автовладельцев ниже. Поэтому желающих менять «умерший» катализатор на новый не так много — дорого. И пламегаситель при таких обстоятельствах становится более приемлемым вариантом.

Итак выделим основные задачи, которые должен решать пламегаситель:
Снизить уровень шума.
Погасить энергетическую волну.
Снизить температуру.
Создать противодавление.

Пламегаситель можно так же назвать волнорезом. Диффузоры (отражатели) — отражают звуковые волны, которые сталкиваются между собой и частично поглощаются, последний фактор это поглотитель (набивка).
Диффузоры также гасят кинетику (энергетическую волну) препятствуя разрушению других компонентов выхлопной системы, что обеспечивает долговечность с механической точки зрения, т.е. в прямотоке кинетическая энергия напрямую будет воздействовать на первое попавшееся препятствие, а это внутренности резонатора, которые не рассчитаны на данные нагрузки. (ну это так, если пламегаситель делать прямоточным без диффузора). Пламегаситель выполнен из высоко прочных материалов что позволяет выдерживать температурные нагрузки около 900 градусов, конструкция расположения диффузоров и внутреннего корпуса позволяет хаотично гасить траекторию потоков пламени. В итоге температура воздействует не на один участок детали и площадь воздействия увеличивается, тем самым удаётся значительно гасить температуру примерно до 600-500 градусов, что вполне комфортно переносит аллюминизированный резонатор стоящий после пламегасителя.

Признаки засорения катализатора и методы предотвращение выхода из строя

Существует несколько признаков, указывающих на засорение каталитического нейтрализатора отработавших газов автомобиля. Давайте выясним, по каким же причинам возникает эта неприятная проблема.

А знаете ли вы?

Температура засоренного каталитического нейтрализатора может превышать отметку в 650 °С, что приводит к таким проблемам, как закипание трансмиссионной жидкости, выход системы трансмиссии из строя, пробуксовка сцепления и разгон двигателя до слишком высокого числа оборотов.

Каталитический нейтрализатор является неотъемлемой частью выпускной системы любого современного автомобиля. Он способствует поддержанию низкого уровня выбросов в соответствии с нормами токсичности, установленными для отработавших газов транспортных средств. Этот важный компонент расположен между двигателем и выхлопной трубой. Его внутренняя часть, выполненная по подобию медовых сот, изготовлена из керамики и покрыта веществами-катализаторами, такими как платина и палладий, с целью очистки отработавших газов от токсичных веществ. Катализаторы вступают в реакцию с газами и преобразуют несгоревшие углеводороды, окись азота и монооксид углерода в безвредные вещества – двуокись углевода, азот, кислород и воду. Как правило, каталитический нейтрализатор рассчитан на бесперебойную работу в течение не менее 10 лет. Но по тем или иным причинам возможно появление проблем еще до истечения этого срока. Радует то, что неисправный каталитический нейтрализатор подает определенные предупреждающие сигналы.

Признаки неисправности каталитического нейтрализатора

Любой механизм или устройство, какими бы прочными они ни были, рано или поздно выходят из строя, особенно если им приходится работать в критических условиях. Каталитический нейтрализатор, отвечающий за очистку выпускных газов от загрязняющих веществ, работает при достаточно высоких температурах. Однако поврежденный или засоренный нейтрализатор оказывает негативное влияние на эксплуатационные характеристики автомобиля, которые бдительный водитель не может не заметить.

Потеря мощности

Для человека, который не особо хорошо знаком с устройством автомобиля, самым главным признаком является потеря мощности двигателя во время движения вверх по склону. При этом появляется четкое ощущение, что двигатель работает под высокой нагрузкой. Даже начинающий водитель способен распознать такой признак засоренного каталитического нейтрализатора, как увеличение расхода топлива.

Повреждение вследствие термоудара

Осмотрите внешнюю поверхность каталитического нейтрализатора на предмет видимых повреждений. Обесцвечивание и/или деформация корпуса нейтрализатора – это явные признаки теплового разрушения субстрата в результате перегрева. Такие повреждения чаще всего объясняются слишком богатой топливной смесью, подаваемой в двигатель, в результате чего в каталитический нейтрализатор поступает несгоревшее топливо. Это топливо догорает в самом нейтрализаторе, попутно расплавляя его субстрат, что приводит к блокированию работы компонента.

Засорения препятствуют прохождению газов через каталитический нейтрализатор, провоцируя нагнетание противодавления в выпускной системе, что отрицательно сказывается на эффективности работы двигателя. Термоудар также возможен при прямом контакте горячего каталитического нейтрализатора со льдом или холодной водой, поскольку при этом может потрескаться внутренний субстрат, что, опять же, приводит к засорению и повышению температуры в нейтрализаторе и в конечном итоге к снижению мощности двигателя.

Кислородный датчик – это устройство, которое помогает блоку управления оценивать работу двигателя. Он установлен в выпускном коллекторе и предназначен для определения состава топливной смеси, то есть не слишком ли она богатая или бедная. Датчик подает на блок управления соответствующий сигнал, после чего блок управления регулирует состав подаваемой в двигатель воздушно-топливной смеси (идеальное соотношение воздуха и бензина – 14,7:1). Неисправный кислородный датчик может передавать на блок управления некорректные данные, в результате чего пострадает каталитический нейтрализатор.

Дребезжащий звук вследствие механического повреждения

Иногда камни и разный мусор, отлетающие от дороги, могут ударить по каталитическому нейтрализатору и повредить его внутренние элементы. Такие повреждения идентифицируются по вмятинам снаружи нейтрализатора. Если керамическая часть каталитического нейтрализатора треснула или полностью разломалась, появляется дребезжащий звук. Со временем это приведет к блокированию работы каталитического нейтрализатора и нагнетанию противодавления в выпускной системе.

Запах газов

Если выходящие из выхлопной трубы отработавшие газы имеют сернистый запах, напоминающий запах тухлых яиц, это однозначно говорит о засорении каталитического нейтрализатора. Когда кто-то сомневается, что снижение мощности двигателя связано с засорением нейтрализатора, ему достаточно принюхаться к выхлопным газам. Причина этой проблемы заключается в несоответствующем составе воздушно-топливной смеси. К сожалению, этот признак проявляется в последнюю очередь. Обнаружение проблемы на таком позднем этапе, как правило, означает невозможность восстановления каталитического нейтрализатора. Владельцу автомобиля, вероятнее всего, придется раскошелиться на новый нейтрализатор.

Методы предотвращения выхода каталитического нейтрализатора из строя

Пирометр

Рекомендуется время от времени проверять состояние каталитического нейтрализатора отработавших газов. Это можно сделать при помощи пирометра, представляющего собой инфракрасный термометр, который помогает определить температуру на входе и на выходе каталитического нейтрализатора. Если пирометр показывает температуру в более чем 95 °С, это свидетельствует о наличии проблемы. Скорее всего, это связано со слишком богатой топливной смесью. Пирометр, выявивший перегрев, позволяет своевременно выявить и устранить проблему.

Тестер противодавления

Этот прибор, устанавливаемый чуть выше кислородного датчика, позволяет измерить противодавление. Этот показатель, согласно данным из инструкций по эксплуатации автомобилей, должен быть ниже 0,068 атм при холостых оборотах двигателя и при закрытом дросселе не выше 0,272 или 0,340 атм, что зависит от модели автомобиля. Более точные данные содержатся в инструкции по эксплуатации вашего автомобиля.

Обнаружив признаки нарушения работы каталитического нейтрализатора отработавших газов, немедленно отправляйтесь в автомастерскую, чтобы квалифицированный механик выявил причину и устранил неисправность. Он имеет возможность проверить рабочие характеристики автомобиля, сняв каталитический нейтрализатор, чтобы понять, в нем ли заключается проблема. Находясь за пределами своей страны, обязательно ознакомьтесь с правилами и нормами, касающимися использования каталитического нейтрализатора. Дело в том, что законодательство некоторых стран категорически запрещает владельцам автомобилей снимать этот компонент самостоятельно. Также имейте в виду, что причиной перегрева может оказаться нагар на свечах зажигания, пропуски зажигания в цилиндрах, несоответствующая установка угла опережения зажигания, неисправные выпускные клапаны и т. д. В любом случае за помощью лучше обращаться к квалифицированным специалистам авторизированных сервисных центров.

Насколько сильно нагревается каталитический нейтрализатор — AutoVfix.com

Поделиться — это забота!

Хотите узнать, насколько сильно нагревается каталитический нейтрализатор? В этой статье мы обсуждали, какую температуру можно ожидать на поверхности каталитического нейтрализатора.

Каталитический нейтрализатор представляет собой громоздкий металлический блок, закрепленный на база транспортного средства с выходящими из нее двойными воздуховодами.

Один воздуховод представляет собой «вход» преобразователя, а его соединен с двигателем и транспортом в палящем грязном дыме от цилиндров мотора.Газ, необходимый для запуска автомобиля, сгорает и генерирует энергию в цилиндры машины.

Другой канал — это «выход» преобразователя, который устанавливается на канальную трубу. Поскольку газы из двигателя поднимаются над каталитический нейтрализатор, химические реакции заставляют газы разрушать загрязняющие газы и превращают их в газы, в которые безопаснее впустить свободно в воздухе.

Каталитические нейтрализаторы должным образом работают с неэтилированным газом, поскольку свинец в обычном газе токсичен для катализатора и мешает ему всасывать примеси из выхлопных газов.

Статья по теме:

Как исправить проблемы гидротрансформатора

Признаки неисправного гидротрансформатора: признаки неисправного гидротрансформатора

Насколько сильно нагревается каталитический нейтрализатор?

Итак, как жарко получает каталитический нейтрализатор? Каталитические нейтрализаторы обычно перегреваются, потому что они неумолимо работают, чтобы сжечь более вредные отходы из дымовой трубы, чем они, возможно, предназначены для обработки.

Изношенный или перегруженный каталитический нейтрализатор может легко выйти из строя. стандартный диапазон рабочих температур от 1200 до 1600 ⁰ F (648.9 до 871,1 ⁰ C) примерно до 2 0000 F (1093,3 ⁰ C).

Важно отметить, что перегрев каталитических нейтрализаторов представляет опасность возгорания. это в основном игнорируется. Выхлопная система — одна из самых жарких передач вашего автомобиля, который проходит по всей длине автомобиля. Этот означает, что если машина не работает должным образом из-за неисправности, она не аккуратно сжигайте газ, и ряд других вещей заканчивается расположением вала. Каталитический нейтрализатор вынужден прилагать дополнительную энергию для выполнения своей работы. делает его горячее, чем должно быть.Эта дополнительная рабочая нагрузка приводит к длительному поломка каталитического нейтрализатора и других прилегающих компонентов, пострадавших от жаркость.

Каждый автомобиль спроектирован так, чтобы выдерживать типичную жару каталитический нейтрализатор. Тем не менее, он точно не сможет выжить, когда температура каталитического нейтрализатора повышается до нескольких сотен градусов. Если каталитический нейтрализатор становится очень горячим, он может даже вызвать возгорание изоляция салона и ковровое покрытие.

Какая температура может ожидать на поверхности каталитического нейтрализатора?

Датчики температуры используются в качестве системы предупреждения, регулярно на двухкомпонентных каталитических нейтрализаторах.Датчик должен проявлять особую осторожность, когда температура каталитического нейтрализатора поднимается намного выше предела, который считается безопасным, который составляет 750 ° C (1380 ° F). Каталитические нейтрализаторы более новых моделей не так подвержены высокотемпературным повреждениям и могут выдерживать постоянные температуры до 900 ° C (1650 ° F).

Когда ваша машина работает около 30 минут, используйте свой временный пистолет, чтобы проверить. Жаркость спины должна быть не менее 75. градусов горячее, чем спереди. Если передняя часть горячее, чем задняя, ​​то она означает, что каталитический нейтрализатор находится под контролем.Для обычного диапазона сразу ваш автомобиль прогрет, температура на поверхности каталитической преобразователь должен быть как 275 спереди и 375-400 сзади.

Если поверхность каталитического нейтрализатора ниже 250, это означает, что ваш автомобиль недостаточно прогрет, а если температура составляет около 550 спереди и 650 сзади, то это указывает на неисправность.

Читайте также Что такое каталитический нейтрализатор: вождение с плохим каталитическим нейтрализатором

При какой температуре находится каталитический нейтрализатор Полностью эффективен?

Датчик предназначен для подачи предупреждения, если температура каталитического нейтрализатора превышает безопасный предел 750 ° C (1380 ° F).Современные конструкции каталитических нейтрализаторов менее подвержены температурным повреждениям и могут выдерживать неумолимую жару до 900 ° C (1650 ° F).

Каталитические нейтрализаторы устанавливаются с единственной целью — уменьшить загрязнение воздуха. Каталитические нейтрализаторы полезны для уменьшения выбросов, но не для полного избавления от них. Проблема с каталитическими нейтрализаторами заключается в том, что они лучше всего работают при высоких температурах примерно более 300 ° C / 600 ° F, когда механизм прогревается.

В старых моделях каталитические нейтрализаторы обычно занимают около 10–15 минут, чтобы нагреться, поэтому первые несколько минут они были совершенно непродуктивными. километров пути.Однако в современных автомобилях это занимает всего 2–3 минут на разогрев, хотя в этот период все еще могут происходить огромные разряды, но, по крайней мере, он намного лучше по сравнению с ранними моделями.

Углекислый газ не является полностью безопасным даже в малых концентрациях, поскольку он в основном является причиной глобального потепления и изменения климата. Каталитические нейтрализаторы могут даже усугубить климатические изменения, поскольку они преобразуют окись углерода в двуокись углерода. В реальном смысле каталитический нейтрализатор может быть неэффективным, поскольку угарный газ, выделяемый автомобилями, в конечном итоге сам превращается в углекислый газ в воздухе.Он эффективен только для уменьшения количества окиси углерода, выделяемого автомобилем в воздух во время движения. Другими словами, это только улучшает качество воздуха в непосредственной близости.

Эксперты

Auto отметили, что каталитические нейтрализаторы могут преобразовывать оксиды азота в азот и кислород; они выделяют небольшое количество закись азота, которая более чем в 300 раз сильнее углерода диоксид.

Теперь, когда на дороге полно автомобилей. ежедневно даже незначительное количество закиси азота может накапливаться и вызывать крупная катастрофа.Однако последние модели каталитических нейтрализаторов значительно меньше закиси азота, чем в устаревших моделях. Хотя каталитические нейтрализаторы помогают в борьбе с краткосрочным загрязнением воздуха есть опасения, что это усугубление проблемы долговременным изменением климата.

Что такое безопасная температура каталитического нейтрализатора?

Стандартная температура выключения, до которой начинает работать катализатор. рабочий диапазон от 400 до 600 ⁰ F. Типичная рабочая температура варьируется от 1200 до 1,600 ⁰ F.И наоборот, когда количество токсинов в выхлопной трубе увеличивается, рабочие тепло тоже увеличивается.

Преобразователь не должен работать очень тяжело. выполнять свои задачи. Если двигатель с идеальным сжатием, не потребляет Направляющие масляных клапанов, система зажигания и управления двигателем исправны. соответственно, в выхлопной трубе должно быть сравнительно мало углеводородов и углекислого газа. чтобы преобразователь сгорел. В более ранних моделях двигателей с многоточечным газом впрыск, сгорание настолько чистое, что преобразователю мало что нужно делать а вариация, соединяющая температуру на входе и выходе, может быть только 30 ⁰ F при 2500 об. / мин.В режиме покоя преобразователь в старом автомобиле может остыть, поэтому много того, что почти нет количественных различий спереди и сзади температуры.

Следовательно, более ранняя проверка температуры выхлопных газов чем и слежение за преобразователем на холостом ходу и 2500 об / мин не является точным методом operandi, чтобы установить, правильно ли работает преобразователь.

Однако измерения температуры показывают, преобразователь работает очень тяжело. Температурный зонд помогает определить, если преобразователь работает опасно горячим.

Если температура вентиляции конвертера составляет 200 ⁰ F или выше, чем теплота на входе, это означает, что в дымоходе имеется много CO, который требует сгорания. При синтезе газа в дымовую трубу выделяется сероводород, который пахнет тухлым яйцом. Элементарные неисправности могут включать блокировку клапана PCV или чрезмерное давление газа. Высокий уровень CO в выхлопной трубе также может быть вызван неисправностью системы воздушного насоса.

Если температура на выходе на 500 ⁰ F выше чем на входе, это указывает на несгоревший газ в шахте.Возможной причиной могут быть пропуски зажигания, неисправная свеча зажигания, короткое замыкание или обрыв провода свечи, сломанная крышка распределителя, искрение ротора или утечка сжатия.

Общим внешним признаком перегрева, на который следует обращать внимание, является обесцвеченный или искаженный корпус преобразователя.

Заключение о том, насколько горячим должен быть каталитический нейтрализатор

Каталитические нейтрализаторы не могут просто так перестать работать. Часто существует причинный фактор, который необходимо идентифицировать и устранять.

Каталитические нейтрализаторы — одно из лучших устройств для разгрузки, когда-либо устанавливаемых на автомобили. Они помогают снизить до минимума выбросы углеводородов и окиси углерода, очищая токсины, оставшиеся от сгорания. Однако в случаях, когда автомобиль не работает нормально, это может повлиять на производительность машины и может не пройти тест на выбросы.

Высокие уровни выбросов углеводородов и углекислого газа из выхлопной трубы часто наблюдаются. симптомы испорченного каталитического нейтрализатора. Загрязненный преобразователь не может увеличение противодавления.

Каталитические нейтрализаторы не должны работать слишком тяжело в идеальных условиях работы. Измерения температуры показывают, преобразователь работает слишком тяжело. Вы можете использовать датчик температуры для проверьте, не работает ли преобразователь чрезмерно горячим. Если нагреватель на выходе из преобразователя на 200 ⁰ F выше, чем температура на входе, это означает, что в нем много несгоревший CO в выхлопной системе.

Если температура на выходе намного выше 500 ⁰ F, чем температура на входе, указывает на несгоревший газ в дымовой трубе.

Если каталитический нейтрализатор поврежден или корродирован, его необходимо быть изменен. Кроме того, если система OBD II указывает на низкую эффективность катализатора, преобразователь надо менять.

Замена старого каталитического нейтрализатора на новый восстановит правильные выбросы. Учтите, что даже после замены каталитического нейтрализатора; это может испытать ту же проблему, что и старый, если причинное условие не исправлено.

Я надеюсь, что эта статья помогла вам увидеть, насколько сильно нагревается каталитический нейтрализатор и какую температуру можно ожидать на поверхности каталитического нейтрализатора.Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею, а также добавьте ее в закладки для справки.

Что такое каталитический нейтрализатор: Езда с плохим каталитическим нейтрализатором

Признаки неисправного гидротрансформатора: признаки неисправного гидротрансформатора

Поделиться — это забота!

Каталитические нейтрализаторы любят погорячее — ScienceDaily

Венский технологический университет успешно выяснил, от чего зависят требуемые рабочие температуры каталитических нейтрализаторов в автомобилях.

Каталитические нейтрализаторы плохо работают, если они еще не прогрелись. Крошечные металлические частицы в каталитическом нейтрализаторе требуют минимальной температуры для эффективной работы. В Венском технологическом университете благодаря новому методу измерения теперь стало возможным одновременно исследовать множество различных типов этих частиц. Таким образом, впервые была получена достоверная информация о том, от чего именно зависит эффективность каталитических нейтрализаторов.

Требуется низкая температура воспламенения

«Большая часть выбросов загрязняющих веществ из двигателя возникает сразу после запуска, пока каталитический нейтрализатор еще холодный», — поясняет проф.Гюнтер Руппрехтер из Института химии материалов Венского технологического университета. «Только при превышении определенной температуры происходит так называемое каталитическое зажигание, и каталитический нейтрализатор работает с высокой эффективностью». Уже разработаны сложные и дорогие системы нагрева каталитического нейтрализатора для максимально быстрого достижения этой критической температуры. Однако можно было бы сэкономить деньги и энергию, чтобы построить каталитический нейтрализатор, который уже хорошо работает при минимально возможных температурах.

Прямой или косой? Все зависит от угла

Критическая температура, которую должен достичь каталитический нейтрализатор, зависит от используемого материала: драгоценные металлы, платина и палладий, особенно часто используются в каталитических нейтрализаторах. Однако кристаллографическая ориентация поверхностей крошечных металлических гранул также играет важную роль. Кристаллы могут быть огранены в разных узкоспециализированных направлениях — этот процесс знаком по огранке драгоценных камней.Даже поверхности естественно выращенных кристаллов имеют разные направления, и ориентация этих поверхностей определяет химическое поведение кристаллов. «Очевидно, что поверхности с разными кристаллографическими направлениями требуют разной температуры для каталитического зажигания», — объясняет профессор Юрий Сучорский, который работает с профессором Руппрехтер.

Множество измерений в одном эксперименте

Раньше было трудно исследовать подробно этот эффект: каталитический нейтрализатор состоит из бесчисленного множества крошечных гранул.«До сих пор можно было измерить только совокупную активность всех этих по-разному ориентированных гранул», — говорит Руппрехтер. Однако теперь Руппрехтер и его команда смогли использовать фотоэмиссионный электронный микроскоп, основанный на знаменитом «фотоэффекте» Эйнштейна, для анализа температуры воспламенения отдельных металлических гранул во время протекания реакции. Для этого использовалась пленка, на которой множество крошечных кристаллов диаметром всего около 100 микрометров были расположены близко друг к другу.Направления кристаллов были распределены случайным образом, что позволило исследовать различные варианты кристаллов в одном эксперименте.

Под микроскопом температура пленки медленно повышалась, фактически демонстрируя, что каталитическое зажигание происходило при разных температурах в зависимости от направления ориентации. «Для нас важно иметь возможность исследовать различные кристаллические зерна в непосредственной близости и в идентичных условиях в течение одного эксперимента», — объясняют исследователи.«Если вы проведете несколько экспериментов один за другим, никогда не удастся полностью воспроизвести внешние условия так, чтобы отдельные измерения были напрямую сопоставимы».

Благодаря новым открытиям, теперь стало возможным проводить целенаправленный поиск производственных процессов для каталитических нейтрализаторов с более низкими температурами воспламенения. «Теперь мы знаем, что палладий работает лучше, чем платина, и мы знаем, какое кристаллографическое направление обещает самую низкую температуру воспламенения», — говорит Гюнтер Руппрехтер.Теперь появится возможность внедрить эти открытия в технологии, чтобы создать каталитические нейтрализаторы, которые вступят в силу в автомобилях как можно скорее после запуска.

История Источник:

Материалы предоставлены Венским технологическим университетом, ТУ Вены . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Чувствительность температуры зажигания трехкомпонентного катализатора к соотношению воздух-топливо

1.

40 CFR Parts 79, 80, 85, 86, 600, 1036, 1037, 1039, 1042, 1048, 1054, 1065 и 1066 .Контроль загрязнения атмосферного воздуха от автотранспортных средств: стандарты выбросов и топлива для автотранспортных средств уровня 3. Федеральный регистр 79, 23414-23886 (2014). Правительственное издательство

2.

М. Заммит, К. Ди Маджио, К. Ким, К. Ламберт, К. Г. Мунтян, Г. К. Педен, Дж. Паркс, К. Хауден. Будущие решения по доочистке в автомобилях: отчет семинара при температуре 150 ° C. (Национальная служба технической информации Министерства торговли США, 5285 Port Royal Rd., Springfield, VA 22161.) pdf

3.

Seo, CY, Yi, E., Nahata, M., Laine, RM, Schwank, JW: Facile, однореакторный синтез ядра Pd @ CeO ₂ . Наночастицы @shell в водной среде путем контролируемого гидролиза металлоорганического предшественника церия. Матер. Lett. 206 , 105–108 (2017)

Статья Google Scholar

4.

Скоглунд, М., Фриделл, Э .: Стратегии повышения низкотемпературной активности.Вершина. Катал. 28 (1-4), 79–87 (2004)

Статья Google Scholar

5.

Биндер, Дж., Тупс, Т.Дж., Паркс II, Дж. Э., Дай, С.: Низкотемпературное окисление CO над тройным оксидом с высокой устойчивостью к ингибированию углеводородов. Энгью. Chem. Int. Эд. 54 (45), 13263–13267 (2015)

Статья Google Scholar

6.

Тайс, Дж., Гецоян, А., Ламберт, К.: Разработка низкотемпературных трехкомпонентных катализаторов для высокоэффективных бензиновых двигателей будущего. Международный журнал SAE по топливам и смазочным материалам . 10 (2), 583–592 (2017). https://doi.org/10.4271/2017-01-0918

Артикул Google Scholar

7.

Чен, Х.-Й., Чанг, Х.-Л .: Разработка низкотемпературных трехкомпонентных катализаторов для будущих экономичных транспортных средств. Обзор технологий Джонсона Матти. 59 (1), 64–67 (2015)

Статья Google Scholar

8.

Шелеф М., МакКейб Р.У .: Двадцать пять лет после внедрения автомобильных катализаторов: что дальше? Катал. Сегодня. 62 (1), 35–50 (2000)

Артикул Google Scholar

9.

40 CFR Part 86. Процедуры определения стойкости к выбросам для новых легковых автомобилей, легких грузовиков и тяжелых транспортных средств. Федеральный регистр 69, 17531 (2004). Федеральный регистр

10.

Дж. С. Хепберн, Д. А. Добсон, К. П. Хаббард, К. Отто. Повторный визит к импульсной пламенной камере сгорания. Общество автомобильных инженеров Тех. Пап. Сер. 1996-10-2118 (1996). https://doi.org/10.4271/962118

11.

Дж. Тайс, А. Гецоян, К. Ламберт. Разработка низкотемпературных трехкомпонентных катализаторов для высокоэффективных бензиновых двигателей будущего: часть II.Международный журнал SAE по топливу и смазочным материалам (2018 г., принято)

12.

Техническая группа по усовершенствованному контролю процессов горения и выбросов при низких температурах. Протоколы последующей обработки для определения характеристик катализатора и оценки производительности: протокол испытания катализатора низкотемпературного окисления. Совет США по автомобильным исследованиям: Саутфилд, Мичиган (2015). https://cleers.org/low-tempera-protocols/

13.

S. Bohac, J.Gaudet, J. Hoard. Влияние воздушно-топливного отношения на выхлопные углеводороды бензинового двигателя с прямым впрыском. CLEERS Workshop , Анн-Арбор, Мичиган, 6-8 апреля 2016 г. https://cleers.org/wp-content/uploads/formidable/3/2016CLEERS_Bohac.pdf

14.

К. Н. Монтрей, С. К. Уильямс, А. А. Адамчик. Моделирование каталитических преобразователей текущего поколения: лабораторные эксперименты и оптимизация кинетических параметров — стационарная кинетика. Серия технических статей Общества автомобильных инженеров 920096 (1992)

15.

Gopinath, C.S., Zaera, F .: NO + CO + O ₂ кинетика реакции на Rh (111): исследование молекулярного пучка. J. Catal. 200 (2), 270–287 (2001)

Артикул Google Scholar

16.

Granger, P., Dhainaut, F., Pietrzik, S., Malfoy, P., Mamede, AS, Leclerq, L., Leclerq, G .: Обзор: сравнительное кинетическое поведение Pt, Rh и Pd в реакциях NO + CO и NO + H ₂ . Вершина. Катал. 39 (1-2), 65–76 (2006)

Статья Google Scholar

17.

Берч Р., Брин Дж. П., Менье, Ф. К.: Обзор селективного восстановления NOx углеводородами в условиях обедненного горения с нецеолитными оксидами и катализаторами из металлов платиновой группы. Прил. Катал. B Environ. 39 (4), 283–303 (2002)

Статья Google Scholar

18.

Густафсон, Дж., Миккельсен, А., Борг, М., Лундгрен, Э., Кёлер, Л., Крессе, Г., Шмид, М., Варга, П., Юхара, Дж. , Торреллес, X., Quirós, C., Андерсен, Дж. Н .: Самоограниченный рост тонкого оксидного слоя на Rh (111). Phys. Rev. Lett. 92 (12), 126102 (2004)

Артикул Google Scholar

19.

Чин, Ю.-Х., Иглесиа, Э .: Элементарные этапы, роль хемосорбированного кислорода и влияние размера кластера в каталитических реакциях CH ₄ -O ₂ на палладий. J. Phys. Chem. C. 115 (36), 17845–17855 (2011)

Статья Google Scholar

20.

Гарсиа-Диегес, М., Чин, Й.-Х., Иглесиа, Э .: Каталитические реакции двуокиси кислорода с этаном и метаном на кластерах платины: механистические связи, требования к месту и последствия хемосорбированного кислорода. J. Catal. 285 (1), 260–272 (2012)

Статья Google Scholar

21.

Чин, Ю.-Х., Буда, К., Нейрок, М., Иглесиа, Э .: Последствия взаимного превращения оксидов металлов для активации связи C-H во время реакций CH ₄ на катализаторах Pd.Варенье. Chem. Soc. 135 (41), 15425–15442 (2013)

Артикул Google Scholar

22.

Phatak, A., Koryabkina, N., Rai, S., Ratts, JL, Ruettinger, W., Farrauto, RJ, Blau, GE, Delgass, WN, Ribeiro, FH: Кинетика воды — реакция газового сдвига на платиновых катализаторах, нанесенных на оксид алюминия и оксид церия. Катал. Сегодня. 123 (1-4), 224–234 (2007)

Статья Google Scholar

23.

Grabow, L.C., Gokhale, A.A., Evans, S.T., Dumesic, J.A., Mavrikakis, M .: Механизм реакции сдвига водяного газа на Pt: первые принципы, эксперименты и микрокинетическое моделирование. J. Phys. Chem. C. 112 (12), 4608–4617 (2008)

Статья Google Scholar

катализ — влияет ли температура на эффективность химических катализаторов так же, как и на ферменты?

Это довольно сложный вопрос, потому что даже ваш «простой» пример фермента не так прост, как кажется.Позвольте мне сначала обсудить оптимальные температуры для ферментов.

Для любой экзэргонической реакции, которая явно включает ферментативный катализ, повышение температуры увеличивает скорость реакции. Это связано как минимум с двумя микроскопическими особенностями:

• более высокая температура означает большее и быстрое движение, следовательно, более высокая вероятность столкновений
• у каждого столкновения больше шансов быть достаточно энергичным, чтобы обеспечить требуемую энергию активации

Это сжато в постулате Ван’т Гоффа о том, что повышение температуры реакции на $ 10 ~ \ mathrm {^ \ circ C} $ приводит к увеличению скорости реакции в $ 2 $ до $ 4 $.Следовательно, изначально мы ожидали, что все ферментативные процессы будут происходить быстрее при повышении температуры.

Однако сам фермент представляет собой очень хрупкую систему, которая в значительной степени удерживается вместе нековалентными взаимодействиями. Они могут распадаться при повышенных температурах, в результате чего хорошо сбалансированная ферментативная структура распадается («денатурируется») на кажущуюся случайную белковую цепь. Это также разрушает каталитический центр, что означает, что фермент больше не может эффективно катализировать. Объединив эти два эффекта, мы приходим к оптимальной кривой ферментативного катализа.

---

Химические катализаторы бывают разных форм и разновидностей. Рассмотрим, например:

• катализатор (в основном платиновый, как я слышал в школе) в выхлопе вашего автомобиля
• комплексная каталитическая оксидная система в процессе Габера-Боша
• катализаторов на основе переходных металлов, таких как $ \ ce {[Pd (PPh4) 4]} $
• кислотный катализ, т.е. растворенный $ \ ce {H +} $ — катализатор
• органический катализ
• …

Большинство из них будут иметь некоторый эквивалент температуры денатурации; е.г. как только металлическая платина (или палладий, если используется уголь для типичного органического гидрирования) плавится, он больше не может действовать как катализатор реакции, как в твердом состоянии. Таким образом, в какой-то момент для большинства химических каталитических систем должна быть «эквивалентная температура денатурации». Однако некоторые соединения — на ум приходят катализаторы Габера-Боша — вероятно, будут плавиться при таких высоких температурах, что вам придется жить на поверхности Солнца, чтобы это произошло. Таким образом, можно сказать, что ограничений для всех намерений и целей не существует.

Катализаторы, такие как тетракис (трифенилфосфан) палладий (0), должны диссоциировать по крайней мере один лиганд, чтобы быть каталитически активными. Повышение температуры должно усилить эту диссоциацию. Следовательно, многие реакции, катализируемые гомогенным палладием, действительно ускоряются умеренным повышением температуры. Однако побочные реакции также ускоряются.

Органокатализаторы и простой протонный катализ должны быть одними из самых нечувствительных к температуре — первые потому, что все связи должны быть ковалентными, а вторые потому, что это просто реактивные, активирующие частицы, которые нельзя отравить.Однако для этих двоих требуется среда, в которой они действуют; точка кипения растворителя — это максимально возможная температура их реакций.

---

Таким образом, в основном: да, все химические катализаторы имеют некоторую максимальную полезную температуру где-то, , но для большинства это не имеет значения для практических целей. Кроме того, не существует простых моделей, объясняющих это, как в случае с ферментом, поэтому обычно этому не учат.

Система управления обогащением топлива по оценке температуры катализатора для обеспечения частой стехиометрической работы при высоких оборотах двигателя / условиях нагрузки

Образец цитирования: Nose, H., Иноуэ, Т., Катагири, С., Сакаи, А. и др., «Система управления обогащением топлива по оценке температуры катализатора для обеспечения частой стехиометрической работы при высоких оборотах двигателя / условиях нагрузки», Технический документ SAE 2013-01-0341 , 2013 г., https://doi.org/10.4271/2013-01-0341.
Загрузить Citation

Автор (ы): Хироюки Нос, Тошиаки Иноуэ, Сэцуо Катагири, Акикадзу Сакаи, Такао Кавасаки, Манабу Окамура

Филиал: Nissan Motor Co., ООО

Страницы: 7

Событие: Всемирный конгресс и выставка SAE 2013

ISSN: 0148-7191

e-ISSN: 2688-3627

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Catalyst Temperature Sensor 1/2 Correlation Bank 2

Код ошибки P046B определяется как Catalyst Temperature Sensor 1/2 Correlation Bank 2.Это означает расхождение между сигналами температуры от каталитического нейтрализатора блока двигателя 2.

Этот код является общим кодом неисправности, что означает, что он применяется ко всем автомобилям, оснащенным OBD-II, особенно тем, которые были произведены с 1996 года по настоящее время. . Это распространено среди Chevrolet, Dodge, Ford, Ram и т. Д. Спецификации по определению, поиску и устранению неисправностей и ремонту, конечно, различаются от одной марки и модели к другой.

Определение

Банк 2 означает группу двигателя, НЕ содержащую цилиндр №1.Только в дизельных двигателях используются датчики температуры катализатора.

Для чистого сжигания дизельного топлива автомобили оснащены различными типами системы зажигания выхлопных газов дизельного топлива, чтобы очистить каталитический нейтрализатор от вредных выбросов. DEF или жидкость выхлопных газов дизельного двигателя впрыскивается в каталитический нейтрализатор для повышения температуры каталитического нейтрализатора и выжигания частиц оксида азота, которые удерживаются внутри. В этих автомобилях используются датчики температуры катализатора (а не датчики O2 или кислорода) для контроля эффективности каталитического нейтрализатора.Самый эффективный и практичный способ контролировать эффективность катализатора — это температура.

Датчик 1 и Датчик 2 также называются датчиками катализатора до и после катализатора соответственно. Эти датчики размещаются непосредственно перед каталитическим нейтрализатором и сразу после него в выхлопной системе. Поскольку двигатель работает и достаточно прогревается, выхлопные газы, поступающие в каталитический нейтрализатор, должны быть холоднее выхлопных газов, выходящих из преобразователя. Это независимо от состояния системы DEF. PCM (модуль управления трансмиссией, также известный как ECM или модуль управления двигателем в автомобилях других производителей) контролирует датчики температуры катализатора и сравнивает сигналы двух датчиков.Если степень разницы между ними выходит за пределы запрограммированного значения, то код ошибки P046B будет сохранен, и загорится индикатор Check Engine.

Общие симптомы

Как и в случае с другими кодами ошибок, загорится индикатор Check Engine, и код будет сохранен в компьютерной системе автомобиля, другие симптомы включают:

• Увеличение расхода топлива
• Увеличение выбросов выхлопных газов
• Сильный черный дым из выхлопной трубы

Также могут присутствовать другие коды DEF и каталитические коды.

Возможные причины

Общие причины кода ошибки P046B включают:

• Неисправный датчик температуры выхлопных газов
• Неисправность системы DEF
• Неисправность каталитического нейтрализатора
• Сгоревшие, обрыв или короткое замыкание в цепи датчика температуры выхлопных газов

Как для проверки

Для диагностики этого кода техники используют диагностический сканер, DVOM (цифровой вольт / омметр), инфракрасный термометр (с лазерной указкой, если возможно) и надежный источник информации о транспортном средстве.

Техники следят за тем, чтобы система DEF была заполнена необходимой жидкостью и работала должным образом. Если присутствуют другие коды, связанные с DEF, настоятельно рекомендуется сначала обратиться к этим другим кодам и исправить их, прежде чем диагностировать P046B. Затем технические специалисты осмотрят все разъемы и проводку, относящуюся к подозрительной системе. Они сосредоточены на жгутах, проложенных рядом с горячими выхлопными трубами и коллекторами.

Затем они подключают сканер к диагностическому порту автомобиля, чтобы получить все сохраненные коды и данные стоп-кадра P046B.Они принимают данные к сведению на будущее. Затем они очищают код и смотрят, сброшен ли код.

Если код сброшен, то они подключают сканер и наблюдают за потоком данных при работающем двигателе при нормальной рабочей температуре. Обычно они сужают поток данных, поэтому он отображает только соответствующие данные и ускоряет доставку, чтобы обеспечить более адекватный сигнал данных от рассматриваемого датчика (ов) температуры выхлопных газов.

Затем они получают рекомендации по отклонению температуры для рассматриваемых транспортных средств (из источника информации о транспортных средствах) и сравнивают их с фактическими данными (которые отображаются в потоке данных сканера).

Если разница между датчиками выходит за рамки технических характеристик, они используют инфракрасный термометр для измерения физической температуры. Затем они сравнивают свои результаты с результатами, отображаемыми на дисплее данных сканера, и проверяют датчики температуры выхлопных газов, которые не совпадают.

Затем технические специалисты используют DVOM для проверки отдельных датчиков в соответствии с рекомендациями, установленными производителем. Датчики, не прошедшие испытания в соответствии со спецификациями, подлежат замене.

Затем техническим специалистам придется отключить все связанные контроллеры и протестировать отдельные цепи, если все датчики соответствуют спецификациям.Цепи, которые не соответствуют спецификациям, установленным производителем, должны быть отремонтированы, если не заменены.