Каталитический нейтрализатор

[Megamozg]

Каталитический нейтрализатор (катализатор).

Катализатор - устройство предназначенное для снижения выброса вредных веществ в атмосферу с отработавшими газами образовавшимися в двигателе внутреннего сгорания автомобиля.

Система нейтрализации отработавших газов - совокупность компонентов, обеспечивающих снижение выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами при работе двигателя.
Какой срок службы катализатора?
Срок службы автомобильного катализатора главным образом зависит от качества автомобильного бензина. При определенных условиях катализатор можно убить выездив полный бак некачественного топлива. Средний срок службы катализатора от 180 до 200 тысяч километров.


Ни для кого не секрет, что транспортные средства оснащенные двигателями внутреннего сгорания является одним из основных источников
загрязнения окружающей среды - воздуха. С момента изобретения автомобиля до 80-х годов 20 века на проблему токсичного выхлопа не обращали особого внимания. На первом этапе количество транспортных средств было незначительным, соответственно и выбросы не представляли большой угрозы - концентрация в воздухе незначительная. Но постепенно, автомобиль перестал быть средством роскоши и стал средством передвижения, количество автомобилей росло с геометрической прогрессией, как и количество выбросов. Человеку пришлось задуматься над решением этой проблемы. И выход был найден. Но... состав и качество бензинов не позволяло применить изобретенное устройство, в последствии названное каталитическим нейтрализатором, для бензиновых двигателей, большое содержание свинца "убивало" устройство наповал. В 1992 году страны Евросоюза ввели на своей территории норму Евро-1, которая устанавливала предельно допустимое содержание токсичных веществ в выхлопных газах автомобилей, фактический с этого момента не один автомобиль без каталитического нейтрализатора - не автомобиль.В течение каждых последующих 4-5 лет Евросоюз ужесточал эти нормы.

Еще на этапе разработки современного двигателя внутреннего сгорания главная задача - задача достижения оптимальных параметров работы, настройки, выполнения условий при которых будет достигнуты минимальные выбросы - достижения такого соотношения топливо-воздух (топливо-воздушная смесь), при котором все топливо будет сожжено. Для оптимального сгорания бензина, необходимо выполнение условия - соотношение воздух/бензин должно быть около 14.7/1, это означает, что на каждый литр бензина, необходимо 14,7 литров воздуха, это в теории. На практике, топливо-воздушная смесь далека от оптимального значения. Смесь бедная - воздух/бензин выше, чем 14,7, богатая - воздух/топливо ниже, чем 14.7. Причины - разные режимы работы двигателя, режимы движения.
Азот (N2) - Air составляет 78 процентов азота, и большая часть этого проходит сквозь двигатель автомобиля.
Углекислый газ (CO2) - это один из продуктов сгорания. Углерода в топливе связей с кислородом в воздухе.
Водяной пар (H2O) - это еще один продукт сгорания. Водорода в топливных связей с кислородом в воздухе.

Углекислый газ, способствуют глобальному потеплению. Потому что процесс сгорания никогда не совершенна, некоторые небольшие количества вредных выбросов в атмосферу более производятся также в автомобильных двигателях.
Каталитические преобразователи предназначены для снижения:
Окиси углерода (СО) - ядовитый газй, который не имеет цвета и запаха.
Углеводорода или летучих органических соединений (ЛОС) являются одним из основных компонентов смога производится в основном из испарилась, несгоревших. Топлива.
Оксида азота (NO и NO2, вместе именуемые NOx) являются фактором смога и кислотных дождей, что также вызывает раздражение слизистых оболочек человека.
Так что такое катализатор?

Вспомним химию. Катализатор - вещество, которое вызывает или ускоряет химическую реакцию. Катализаторы участвуют в реакциях, но ни реагенты, ни продукты реакции, они катализируют. В человеческом организме, ферменты естественных катализаторов ответственность за многие важные биохимические реакции


При каталитической очистке газов протекают одновременно две химические реакции:

1. Реакция восстановления, в результате которой у некоторых компонентов газов отбирается кислород:

2. Реакция окисления, в результате которой другие компоненты газов окисляются -дожигаются.


На сегодняшний день существует два различных типа работы катализатора: катализатором восстановления и окисления. Оба типа состоят из керамической структуры покрыта металлическим катализатором, обычно платина, родий и(или) палладий. Идея состоит в том, чтобы создать структуру, которая предоставляет максимальную площадь поверхности катализатора в поток выхлопных газов, а также сведение к минимуму количество катализатора требуется, так как материалы стоят очень дорого. Некоторые новейшие преобразователи даже начали использовать золото смешивается с более традиционными катализаторами. Золото стоит дешевле, чем другие материалы и может привести к увеличению окисления, химические реакции, что снижает загрязняющих веществ, до 40 %.

Снижение катализатора первой стадии каталитического нейтрализатора. Он использует платину и родий для снижения выбросов NOx. Когда NO или NO2 молекула связывается с катализатором, катализатор срывает азота атом из молекулы и имеет на нее, освобождая кислород в форме O2.Связи атомов азота с другими атомами азота, которые также застряли в катализаторе, образуя N2.

Пример:
2NO => N2 + O2 2NO2 или => N2 + 2O2

2NO => N 2 + O 2 или 2NO 2 => N 2 + 2O 2

Катализатора окисленияявляется вторым этапом каталитического нейтрализатора. Это снижает несгоревших углеводородов и окиси углерода при сжигании (окислительный) их в присутствии катализатора платины и палладия. Этот катализатор помогает реакция СО и углеводородов, а остальные кислорода в выхлопных газах. Например:

2CO + O 2 => 2CO 2

Есть два основных типа конструкций, используемых в каталитических нейтрализаторов - сотовая и керамические бусы. Большинство автомобилей сегодня используют сотовую структуру.

Третий этап преобразования системы управления, которая контролирует поток выхлопных газов, и использует эту информацию для управления системой впрыска топлива . Там на датчик кислорода установлен на входе в каталитический нейтрализатор, то есть это ближе к двигателю, чем преобразователь. Этот датчик сообщает движка, сколько кислорода в выхлопных газах. Двигатель компьютера можно увеличить или уменьшить количество кислорода в выхлопе, регулируя воздух-топливо. Эта схема управления позволяет двигателю компьютер, чтобы убедиться, что двигатель работает на близком к стехиометрической точке, а также чтобы убедиться, что есть достаточное количество кислорода в выхлопе, чтобы окисление катализатора для сжигания несгоревших углеводородов и СО

Каталитический нейтрализатор делает большую работу по снижению загрязнения, но он все еще может быть существенно улучшилась. Одной из самых больших недостатков является то, что он работает только при достаточно высокой температуре. При запуске холодного автомобиля, каталитический нейтрализатор практически ничего не делает, чтобы уменьшить загрязнение в выхлопных газах.

Одним из простых решений этой проблемы состоит в перемещении каталитический нейтрализатор ближе к двигателю. Это означает, что горячие выхлопные газы достигают конвертер и он нагревается быстрее, но это может также сократить срок службы преобразователя, выставляя его на очень высоких температурах. Большинство автопроизводителей положение преобразователя под передним пассажирским сиденьем, достаточно далеко от двигателя для поддержания температуры до уровня, который не повредит ее.

Подогрев каталитического нейтрализатора является хорошим способом для сокращения выбросов. Самый простой способ для подогрева преобразователя является использование электрических нагревателей сопротивления. К сожалению, 12-вольтовых электрических систем на большинстве автомобилей не обеспечивают достаточной энергии или мощности для нагрева каталитического конвертера достаточно быстро. Большинство людей не будет ждать несколько минут, каталитический нейтрализатор, чтобы нагреться, прежде чем начать свою машину. Гибридные автомобили, которые имеют большой, высокого напряжения батареи может обеспечить достаточно энергии, чтобы разогреть каталитический конвертер очень быстро.

Катализаторы в дизельных двигателях не работают, а также в сокращении выбросов NOx. Одной из причин является то, что дизельные двигатели запустить прохладнее, чем стандартные двигатели и преобразователи работают лучше, так как они нагреваются. Некоторые из ведущих экспертов-экологов автоматического придумали новую систему, которая помогает бороться с этим. Они вводят раствор мочевины в выхлопную трубу, прежде чем он попадает на преобразователь, испаряться и смешиваться с выхлопными и создают химическую реакцию, которая приведет к снижению выбросов NOx. Мочевина, также известная как карбамид, является органическое соединение углерода, азота, кислорода и водорода. Это обнаруживается в моче млекопитающих и земноводных. Мочевина реагирует с NOx, чтобы производить азот и водяной пар, располагая более чем на 90 процентов окислов азота в выхлопных газах

Каталитический нейтрализатор (катализатор) - предназначен для понижения токсичности отработанных газов (выхлопных газов). В нейтрализаторе выхлопные газы при контакте с катализатором (веществом) значительно ускоряющим окислительные процессы преобразуется в СО2 и Н2О.

Если разрезать катализатор, то можно увидеть что он разделен на две камеры: камера окисления, камера восстановления. С камерой окисления вроде все понятно, смотри выше, а про камеру восстановления поговорим поподробнее. Камера восстановления - восстановительная среда для NO, позволяет химическим путем связать кислород содержащейся в выхлопных газах. При попадании выхлопных газов в камеру восстановления оксид азота превращается в аммиак, которы разлогается в камере окисления.

Каталитические нейтрализаторы по типу носителя делят на керамические и металлические. Носителем выступает керамика в виде сот или метал. На сегодня более распространены керамические катализаторы. Основной недостаток керамического катализатора - хрупкость.

Каталитический нейтрализатор находится за приёмной трубой глушителя (встрчается объединенный) или непосредственно в выпускном коллекторе, очень редко за ним. При втором варианте ремонт очеь трудаемкий и затратный. Катализатор в выпускном коллекторе установлен в большинстве новых автомобилях. Позволяет добиться экологических норм ЕВРО 4.

...А теперь о грустном....

С проблемой забитых катализаторов многие сталкиваются, а если вы еще не знаете что это, то не переживайте, скоро узнаете.

Итак. Имеем катализаторы и кислородные датчики.
В отработавших газах есть вредные компоненты, которые влияют на окружающую среду, а главное на организм. Каждый из них оказывает различное воздействие:
— окись углерода СО (угарный газ): возникает в результате неполного сгорания топлива. Этот газ не имеет ни цвета, ни запаха, взрывоопасен и очень ядовит. Он обладает способностью увеличивать скорость разрушения гемоглобина находящегося в крови примерно в 300 раз, тем самым, блокируя поступления кислорода, и способен вызвать смерть при относительно малой концентрации в воздухе (объёмная концентрация 0,3% может привести к смерти человека в течение 30 мин)
— оксиды азота NOx: (NO, NO2, N2O и другие) образуются при сгорании в двигателе под воздействием высокой температуры и давления при наличии избытка кислорода. Некоторые из них токсичны и вызывают расстройство центральной нервной системы и дыхательной системы в зависимости от уровня концентрации этого компонента и продолжительности его вдыхания.
— углеводороды СН: появляются в результате неполного сгорания топлива и могут появляться в различных формах (например, С6Н6, С8Н18 и др.) и их действие на организм человека различно. Некоторые из них вызывают раздражение органов чувств, а другие развитие злокачественных опухолей.
— углеводороды СН и оксиды азота NOx: распределение этой смеси в атмосфере воздуха приводит к образованию фотохимического смога при сильном солнечном свете. Фотохимический смог состоит из озона, альдегидов и нитратов, вызывающий раздражение кожи, слизистых оборочек и глаз.

В основном на автомобили устанавливают трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы.
Для преобразования токсичных компонентов (СО, СН и NOx), содержащихся в отработавших газах, в безвредные вещества применяются комбинированные каталитические покрытия нейтрализатора (платино-родиевое или платино-родиевое-палладиевые).
В трехкомпонентном нейтрализаторе происходит одновременно две различные химические реакции: окисления и восстановления. Реакция восстановления приводит к образованию азота N2, а освободившийся при этом кислород О2 используется для реакции окисления окиси углерода СО и углеводородов СН, приводящей к образованию углекислого газа CO2 и воды H2O.
Реакции нейтрализации в присутствии катализаторов начинаются при температуре 250°С. Преобразование наиболее эффективно в диапазоне температур от 400 до 800°С.
Низкие температуры в комбинации с плохой испаряемостью/плохим качеством, а также неисправность систем зажигания и топлива ухудшают способность топливно-воздушной смеси к воспламенению. Это приводит к тому, что частично сгоревшее или даже полностью не сгоревшее топливо попадает в катализатор и догорает уже в нём, разрушая и расплавляя его.
Другой враг этого устройства – этилированное топливо. Оно практически моментально уничтожает каталитический слой в нейтрализаторе и циркониевое напыление лямбда-зонда. Результат выхода из строя.
Состояние катализатора контролирует блок управления двигателем. В случае его неудовлетворительного состояния загорается контрольная лампа "Check". Оценка состояния катализатора блоком управления двигателем заключается в следующем:
Сигнал переднего кислородного датчика отличается от сигнала заднего кислородного датчика при исправном катализаторе. Это происходит потому, что нейтрализатор изменяет состав ОГ. В процессе деградации каталитического нейтрализатора сигналы переднего и заднего датчиков сближаются. Блок управления двигателем ведёт сравнение сигналов переднего и заднего датчиков.

В процессе компьютерной диагностики получаем следующие данные:
Код ошибки Р0420 (67)

Удалив катализатор вы наполовину решите проблему. Остается вопрос — как заставить "думать" электронный блок управления двигателя, что катализатор есть и работает исправно? Ответом на этот вопрос будет — "обманка". Обманки бывают двух видов — механическая и электрическая.

Механическая обманка — проставка, которая устанавливается между резьбовым гнездом и кислородным датчиком на задний (за катализатором) лямбда-зонд.

Электронная обманка. Для тех, кто дружит с паяльником и не боится слова канифоль.
Для этого понадобится резистор и конденсатор. Резистор паяется в разрыв сигнального провода от второго лямбда зонда, конденсатор припаивается к сигнальному проводу и к массе. Резистор - 1 мОм (0,125Вт), конденсатор - неполярный, 1мКф.

В итоге имеем 5 способов борьбы:

Способ первый - чиповка

Наиболее простой и удобный способ, ибо не надо ни вытачивать проставку, ни паять конденсаторы. Мы просто едем к чиповщику, и просим его программно выключить опрос второго лямбда зонда.
После чего уезжаем и навсегда забываем об этой проблеме

Способ второй - проставка

В народе еще зовется "гондончик", или "токарь дядя Миша нам поможет"

В двух словах - суть метода заключается в том, что надо заставить "дышать" лямбда-зонд "чуть подальше" от выхлопного тракта, да "через маленькую дырочку".
В результате, мы тоже получим более слабую синусоиду и мозг будет считать, что всему этому "виной" нормально работающий катализатор.

Сразу оговорюсь - на фотке сделана проставка - "Вот это отверстие" должно быть диаметром 1-3мм, хотя, есть случаи, когда и с отверстием в 6мм Check больше не загорался, но стоит начать с отверстия в 1-3мм диаметром.

После чего - выворачиваем второй лямбда зонд, на его место вворачиваем эту проставку, в проставку обратно вворачиваем лямбда-зонд. Затем, скидываем минусовую клемму с аккумулятора на полчасика, курим, ставим ее обратно и едем кататься. "Check" не должен больше загораться. Кстати, если поехать с выбитым катализатором и "необманутой" второй лямбдой - чек обычно загорается не прямо сразу, а через 50-150км пробега.

Способ третий - электронная обманка
Для тех, кто дружит с паяльником и не боится слова канифоль!

Суть метода понятна, исходя из схемы.

Тут прошу обратить внимание на то, что на схеме, цвета проводов приведены именно для участка "лямбда-зонд - разъем", а не для участка проводки "разъем лямбда-зонда - мозги авто".

Способ четвертый - электронная обманка, при помощи одного резистора

За основу взята верхняя схема, ее можно упростить - достаточно просто одного резистора.
Сопротивление резистора 270-330кОм, мощность рассеивания - 0.25..0.5Вт.
Резистор паяется в разрыв сигнального провода от второго лямбда зонда.


Способ пятый - электронная обманка, при помощи одного конденсатора
Для начала нам придется поехать и купить неполярный конденсатор на 2,2uF. Понадобится паяльник, канифоль, оловянно-свинцовый припой, изолента или термоусадка. Смысл простой. Лямбда зонд в большинстве случаев имеет четыре провода. Два из них это питание лямбды +12В. Остальных два провода сигнальные на которые мы и будем вешать наш конденсатор. Смысл работы системы несложный для понимания. Имеем два лямбда зонда. Первый улавливает выхлопные газы сразу из выпускного коллектора и корректирует работу двигателя путем обеднения или насыщения смеси и сообщает компьютеру какие изменения были внесены.
В теории после прохождения выпускных газов через первый лямбда зонд и катализатор на втором лямбда зонде показания должны отличаться от первого зонда, но так как удален катализатор показания обоих зондов практически одинаковы.
И компьютер сразу выдает ошибку, а именно "Недостаточный прогрев катализатора". Всё, на приборной доске Check engine-приехали короче. В этом режиме мотор работает не на полную мощность.
Смесь становиться очень бедной и машина перестает Вас радовать. Если выкрутить свечи после месяца такой езды они будут белого цвета. Проверено.
Так вот, установив на два сигнальных провода конденсатор, а именно установив его параллельно на эти провода, показания 2-й лямбды начинают сильно отличаться от первого и компьютер считает это за нормальную работу системы.
Чек, больше не загорается. То есть если перевести показания зондов в графики получаться приблизительно обычные синусоиды.
После установки конденсатора, 2-й зонд показывает очень вялую, практически имитирующую работу катализатора, синусоиду.

После этой процедуры обязательно сбросить минусовую клему на 30-мин.

Народ, только не пишите как найти те два заветных провода... Там два провода по которым идет 12В. Вычислить их элементарно, тестером, вычисляем по 1-й лямбде. Так как контактов два, Вы сразу не найдете. ТЯЖЕЛО???
Ну тогда обратитесь за сторонней помощью. В таком случае самому лезть не рекомендуется, попадете в стоимость лямбда зонда.

Материал взят из: http://forum.amadeus-project.com/index" target="_blank. ... c=121&st=0
http://www.drive2.ru/l/1983856/" target="_blank

P.S. И не бойтесь перемен.

[Megamozg]

... интересно, столько просмотров..... кому помогло или нет?

[old1980]

... интересно, столько просмотров..... кому помогло или нет?

RC фильтр как на последней картинке
я такую обманку собрал после того как высыпался кат и чек загорелся. чек на втором датчике за катом который.
работает.