К атализаторы на с тр а ж е
чистоты «вы хлопа»
Как известно, назначением вы-
хлопной системы является отвод
из двигателя отработавших газов,
а также снижение шумового эф-
фекта, возникающего в результа-
те пульсации давления выходя-
щих газов. Однако в современных
авто выхлопная система выпол-
няет также важнейшую роль и но
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 техноло-
гиях очистки вредных выбро-
сов каталитические реакторы,
предназначенные для «дизелей»,
нельзя использовать в бензино-
вых двигателях, и наоборот. В
дизельных двигателях задачей
очистных устройств являет-
ся снижение выбросов окиси
углерода, которая образуется
при работе на обедненной смеси.
Снижение выбросов оксида азота
в значительной степени обеспе-
чивает действие используемой в
двигателях системы рециркуля-
ции отработавших газов (EGR),
а также применение системы
селективной каталитической
нейтрализации (SCR).
Задачей каталитического ней-
трализатора, больше известного
в народе под названием катали-
затор, является преобразование
вредных соединений, образу-
ющихся в процессе сгорания
топлива в двигателе, в несколько
менее вредные для экологии ве-
щества. В двигателях с искровой
системой зажигания катализа-
торы окисляют и снижаю т вред-
ность трех соединений. N O x, или
оксид азота, преобразуется в N,
или нейтральный азот, углево-
дород СН превращается в Н ,0 ,
а окись углерода СО становится
углекислым газом СО,. Поэто-
му в бензиновых двигателях
каталитический нейтрализатор
называют трехкомпонентным.
Химические реакции проис-
ходят при рабочей температуре
катализатора 350.
..800°С. Для
оптимального осуществления
процесса сгорания топлива необ-
ходимо сохранение стехиометри-
Д л я т о г о ч т о б ы о с м о т р е т ь к а т а л и з а т о р , н е о б х о '
д и м ы я м а и х о р о ш е е о с в е щ е н и е
ческого состава горючей смеси.
Для такой смеси устанавливается
специальный коэффициент из-
бытка воздуха X = 1. Это значит,
что для сгорания 1 кг топлива
без образования остаточного
кислорода потребуется 14,7 кг
воздуха. Кстати, при использова-
нии в качестве топлива пропана
соотношение воздух/тогшиво
меняется и будет равно 15,6:1.
Конечно, сгорание проис-
ходит и при X < 1 или X > 1,
однако только при X = 1 уровень
выбросов вредных соединений
минимальный. Надо сказать,
что впры ск точно дозированной
смеси могут обеспечить толь-
ко инжекторные устройства,
контролируемые и управляемые
бортовым компьютером. По-
наиыляются на монолитный
блок, находящийся внутри ре-
актора и напоминающ ий своим
внешним строением пчелиные
соты.
Каталитические блоки бывают
керамическими и металлически-
ми. Керамическая конструкция
характеризуется разделением на
квадратные, в сечении, соты, с
толщиной стенок между кана-
лами 0,05.
..0,15 мм. В стальных
блоках стенки значительно тонь-
ше, всего 0,03.
..0,07 мм. Такое
строение позволяет стальным
блокам пропускать больший по-
ток выхлопных газов. М еталли-
ческие блоки значительно чаще
керамических устанавливают на
новые автомобили, они отлича-
ются большим тепловым сопро-
В
к
а
ч
е
с
т
в
е
м
а
т
е
р
и
а
л
о
в
,
у
с
к
о
р
я
ю
щ
и
х
п
р
о
х
о
ж
д
е
н
и
е
р
е
а
к
ц
и
й
в
к
а
т
а
л
и
з
а
т
о
р
а
х
,
и
с
п
о
л
ь
з
у
ю
т
м
е
т
а
л
л
ы
-
п
а
л
л
а
д
и
й
,
п
л
а
-
т
и
н
у
,
р
о
д
и
й
,
р
у
т
е
н
и
й
.
Э
т
и
м
а
т
е
р
и
а
л
ы
н
а
п
ы
л
я
ю
т
с
я
н
а
м
о
н
о
л
и
т
н
ы
й
б
л
о
к
,
н
а
-
х
о
д
я
щ
и
й
с
я
в
н
у
т
р
и
р
е
а
к
т
о
р
а
и
н
а
п
о
м
и
-
н
а
ю
щ
и
й
с
в
о
и
м
в
н
е
ш
н
и
м
с
т
р
о
е
н
и
е
м
п
ч
е
-
л
и
н
ы
е
с
о
т
ы
.
этому катализаторы работают
в основном в автомобилях с
инжекторной системой подачи
топлива, а в машинах, где горю -
чую смесь готовит карбюратор,
используются очень редко.
В качестве материалов, уско-
ряющих прохождение реакций
в катализаторах, используют
металлы - палладий, платину,
родий, рутений. Эти материалы
тивлением, поэтому, например,
только стальные каталитические
решетки используют в двигате-
лях, работающих на газе.
К преимуществам керамиче-
ских блоков можно отнести бо-
лее благозвучный для человече-
ского уха звук, издаваемый ими
при работе, чем образующийся
при прохождении выхлопных га-
зов через металлические «соты».
Однако керамический блок от-
личается 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 пере-
пады температур, поэтому, как
писалось выше, «керамику» не
применяют в двигателях, работа-
ющ их на газе.
Эксплуатация
катал и затор а - в ж е с тки х
рам ках
Катализатор относится к
устройствам автомобиля, состо-
яние которых водителю доста-
точно сложно диагностировать
самостоятельно. Повреждение
каталитического нейтрализатора
легко обнаружить в результате
проведения анализа выхлопных
газов, однако выполнить это
можно только на диагностиче-
ском стенде. Наиболее важным
показателем является процентное
содержание окиси углерода СО
в «выхлопе». В автомобиле с по-
врежденным катализатором со-
держание СО достигает от 1,5 до
4%, тогда как нормально работа-
ющий катализатор снижает этот
показатель примерно до 0,03%, а
часто и до более низкого уровня.
Однако симптомы «утраты
трудоспособности» катализатора
можно обнаружить в процессе
теря мощности, проблемы с за-
пуском, шумная работа двигателя
- все это может быть признаком
того, что катализатор поврежден.
А в то ко м п о нен ты * Январь • 2014
4 3
предыдущая страница 44 Автокомпоненты 2014 11 читать онлайн следующая страница 46 Автокомпоненты 2014 11 читать онлайн Домой Выключить/включить текст