Съдържание
Съвременните автомобилни двигатели с вътрешно горене използват предимно горива, базирани на въглеводороди. Тяхното непълно изгаряне води до отделянето на въглероден оксид CO и азотен оксид NO. Тези газове реагират с водните пари съдържащи се във въздуха и причиняват киселинни дъждове и смоговете, покриващи големите градове. Ето защо човечеството се бори с тези техногенни кризи от десетилетия. Един от подходите за намаляване на вредните емисии на автомобилите е използването на катализатор.
Макар че у нас за катализатори се говори от около 20 години, те са патентовани в средата на миналия век, а задължителното им използване в САЩ е наложено през 70-те.
Как функционира катализаторът?
Точното наименование на това устройство всъщност е „каталитичен неутрализатор“ и то доста точно описва предназначението и начина му на работа. В каталитичния неутрализатор протичат химични реакции, които неутрализират вредните газове, превръщайки ги в относително безвредни. Това става с участието на вещества, наречени катализатори. За тях е характерно, че ускоряват протичането на химичните реакции, без да търпят качествени и количествени промени.
В автомобилните катализатори протичат няколко основни химични реакции:
C + 2 NO2 → CO2 + 2 NO
2 CO + 2 NO → 2 CO2 + N2
2 H2 + 2 NO → 2 H2O + N2
Това е редукция на азотния оксид и азотния диоксид до азот, който е безвреден и представлява 78% от състава на въздуха, който дишаме. Другите продукти на тези реакции са въглероден диоксид и водна пара.
Вторият комплекс от реакции засяга отровния въглероден оксид (той се свързва с хемоглобина в кръвта, образувайки карбоксихемоглобин, който не може да пренася кислород и води до задушаване) и неизгорелите въглеводороди от горивото:
2 CO + O2 → 2 CO2
CxHy + O2 → H2O + CO2
Продуктите на тези реакции отново са въглероден диоксид и водна пара.
Основен компонент на каталитичния неутрализатор е керамичен елемент, изработен с множество канали като формата му е аналогична на пчелна пита. Повърхността на каналите е покрита с каталитичните вещества, които съдържат платина, паладий и иридий.
Керамичният елемент е поместен в топлоизолиран метален корпус с входяща и изходяща тръба.
За да протичат ефективно описаните реакции, температурата на катализатора трябва да е между 450°C и 600°C. Ето защо той се монтира непосредствено след двигателя. Друго условие за протичането на процесите е наличието на известно количество свободен кислород в изгорелите газове. Именно затова, двигателите, снабдени с катализатор, работят с леко обеднена горивна смес, което осигурява остатъчен кислород.
За ефективната работа на катализаторите на дизеловите двигатели се взимат и допълнителни мерки – в изгорелите газове се впръсква малко количество карбамид, предлаган с търговското наименование AdBlue. Това повишава ефективността на катализатора при неутрализирането на азотните оксиди. При някои двигатели с common rail технология се практикува и впръскване на малко количество гориво по време на изпускателния такт с цел повишаване температурата на изгорелите газове и още по-ефективна работа на катализатора.
Работата на каталитичния неутрализатор може да се контролира от ECU. В такъв случай след катализатора се монтира втора ламбда сонда, която измерва остатъчния кислород в изгорелите газове. Данните от двете ламбда сонди се обработват от ECU и ако параметрите са извън нормите, светва индикацията Engine check и се записва съответната грешка в паметта.
С течение на времето катализаторът може да се запуши. Най-често това става поради некачествено гориво или неизправности на двигателя – най-вече водещи до повишен разход на масло и попадането му в изпускателния тракт. Освен това керамичната пита е крехка и е податлива на счупване при механични удари по корпуса на катализатора. Неправилната работа на двигателя може да доведе и до стопяване на питата на катализатора.
Симптомите на неизправностите на катализатора, които бяха изброени, най-често включват повишен разход на гориво, лоша динамика, понижена мощност, дрънчене в областта на катализатора, светване на Engine check и прочитане на съответния код, високо съдържание на вредни емисии при ежегодните технически прегледи и т.н.
Ако поради някаква причина се съмнявате в изправността му, има начини за проверка на катализатора.
С помощта на ендоскоп можете да проверите целостта на питата на катализатора. Ендоскопите вече са масови и могат да се намерят на съвсем прилична цена. Демонтирайте автомобил ламбда сондата и през отвора, предвиден за нея в изпускателната тръба, вкарайте гъвкавия накрайник на бороскопа. Огледайте питата и преценете нейното състояние – дали каналите са запушени, разтопени и дали керамичното тяло е здраво.
Друг по-сложен начин за контрол на катализатора е измерването на противоналягането, което той създава. За тази проверка ще са Ви нужни преходник с щуцер, който да завиете на мястото на ламбда сондата, манометър с обхват до 1 kgf/cm2, маркуч, с който да свържете преходника и манометъра и монтажни скоби с подходящ диаметър. Демонтирайте ламбда сондата, завийте на нейното място преходника, стартирайте двигателя и следете налягането по манометъра. Изфорсирайте мотора до около 3500÷5000 min-1. Отчетеното с манометъра налягане трябва да не надвишава 0,3 kgf/cm2. Ако стойностите са по-високи, то катализаторът е запушен и подлежи на замяна.
Има, разбира се, и по-лесни начини за проверка – например, ако поставите ръката си зад ауспуха при работещ двигател, то при запушен катализатор изгорелите газове ще са горещи.
Смяната на катализатора изисква наличието на канал или повдигач, както и някои специфични инструменти за по-лесен демонтаж на работилите при високи температури тръби. Ето защо е удачно да се обърнете към автосервиз. Още повече, че цената за замяната на катализатора е доста по-ниска от цената на нов катализатор на кола. Онлайн могат да бъдат закупени катализатори за различни видове автомобили – например катализатори за автомобили Mercedes.
ТОП продукти по темата:
