Urządzenie
Katalizator spalin posiada obudowę ze stali nierdzewnej, do której przyspawane są stożki wlotowe i wylotowe wraz z rurami i kołnierzami montażowymi, a także odbłyśniki ciepła podtrzymujące okładzinę ceramiczną. Całą wewnętrzną objętość obudowy zajmuje ceramiczny porowaty monolit, mocowany za pomocą pierścieni lub siatki ze stali nierdzewnej. Struktura monolitu jest podobna do zwykłego filtra, ale cała wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia porów stykających się z gazami pokryta jest bardzo cienką warstwą molekularną stopu zawierającego platynę, rod i pallad. Porowatość monolitu ma dużą powierzchnię pokrytą tym stopem bardzo drogich metali, co głównie determinuje wysoką cenę neutralizatorów.
Zasada działania
Silnik emituje do atmosfery wraz ze spalinami produkty kompletne (para wodna H 2 O, azot N 2 itp.) i niekompletne (tlenek węgla CO, a także C n H m, tlenki azotu NO x) Spalanie paliwa. Łączna liczba składników zawartych w tych gazach przekracza kilkaset, a większość z nich jest szkodliwa dla zdrowia człowieka.
Gazy spalinowe, przenikając przez porowatą powierzchnię monolitu, po pierwsze podgrzewają go, a po drugie są dodatkowo utleniane. Z CO uzyskuje się CO 2, czyli nietoksyczny dwutlenek węgla, C n H m w kilku etapach przechodzi do CO 2 i H 2 O, NO x zamienia się w cząsteczkowy N 2, który znajduje się w zwykłym powietrzu, iw wodzie. Jednym słowem w konwerterze zachodzą dość złożone reakcje chemiczne ze względu na wysoką temperaturę i obecność specjalnej powłoki z drogich metali, które służą jako katalizatory.
Tak więc głównym pozytywnym efektem działania tego urządzenia jest całkowita neutralizacja trzech składników - CO, C n H m, NO x - które są więcej w spalinach niż innych szkodliwych substancji. I to nie tylko dzięki obecności platyny, rodu i palladu. Ważną rolę odgrywa, jak już wspomniałem, temperatura utrzymywana w granicach 300-800°C. Jeśli spadnie do 250°C, reakcje chemicznej neutralizacji CO, C n H m, NO x, pomimo obecności katalizatorów metalicznych, nie stanie się. W temperaturze około 900°C film katalityczny zaczyna się topić i rozpadać.
Eksploatacja
Aby nie wyłączyć sprawnego konwertera, należy ściśle przestrzegać zasad jego działania. Przede wszystkim nie należy używać benzyny ołowiowej. Wystarczy wydać 20-30 litrów tej benzyny - a aktywna powierzchnia katalizatora zostanie pokryta ołowiem, co doprowadzi do awarii.
Konieczne jest ciągłe i uważne monitorowanie stanu technicznego silnika. Konwerter nie wytrzymuje znacznych odchyleń w składzie mieszanki paliwowej. Gdy silnik pracuje na bogatych i bardzo bogatych mieszankach szybko zatyka się sadzą i innymi osadami, a na mieszankach ubogich i bardzo ubogich przegrzewa się aż do stopienia warstwy aktywnej. Aby utrzymać skład mieszanki w wymaganych granicach, samochody z konwerterami muszą zainstalować czujnik tlenu - sondę lambda - na sygnał którego elektroniczna jednostka sterująca mierzy skład mieszanki paliwowej. Użyteczność i poprawność działania układu sterowania w dużej mierze decydują o trwałości przekształtnika. Dlatego w przypadku jakichkolwiek nieprawidłowości w pracy silnika spowodowanych układem zapłonowym lub utrudnionym rozruchem konieczne jest znalezienie i usunięcie usterki.
Zabrania się uruchamiania silnika z holu, długiego obracania rozrusznikiem lub prób uruchamiania zimnego silnika często w krótkich odstępach czasu. Ponadto, aby zapobiec pojawianiu się pęknięć, należy unikać uderzania w przeszkody drogowe. Przyczyną uszkodzeń mechanicznych spowodowanych gwałtownym spadkiem temperatury może być wpadnięcie samochodu do głębokiego wyboju z wodą i gwałtowne ochłodzenie przetwornicy nagrzanej do 800-900°C.
Należy zauważyć, że od niedawna zaczęto produkować katalizatory z metalowym monolitem, co zwiększa ich wytrzymałość. Są znacznie bardziej niezawodne ze względu na większą odporność na różne wpływy mechaniczne i termiczne, ale przez to droższe niż ich ceramiczne odpowiedniki.
Jak już wspomniano, konwerter z ceramicznym monolitem jest bardzo wrażliwy na wstrząsy, więc nie można go upuścić ani użyć narzędzia udarowego podczas pracy z systemem. Aby uniknąć osadzania się tłuszczu, zabrania się dotykania rękami powierzchni roboczej czujnika tlenu. Nie można sprawdzić obecności iskry poprzez wyjęcie końcówki z jakiejkolwiek świecy zapłonowej lub użycie niestandardowych świec zapłonowych, a także sprawdzić sprawność cylindrów poprzez wyłączenie iskry za pomocą testera silnika. Działania te mogą spowodować przedostanie się niespalonego paliwa do katalizatora, czego konsekwencje omówiono powyżej.
Zalety i wady
Pierwszą i główną zaletą tego urządzenia jest niemal całkowita neutralizacja tych najbardziej szkodliwych (biorąc pod uwagę ich całkowite stężenie i toksyczność) składniki spalin. Drugim plusem jest to, że producenci samochodów, bez dodatkowych kosztów ulepszania seryjnych silników, instalując konwerter i systemy kontroli zasilania paliwem z sondą lambda, mogą nadal produkować samochody, które w pełni spełniają rygorystyczne normy toksyczności spalin, na przykład Euro-2 a nawet Euro3.
Ale neutralizator ma również wady. Jedną z jego istotnych wad jest mała niezawodność, i to nie tylko ze względu na kruchość monolitu ceramicznego, ale również awaryjność spowodowana naruszeniem zasad eksploatacji, a nawet wtedy, gdy zasady te nie są naruszane. Z badań wynika, że katalizatory rozkładają się szybciej w warunkach jazdy miejskiej, przy częstym uruchamianiu silnika i krótkich przebiegach. A także - ze stabilnym ruchem dużych prędkości na autostradach. W pierwszym przypadku konwerter jest po prostu zatkany paliwem i sadzą, ponieważ przy każdym uruchomieniu musi się rozgrzać do temperatury roboczej, a to wymaga czasu. W drugim - od przegrzania.
Mamy rzadki samochód, który z systemem neutralizacji będzie działał przez długi czas, biorąc pod uwagę stan dróg, dostępność benzyny bezołowiowej i jakość tej benzyny, a także świadomość zawodową i ekologiczną kierowców i mechaników. Ten jest drogi, ale nie "długogrający" system działa w aucie do momentu pojawienia się pierwszych problemów. A potem z reguły monolit jest wyrzucany z ciała i po prostu wyrzucany.
Logika podobnych "środki" zrozumiałe: po pierwsze jest to znacznie tańsze, szybsze i łatwiejsze niż szukanie, negocjowanie i czekanie na sprowadzenie nowego neutralizatora; po drugie, działania te nie pociągną za sobą żadnych negatywnych konsekwencji dla właściciela samochodu, ponieważ prawie wszystkie zagraniczne samochody z działającym układem wtrysku benzyny pasują do obecnego GOST (czego niestety nie można powiedzieć o wielu samochodach WNP).
Tak to robimy, ale jak "ich", gdzie normy toksyczności są bardziej rygorystyczne, kontrola analityczna gazu jest ustalona, ludzie mają pieniądze, drogi są w porządku, a obsługa jest na odpowiednim poziomie? Tam, jeśli konwerter jest niesprawny, jest po prostu wymieniany, aby uniknąć zbyt wysokich kar za zwiększoną toksyczność. Nawiasem mówiąc, wymiana również nie zawsze jest uzasadniona, ponieważ nie każda stacja paliw ma pełny zestaw niezbędnego wyposażenia i odpowiednich części. Wynikające z tego niezadowolenie konsumentów zwiększa popyt na samochody bez przetwornic. Są to samochody z silnikami gazowymi, diesla i gazowo-dieslowymi, a także z bezpośrednim wtryskiem benzyny oraz inne spełniające normy Euro-3 bez przetwornic.
Komentarze gości