Каталізатар

Прылада

Каталітычны нейтралізатар адпрацаваных газаў мае корпус з нержавеючай сталі, да якога зваркай далучаны впускной і выпускны конусы з патрубкамі і крапежнымі фланцамі, а таксама цеплаадбівальнікі, якія ўтрымліваюць керамічную ашалёўку. Увесь унутраны аб'ём корпуса заняты керамічным сітаватым маналітам, зафіксаваным кольцамі або сеткай з нержавелай сталі. Структура маналіта падобная на звычайны фільтр, але ўся ўнутраная і знешняя паверхня часу, якія кантактуюць з газамі, пакрыта вельмі тонкім малекулярным пластом сплаву, які змяшчае плаціну, родый і паладый. Сітаватасць маналіта мае вялікі пляц паверхні, пакрытай гэтым сплавам з вельмі дарагіх металаў, што галоўным чынам і вызначае высокі кошт нейтралізатараў.

Прынцып працы

Рухавік выкідвае ў атмасферу разам з адпрацаванымі газамі прадукты поўнага (вадзяная пара Н₂ О, азот N₂ і да т.п.) і няпоўнага (аксід вугляроду СА, а таксама C _n H_m, аксіды азоту NO_x) згарання паліва. Агульны лік кампанентаў, якія ўтрымоўваюцца ў гэтых газах, перавышае некалькі сотняў, і большасць з іх шкодныя для здароўя чалавека.

Адпрацаваныя газы, пранікаючы праз порыстую паверхню маналіта, па-першае, награваюць яго, а па-другое, даакісляюцца. З СА атрымліваецца СА₂, гэта значыць нетоксичный вуглякіслы газ, C_nH_m у некалькі этапаў пераходзіць у СА₂ і Н₂ О, NO_x ператвараецца ў малекулярны N₂, які ўтрымоўваецца ў звычайным паветры, і ў ваду. Словам, у нейтралізатары адбываюцца даволі складаныя хімічныя рэакцыі дзякуючы высокай тэмпературы і наяўнасці спецыяльнага пакрыцця з дарагіх металаў, якія служаць каталізатарамі.


Такім чынам, галоўны пазітыўны эфект гэтай прынады – поўная нейтралізацыя трох кампанентаў – СА, якіх у адпрацаваных газах больш, чым іншых шкодных рэчываў. І дасягаецца ён не толькі дзякуючы наяўнасці плаціны, радыі і паладыя. Важную ролю гуляе, як я ўжо сказаў, тэмпература, якая вытрымоўваецца ў межах 300-800°С. Калі яна зніжаецца да 250°С, хімічныя рэакцыі нейтралізацыі СА, нягледзячы на наяўнасць металаў-каталізатараў, не адбудуцца. А пры тэмпературы каля 900°С пачынае плавіцца і разбурацца каталітычная плёнка.

Эксплуатацыя

Каб не вывесці са строю спраўны нейтралізатар, трэба строга прытрымлівацца правіл яго эксплуатацыі. Першым чынам, нельга выкарыстоўваць этыляваны бензін. Досыць выдаткаваць 20-30 л гэтага бензіну і актыўная паверхня каталізатара пакрыецца свінцом, што прывядзе да паломкі.

Трэба стала і ўважліва сачыць за тэхнічны стан рухавіка. Нейтралізатар не вытрымлівае значных адхіленняў у складзе паліўнай сумесі. Пры працы рухавіка на багатых і вельмі багатых сумесях ён хутка забіваецца куравой і іншымі адкладамі, а на бедных і вельмі бедных - пераграваецца да расплаўлення актыўнага пласта. Для падтрымання складу сумесі ў неабходных межах на аўтамабілях з нейтралізатарамі абавязкова ўсталёўваецца датчык кіслароду - лямбда-зонд - па сігнале якога электронны блок кіравання вымярае склад паліўнай сумесі. Спраўнасць і правільная праца сістэмы рэгулявання шмат у чым вызначаюць даўгавечнасць нейтралізатара. Таму пры якія-небудзь збоях у працы рухавіка з-за сістэмы запальвання ці абцяжараным пуску трэба знайсці і ўхіліць няспраўнасць.


Забараняецца запускаць рухавік з буксіра, доўга круціць яго стартарам ці часта з кароткімі прамежкамі спрабаваць запусціць непрагрэты. Акрамя таго, каб не дапусціць з'яўленні расколін, варта пазбягаць удараў аб дарожныя перашкоды. Чыннікам механічнага пашкоджанні з прычыны рэзкага тэмпературнага перападу могуць стаць трапленне аўтамабіля ў глыбокую выбоіну з вадой і рэзкае астуджэнне нагрэтага да 800-900°З нейтралізатара.

Трэба адзначыць, што ў апошні час пачалі выпускаць каталітычныя нейтралізатары з металічным маналітам, што падвышае іх трываласць. Яны нашмат надзейней дзякуючы большай устойлівасці да розных механічных і тэмпературных уздзеянняў, але таму яны і даражэй керамічных аналагаў.

Як ужо адзначаў, нейтралізатар з керамічным маналітам вельмі адчувальны да ўдараў, таму яго нельга губляць або выкарыстоўваць ударную прыладу пры працы з сістэмай. А каб пазбегнуць адклады тлушчаў, забаронена дакранацца рукамі працоўнай паверхні датчыка кіслароду. Нельга правяраць наяўнасць іскры здыманнем наканечніка з якой-небудзь свечкі запальвання ці выкарыстоўваць няштатныя свечкі, а таксама правяраць эфектыўнасць працы цыліндраў метадам адключэння іскры мотортестером. Гэтыя дзеянні могуць выклікаць трапленне незгарэлага паліва ў каталізатар, аб наступствах чаго сказана вышэй.

Плюсы і мінусы

Першы і асноўны плюс гэтай прынады - практычна поўная нейтралізацыя нашкоднейшых (улічваючы іх сумарную канцэнтрацыю і таксічнасць) кампанентаў адпрацаваных газаў. Другі плюс складаецца ў тым, што аўтавытворцы без дадатковых выдаткаў на ўдасканаленне серыйных рухавікоў, усталяваўшы нейтралізатар і сістэмы кіравання паліва-падачай з лямбда-зондам, могуць працягваць выпуск аўтамабіляў, якія цалкам адпавядаюць цвёрдым нормам таксічнасці адпрацаваных газаў, напрыклад, Еўра-2 і нават Еўра-3.


Але ёсць у нейтралізатара і мінусы. Адзін з істотных яго недахопаў - нізкая надзейнасць, і не толькі з-за далікатнасці керамічнага маналіта, але таксама з-за адмовы з прычыны парушэння правілаў экплуатацыі, і нават калі гэтыя правілы не парушаюцца. Па дадзеных абследаванняў, хутчэй каталізатары ламаюцца ва ўмовах гарадской язды з частымі запускамі рухавіка і кароткімі прабегамі. А таксама - пры ўстойлівым высакахуткасным руху на магістралях. У першым выпадку нейтралізатар проста забіваецца палівам і куравой, бо пры кожным запуску ён павінен прагрэцца да працоўнай тэмпературы, а на гэта трэба час. У другім - ад перагравання.

У нас рэдкі аўтамабіль доўга прапрацуе з сістэмай нейтралізацыі, улічваючы стан дарог, забяспечанасць неэтыляваным бензінам і якасць гэтага бензіну, роўна як і прафесійную і экалагічную свядомасць кіроўцаў і рамонтнікаў. Гэтая дарагая, але не "доўгайграючая" сістэма дзейнічае ў аўтамабілі да з'яўлення першых праблем. А потым, як правіла, маналіт выбіваецца з корпуса і яго проста выкідваюць.

Логіка падобных "мер" зразумелая: па-першае, гэта значна танней, хутчэй і прасцей, чым шукаць, дамаўляцца і чакаць, пакуль прывязуць новы нейтралізатар; па-другое, гэтыя дзеянні не пацягнуць для аўтаўладальніка ніякіх негатыўных наступстваў, таму што практычна ўсе іншамаркі з спраўнай сістэмай упырску бензіну ўкладваюцца ў дзейны цяпер ДАСТ (чаго, нажаль, не скажаш пра шматлікія СНДаўскія аўтамабілі).

Так робяць у нас, а як у "іх", дзе і нормы на таксічнасць больш цвёрдыя, і газааналітычны кантроль наладжаны, і грошы ў народа водзяцца, і дарогі ў парадку, і сэрвіс на вышыні? Там, калі нейтралізатар выйшаў са строю, яго проста замяняюць, каб пазбегнуць занадта высокіх штрафаў за падвышаную таксічнасць. Дарэчы, замяняюць таксама не заўсёды абгрунтавана, бо і ў іх не кожная СТА мае поўны камплект неабходнага абсталявання і адпаведных дэталяў. Незадаволенасць спажыўцоў, якая ўзнікае ў сувязі з гэтым, павялічвае попыт на машыны без нейтралізатараў. Гэта аўтамабілі з газавымі, дызельнымі і газа-дызельнымі рухавікамі, а таксама з непасрэдным упырскам бензіну, і іншыя, якія ўкладаюцца ў нормы Еўра-3 без нейтралізатараў.