Суббота, 04-Май-2024, 20:30

Вы вошли как Гость | Группа "Гости"

[ · Личные сообщения() · Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
  • Страница 1 из 1
  • 1
Форум » Общие вопросы по диагностике. » Диагностика неисправностей. » каталитический нейтрализатор (популярно о "катализаторе")
каталитический нейтрализатор
barboss98Дата: Пятница, 10-Дек-2010, 00:05 | Сообщение # 1
Сhancellor Palpatin.
Группа: Администраторы
Сообщений: 668
Статус: Offline
Как известно, системы с электронным управлением впрыска топлива делятся на системы с обратной связью (ОС) и без обратной связи. Системы с ОС выполняют нормы токсичности Евро-2, Евро-3 и имеют в своём составе датчик кислорода (ДК), каталитический нейтрализатор и адсорбер. Немного о принципе работы каталитического нейтрализатора

1-датчик кислорода, 2-соты нейтрализатора, 3-корпус нейтрализатора, 4-резонатор, 5-труба приёмная.

Катализатор - это кусок выхлопной системы, в который встроены множество трубок в виде сот, сквозь которые проходят газы. Соты нужны для того, чтобы увеличить площадь контакта выхлопных газов с поверхностью, на которую нанесен тонкий слой платино - иридиевого сплава.
Нейтрализатор имеет окислительный и восстановительный катализаторы которые ускоряют процесс преобразования окиси углерода, углеводордов и окислов азота в нетоксичные соединения. Окислительным катализатором является платина, которая способствует окислению углеводородов и окиси углерода в водяной пар и двуокись углерода. Восстановительный катализатор-родий, ускоряющий реакцию восстановления окислов азота в безвредный азот. Для нейтрализации CH и CO требуется кислород, поэтому для эффективной работы нетрализатора необходимо точное поддержание соотношения воздух/топливо, т.е. топливно-воздушной смеси подаваемой в двигатель. Наиболее полное сгорание топливно-воздушной смеси и максимально эффективная нейтрализация токсичных компонентов достигается при соотношении воздух/топливо 14,5...14,6 :1. Для поддержания этого соотношения и используется датчик кислорода,который даёт контроллеру информацию о количестве кислорода в выхлопных газах. Если воздуха много (соотношение воздух/топливо больше 14,6) контроллер обогащает смесь, увеличивая длительность импульсов впрыска, если воздуха мало (соотношение воздух/топливо меньше 14,6)- контроллер обедняет смесь. Таким образом поддерживается постоянное значение соотношения воздух/топливо. И ещё-ничего в нейтрализаторе не догарает в прямом смысле!!! Он сильно нагревается из-за протекающей в нём окислительно восстановительной реакцииКроме тепла в катализаторе образуется дополнительный объём газа во-первых потому, что догорели углеводороды (также, как в цилиндре двигателя), во-вторых потому, что температура газов выросла. Это и есть то противодавление, которое дает исправный катализатор. Однако величина его не столь велика. Hемалую долю в общую величину противодавления вносят лабиринты резонатора и глушителя. Для того, чтобы снизить сопротивление потоку газов со стороны катализатора, площадь всех отверстий сот примерно в полтора раза больше, чем подводящих или отводящих труб.Теперь ещё об одном немаловажном факторе, о котором никто не упомянул. Дело в том, что далее за катализатором в выпускной системе установлен резонатор. Его назначение - пропустить беспрепятственно выхлопные газы, а ударную волну отразить как в зеркале и направить обратно в сторону двигателя. Отражённая ударная волна, достигнув закрытого выпускного клапана, отражается и от него. Если длину трубы до резонатора подобрать таким образом, что отражение от клапана происходит непосредственно перед его открытием, то скачек разрежения, следующий неотрывно за ударной волной, "отсосёт" выхлопные газы из камеры сгорания и улучшит продувку цилиндра. В этом состоит суть работы настроенного выхлопа. В случае, если двигатель работает на оборотах резонанса, в трубе установится стоячая волна с разрежением у выпускного клапана. Дело в том, что описанный процесс, называемый резонансом, возникает только на каких-нибудь одних оборотах двигателя Конечно, наибольшее влияние будет, если двигатель одноцилиндровый. Для многоцилиндровых двигателей отрицательное влияние ветвления труб сказывается, однако конструкторы автомобилей используют резонанс на выхлопе для того, чтобы скорректировать моментную характеристику на определенных оборотах. Спортсмены часто используют это явление. Они для каждого цилиндра устанавливают отдельную трубу определенной длины. Роль отражающего элемента выполняет или срез трубы (перепад давления на срезе отражает ударную волну) или вваренная шайба в трубе на определённом расстоянии от выпускного клапана. Hа двухтактных моторах используется обратный конус. В случае внимательного отношения к резонансу на выхлопе недопустимы резкие изгибы труб, так как на изгибах рассеивается ударная волна и появляются "лишние" отражения.Теперь как это относится к нашей теме. Катализатор должен быть прозрачным для ударной волны. Именно поэтому он выполнен в виде сот с очень тонкими перемычками. Когда мы смотрим сквозь него, он "прозрачный", для ударной волны он - просто труба.есть ещё один момент, влияющий на работоспособность выпускной системы. Катализатор работоспособен, когда хорошо прогрет. Поэтому его устанавливают настолько близко к двигателю, насколько возможно. Из-за этого сильно сокращается длина "штанов", что отрицательно влияет на резонанс в выпускной системе. Иногда, понимая, что из-за конструктивных особенностей, связанных с наличием катализатора, резонансу всё равно конец, конструкторы просто сводят сразу за коллектором все четыре трубы в одну. ЭТОТ ФАКТОР, В ОСHОВHОМ, И ЯВЛЯЕТСЯ ПРИЧИHОЙ, ПОЧЕМУ АВТОМОБИЛИ, ОСHАЩЕHHЫЕ КАТАЛИЗАТОРОМ, ИМЕЮТ МЕHЬШУЮ МОЩHОСТЬ. Противодавление здесь не причем. Из всего выше сказанного вероятно понятно, каким образом надо удалять катализатор.

Причины, когда нужно удалить.
1). Катализатор забит сажей или продуктами сгоревшего на нём масла. Hо в этом случае ещё и отремонтируйте двигатель или систему питания, так как "вылечите" не болезнь, а её проявление.
2). От старости соты оторвались от корпуса и гремят. Тут всё ясно. Далее. Выполняя эту операцию, решите для себя, что для Вас главное. Если отсутствие шума, то вставляйте мочалки. Если хотите получить добавочную мощность, готовьте деньги на другую выпускную. Кстати говоря, для многих современных автомобилей производители не предлагают выпускных систем без катализатора. Они существуют только в варианте "спорт".

Следующий вопрос, который был затронут. Взаимодействие катализатора и кислородного датчика. Они HИКАК HЕ СВЯЗАHЫ. Упоминание в некоторых изданиях о том, что при удалении катализатора необходимо перерегулировать контроллер, связаны в основном с тем, что при наличии катализатора, для получения несколько большей мощности, можно позволить иметь Лямбда фактор в пределах 0,8 - 0,9, что соответствует слегка обогащенной смеси. Экология от этого не пострадает, катализатор "дожгет". Правда, с экономией топлива не очень хорошо. Если катализатор убрали, необходимо иметь Лямбда равный единице. Иначе выхлоп очень токсичный. Общее у катализатора и лямбда датчика только одно. Они оба умирают от тетраэтилсвинца. Поэтому утверждение, что с выбитым катализатором можно ездить на этилированом бензине не совсем верное. Если в системе управления используется кислородный датчик, то нельзя. Если датчика нет, то и катализатор выбивать не нужно. Российские нормы по экологии будут соблюдены, если система управления исправна, а катализатора нет или он не выполняет функций "дожига".

Теперь пару замечаний по конкретным моментам.
1.Соты не спекаются. Температура плавления керамики значительно выше, чем у стали. Скорее расплавится стальной корпус, чем соты.
2. Лямбда датчик надо менять тогда, когда он неисправен, а не вместе с катализатором.
3. Полировать выпускной тракт - это Сизифов труд, такой же бессмысленный. Снижать индуктивное сопротивление, когда можно просто увеличить сечение. Да и это не нужно. Ведь глушитель мы не заменим на спортивный.

PS: про катализатор.Они на стандартных тазах бывают двухтипов: старого образца немного угловатый керамический легко крошится от ударов и легко удаляется, и нового образца немного меньше в диаметре закругленный и такой аэродинамичный чем то напоминает снаряд не знаю какого калибра и еще вибратор ха-ха только диаметр конечно ого-го! Тут без болгарки и сварки не обойтись ломом не возьмеш!Только резать и вваривать трубу нормального диаметра.
Удалять нужно по причинам
1 Если он у Вас раскрошился от ударов и забился,в таком случае из выхлопной летит металическая крошка при перегазовке. Подставте ладошку и посмотрите есть ли она!
2 Для безопасности.Если вдруг у Вас затроит двигатель иза системы зажигания,зависнет форсунка,повыситься давление топлива или что-то еще,весь лишний незгоревший бензин будет дожигаться в катализаторе а он будет греться (может нагреться до красна).
3 Для спортивных целей .Тут без коментариев.Могу только сказать что точно исправный катализатор на обычном двигателе не создает помех.Проверено неоднократно.
4 Если вы устали менять или варить свой глушитель.Нормальный исправный катализатор выделяет очень много воды иза-за которой быстро ржавеет глушитель.
Если все это Вам ни почем, тогда оставте его, лучше пусть наш воздух на улицах будет немного чище!!!!!!!



chancellor Palpatin.
 
ПотапчикДата: Вторник, 14-Дек-2010, 16:58 | Сообщение # 2
Активный участник
Группа: Проверенные
Сообщений: 30
Статус: Offline
Quote (barboss98)
Катализатор работоспособен, когда хорошо прогрет.

катализатор очищает более 95% выхлопных газов только после прогрева до температуры свыше 800 градусов цельсия, т.к. высокая температура является ускорителем процесса. До этого он практически не эффективен.

P.S.
Огромное спасибо универу smile

 
barboss98Дата: Вторник, 14-Дек-2010, 21:08 | Сообщение # 3
Сhancellor Palpatin.
Группа: Администраторы
Сообщений: 668
Статус: Offline
Совершенно справедливо, каталитический нейтрализатор имеет внутри корпуса носитель, на поверхность которого наносится покрытие из каталитического материала. В качестве носителя применяется гранулированная или монолитная керамическая основа. Монолитная структура характеризуется следующими преимуществами: максимальным использованием каталитической поверхности, долговечностью, физической прочностью, низкой тепловой инерционностью.
Активный каталитический слой состоит из тончайшего покрытия благородными металлами (Pt, Rh, Pd), чувствительными к содержанию свинца в топливе, при отложении которого активность каталитического слоя быстро падает. Поэтому двигатели с каталитическими нейтрализаторами должны эксплуатироваться исключительно на неэтилированном бензине. Степень эффективности нейтрализатора является функцией рабочей температуры. Нейтрализотор начинает работать при достижении температуры приблизительно 250С. Рабочие температуры в диапазоне 400…800С обеспечивают оптимальную нейтрализацию отработавших газов и большого срока службы нейтрализатора.
При размещении нейтрализатора отработавших газов непосредственно вблизи двигателя ускоряется его прогрев до рабочей температуры, что приводит к оптимальной эффективности нейтрализотора, но одновременно – к высоким тепловым нагрузкам. Так как максимальная допустимая температура находится в диапазоне 1000С, нейтрализаторы обычно устанавливаются под полом автомобиля. Нарушения в работе двигателя, например пропуски воспламенения, могут приводить к увеличению температуры нейтрализатора и его разрушению. Для устранения этого эффекта должны использоваться надежные и не требующие обслуживания системы зажигания.
Каталитические нейтрализаторы окислительного типа осуществляют окисление CO и CH за счет использования избыточного воздуха в обедненных смесях или подачи дополнительных порций воздуха.
Нейтрализаторы восстановительного типа, с другой стороны, могут работать при дефиците воздуха, т.е. обеспечивают снижение выбросов NOx без подачи воздуха.
Каталитические нейтрализаторы восстановительного и окислительного типа могут также комбинироваться для получения двухсекционных нейтрализаторов. В таком устройстве применяется подача дополнительного воздуха между двумя секциями, что позволяет осуществлять снижение не только NOx, но также CO и CH. Его недостатками являются конструктивная сложность и необходимость работы двигателя в условиях высокого расхода топлива (λ = 0,9).
Трехкомпонентный или селективный нейтрализатор с лямбда-зондом является наиболее эффективной системой очистки отработавших газов. Он обеспечивает требуемый уровень всех трех основных токсичных компонентов отработавших газов двигателя, работающего на стехиометрической смеси.
В США, Европе и Японии только каталитическая очистка отработавших газов с использованием трехкомпонентных нейтрализаторов и системой с обратной связью обеспечивает удовлетворение существующим нормам по предельным концентрациям CO, NOx, и CH в отработавших газах.
Коэффициент избытка воздуха λ используется для определения пропорций воздуха и топлива в рабочей смеси и отношений между действительным и стехиометрическим составами смеси.
Система с обратной связью для λ = 1
Эта система обеспечивает снижение до минимума концентрации токсичных компонентов в отработавших газах. Двигатель должен работать в узком диапазоне значений λ = 1 ± 0,005 («окно» каталитического нейтрализатора). Такая точность достигается использованием системы с обратной связью по составу рабочей смеси с лямбда-зондом, установленным перед нейтрализатором. Второй аналогичный кислородный датчик располагается за нейтрализатором, что еще более увеличивает точность формирования состава смеси.
Система с обратной связью при λ > 1 (обедненная смесь)
Основным преимуществом такого контроля является снижение расхода топлива в результате сгорания обедненной смеси (качественное регулирование без дросселирования). Эффективность системы определяется использованием нейтрализаторов, которые могут снизить выбросы NOx во время сгорания обедненной смеси. Для двигателей с искровым зажиганием пределом обеднения смеси является λ ≈ 1,7. Превышение этого значения ведет к возникновению пропусков воспламенения, несмотря ни на какие конструктивные меры.



chancellor Palpatin.
 
Форум » Общие вопросы по диагностике. » Диагностика неисправностей. » каталитический нейтрализатор (популярно о "катализаторе")
  • Страница 1 из 1
  • 1
Поиск: