Устройство
Катализаторът на отработените газове е с корпус от неръждаема стомана, към който са заварени входящите и изходящите конуси с тръби и монтажни фланци, както и топлинни рефлектори, държащи керамичната облицовка. Целият вътрешен обем на кутията е зает от керамичен порест монолит, фиксиран с пръстени от неръждаема стомана или мрежа. Структурата на монолита е подобна на обикновен филтър, но цялата вътрешна и външна повърхност на порите в контакт с газове е покрита с много тънък молекулен слой от сплав, която съдържа платина, родий и паладий. Порьозността на монолита има голяма повърхност, покрита с тази сплав от много скъпи метали, което определя основно високата цена на неутрализаторите.
Как работи
Двигателят отделя в атмосферата заедно с отработените газове продукти от пълни (водна пара H 2 O, азот N 2 и др.) и непълни (въглероден оксид CO, т.к. както и CnHm, азотни оксиди NOx) изгаряне на гориво. Общият брой на компонентите, съдържащи се в тези газове, надхвърля няколко стотин и повечето от тях са вредни за човешкото здраве.
Отработените газове, проникващи през порестата повърхност на монолита, първо, го нагряват, и второ, допълнително се окисляват. От CO се получава CO 2, тоест нетоксичен въглероден диоксид, CnHm на няколко етапа преминава в CO 2 и H 2 O, NOx се превръща в молекулен N 2, който се съдържа в обикновения въздух, и във вода. С една дума, в конвертора протичат доста сложни химични реакции поради високата температура и наличието на специално покритие от скъпи метали, които служат като катализатори.
И така, основният положителен ефект на това устройство е пълната неутрализиране на трите компонента - CO, CnHm, NOx - които са повече в отработените газове, отколкото другите вредни вещества. И се постига не само благодарение на наличието на платина, родий и паладий. Важна роля играе, както вече казах, поддържаната температура в рамките на 300-800°C. Ако се понижи до 250°C, химичните реакции на неутрализиране на CO, CnHm, NOx, въпреки наличието на метали-катализатори, няма да настъпят. И при температура от около 900°C, каталитичният филм започва да се топи и разпада.
Експлоатация
За да не деактивирате работещ преобразувател, трябва стриктно да спазвате правилата за неговата работа. На първо място, оловен бензин не трябва да се използва. Достатъчно е да изразходвате 20-30 литра от този бензин, а активната повърхност на катализатора ще бъде покрита с олово, което ще доведе до повреда.
Необходимо е постоянно и внимателно да се следи техническото състояние на двигателя. Преобразувателят не издържа на значителни отклонения в състава на горивната смес. Когато двигателят работи на богати и много богати смеси, той бързо се запушва със сажди и други отлагания, а при лоши и много бедни смеси прегрява, докато активният слой се разтопи. За да се поддържа съставът на сместа в необходимите граници, на превозни средства с преобразуватели трябва да се монтира кислороден сензор - ламбда сонда, според сигнала на който електронният блок за управление измерва състава на горивната смес. Изправността и правилната работа на системата за управление до голяма степен определят издръжливостта на преобразувателя. Следователно, в случай на неизправности в работата на двигателя, дължащи се на запалителната система или трудно стартиране, е необходимо да се намери и отстрани неизправността.
Забранено е да стартирате двигателя от теглене, да го въртите дълго време със стартер или да се опитвате да стартирате често студен през кратки интервали. Освен това, за да предотвратите появата на пукнатини, трябва да избягвате удрянето на пътни препятствия. Причината за механични повреди поради рязък спад на температурата може да бъде падане на кола в дълбока дупка с вода и рязко охлаждане на преобразувателя, нагрят до 800-900 ° C.
Трябва да се отбележи, че наскоро започнаха да произвеждат каталитични преобразуватели с метален монолит, което увеличава здравината им. Те са много по-надеждни поради по-голямата си устойчивост на различни механични и термични влияния, но поради това са по-скъпи от керамичните си колеги.
Както вече беше отбелязано, преобразувателят с керамичен монолит е много чувствителен на удар, така че не можете да го изпуснете или да използвате ударен инструмент, когато работите със системата. И за да избегнете отлагането на мазнини, е забранено да докосвате с ръце работната повърхност на кислородния сензор. Не можете да проверите наличието на искра, като извадите върха от която и да е свещ или използвате нестандартни свещи, както и да проверите ефективността на цилиндрите, като изключите искрата с моторен тестер. Тези действия могат да доведат до навлизане на неизгоряло гориво в катализатора, последиците от което са разгледани по-горе.
Плюсове и минуси
Първият и основен плюс на това устройство е почти пълната неутрализиране на най-вредните (като се има предвид тяхната обща концентрация и токсичност) компоненти на отработените газове. Вторият плюс е, че автомобилните производители, без допълнителни разходи за подобряване на серийните двигатели, чрез инсталиране на преобразувател и системи за управление на горивото с ламбда сонда, могат да продължат да произвеждат автомобили, които напълно отговарят на строгите стандарти за токсичност на отработените газове, например Евро-2 и дори Евро-3.
Но неутрализаторът има и недостатъци. Един от съществените му недостатъци е ниската надеждност и не само поради крехкостта на керамичния монолит, но и поради повреда поради нарушаване на правилата за експлоатация и дори когато тези правила не са нарушени. Според проучванията катализаторите се разпадат по-бързо в градски условия на шофиране с чести стартирания на двигателя и кратки пробеги. И също така - със стабилен високоскоростен трафик по магистралите. В първия случай конверторът е просто запушен с гориво и сажди, тъй като при всяко стартиране трябва да се затопли до работна температура, а това отнема време. Във втория - от прегряване.
Имаме рядък автомобил, който ще работи дълго време със система за неутрализация, предвид състоянието на пътищата, наличието на безоловен бензин и качеството на този бензин, както и професионалната и екологична информираност на шофьорите и сервизите. Тази скъпа, но не "дългоиграеща" система работи в колата до появата на първите проблеми. И тогава, като правило, монолитът се избива от тялото и просто се изхвърля.
Логиката на подобни "мерки" е ясна: първо, това е много по-евтино, по-бързо и по-лесно от търсенето, договарянето и чакането на нов неутрализатор; второ, тези действия няма да доведат до никакви негативни последици за собственика на автомобила, тъй като почти всички чуждестранни автомобили с работеща система за впръскване на бензин се вписват в настоящия GOST (което, за съжаление, не може да се каже за много автомобили от ОНД).
Така го правим, но какво да кажем за "те", където стандартите за токсичност са по-строги, и е установен газоаналитичен контрол, и хората имат пари, и пътищата са изрядни, и обслужването е на ниво? Там, ако преобразувателят не работи, той просто се сменя, за да се избегнат твърде високи глоби за повишена токсичност. Между другото, подмяната също не винаги е оправдана, тъй като не всеки сервиз разполага с пълен набор от необходимо оборудване и съответните части. Недоволството на потребителите, произтичащо от това, увеличава търсенето на автомобили без конвертори. Това са автомобили с газови, дизелови и газодизелови двигатели, както и с директно впръскване на бензин и други, които се вписват в стандартите Евро-3 без преобразуватели.