Urządzenie
Katalizator spalin posiada korpus ze stali nierdzewnej, do którego przyspawane są stożki wlotowe i wylotowe z rurami i kołnierzami montażowymi oraz reflektory ciepła utrzymujące okładzinę ceramiczną. Całą wewnętrzną objętość obudowy zajmuje ceramiczny porowaty monolit, przymocowany za pomocą pierścieni lub siatki ze stali nierdzewnej. Struktura monolitu przypomina konwencjonalny filtr, jednak cała wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia porów mających kontakt z gazami pokryta jest bardzo cienką molekularną warstwą stopu zawierającego platynę, rod i pallad. Porowatość monolitu charakteryzuje się dużą powierzchnią pokrytą tym stopem bardzo drogich metali, co w głównej mierze decyduje o wysokiej cenie neutralizatorów.
Zasada działania
Silnik emituje do atmosfery kompletne produkty wraz ze spalinami (para wodna H ₂ O, azot N ₂ itp.) i niekompletne (tlenek węgla CO, a także CnHm, tlenki azotu NOx) 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 ją, a po drugie, utleniają. Z CO otrzymujemy CO ₂, czyli nietoksyczny dwutlenek węgla, CnHm przechodzi w CO ₂ i H ₂ O, NO w kilku etapachx zamienia się w molekularny N ₂, który występuje w zwykłym powietrzu, oraz w wodę. Krótko mówiąc, w neutralizatorze zachodzą dość złożone reakcje chemiczne ze względu na wysoką temperaturę i obecność specjalnej powłoki z drogich metali, które służą jako katalizatory.
(Tekst skopiowany z portalu: OPELBOOK.ru)
Zatem głównym pozytywnym efektem tego urządzenia jest całkowita neutralizacja trzech składników - CO, CnHm, NOx — których w spalinach jest więcej niż innych substancji szkodliwych. Osiąga się to nie tylko dzięki obecności platyny, rodu i palladu. Ważną rolę odgrywa, jak już mówiłem, temperatura, która utrzymuje się w granicach 300-800°C. Jeśli spadnie do 250°C, reakcje chemiczne neutralizują CO, CnHm, NOx, pomimo obecności katalizatorów metalicznych, nie nastąpi. W temperaturze około 900°C warstwa katalityczna zaczyna się topić i zapadać.
Działanie
Aby nie uszkodzić działającego neutralizatora, należy bezwzględnie przestrzegać zasad jego działania. Przede wszystkim nie można używać benzyny ołowiowej. Wystarczy wydać 20-30 litrów tej benzyny - a powierzchnia czynna katalizatora pokryje się ołowiem, co doprowadzi do awarii.
Konieczne jest ciągłe i dokładne monitorowanie stanu technicznego silnika. Konwerter nie jest w stanie wytrzymać znacznych odchyleń w składzie mieszanki paliwowej. Kiedy silnik pracuje na mieszankach bogatych i bardzo bogatych, 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, w samochodach z neutralizatorami wymagany jest czujnik tlenu - sonda lambda - na podstawie sygnału, z którego elektroniczna jednostka sterująca mierzy skład mieszanki paliwowej. Sprawność eksploatacyjna i prawidłowe działanie układu sterowania w dużej mierze decyduje o trwałości neutralizatora. Dlatego jeśli w silniku wystąpią jakiekolwiek awarie spowodowane układem zapłonowym lub trudnym rozruchem, należy znaleźć i naprawić problem.
Zabronione jest uruchamianie silnika z holownika, kręcenie go rozrusznikiem przez dłuższy czas lub podejmowanie prób uruchomienia, gdy nie jest on nagrzewany, często w krótkich odstępach czasu. Dodatkowo, aby zapobiec powstawaniu pęknięć, należy unikać uderzania w przeszkody drogowe. Przyczyną uszkodzeń mechanicznych na skutek gwałtownej zmiany temperatury może być wpadnięcie samochodu w głęboką dziurę z wodą i gwałtowne ochłodzenie neutralizatora nagrzanego do 800-900°C.
Należy zauważyć, że ostatnio zaczęto produkować katalizatory z monolitem metalowym, co zwiększa ich wytrzymałość. Są znacznie bardziej niezawodne ze względu na większą odporność na różne wpływy mechaniczne i temperaturowe, ale dlatego są droższe niż ich ceramiczne odpowiedniki.
Jak już wspomniałem, neutralizator z monolitem ceramicznym jest bardzo wrażliwy na wstrząsy, dlatego podczas pracy z układem nie należy go upuszczać ani używać narzędzia udarowego. Aby uniknąć odkładania się tłuszczu, zabrania się dotykania powierzchni roboczej czujnika tlenu rękami. Nie da się sprawdzić obecności iskry wyjmując końcówkę świecy zapłonowej lub stosując niestandardowe świece zapłonowe, ani też sprawdzić sprawności cylindrów wyłączając iskrę próbnikiem silnika. Działania te mogą spowodować przedostanie się niespalonego paliwa do katalizatora, czego skutki opisano powyżej.
Plusy i minusy
Pierwszą i główną zaletą tego urządzenia jest niemal całkowita neutralizacja tych najbardziej szkodliwych (biorąc pod uwagę ich całkowite stężenie i toksyczność) składniki spalin. Drugą zaletą jest to, że producenci samochodów bez dodatkowych kosztów udoskonalania silników seryjnych, instalując neutralizator i układy kontroli dopływu paliwa z sondą lambda, mogą w dalszym ciągu produkować samochody w pełni spełniające rygorystyczne normy toksyczności spalin, np. Euro-2 a nawet Euro-3.
Ale neutralizator ma również wady. Jedną z jego znaczących wad jest niska niezawodność, i to nie tylko ze względu na kruchość monolitu ceramicznego, ale także z powodu awarii spowodowanej naruszeniem zasad eksploatacji, a nawet wtedy, gdy zasady te nie są naruszane. Z badań wynika, że katalizatory ulegają szybszemu uszkodzeniu w warunkach jazdy miejskiej, przy częstym uruchamianiu silnika i krótkich przebiegach. A także przy stabilnym, szybkim ruchu na autostradach. W pierwszym przypadku konwerter po prostu zatyka się paliwem i sadzą, bo przy każdym uruchomieniu musi się nagrzać do temperatury roboczej, a to wymaga czasu. W drugim - z przegrzania.
Jest to rzadki samochód, który będzie długo współpracował z systemem neutralizacji, biorąc pod uwagę stan dróg, dostępność benzyny bezołowiowej i jakość tej benzyny, a także świadomość zawodową i ekologiczną kierowców i mechaników. Ten drogi, ale nie "długotrwały" system działa w samochodzie do momentu pojawienia się pierwszych problemów. A potem z reguły monolit zostaje wyrzucony z ciała i po prostu wyrzucony.
Logika takich "działań" jest jasna: po pierwsze jest to znacznie tańsze, szybsze i łatwiejsze niż szukanie, negocjowanie i czekanie na dostawę 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 są zgodne z obecnymi GOST (czego niestety nie można powiedzieć o wielu samochodach WNP).
Tak to robimy, ale co z "nimi", gdzie normy toksyczności są bardziej rygorystyczne, wprowadzono kontrolę analityczną gazu, a ludzie mają pieniądze, drogi są w porządku, a obsługa jest doskonała? Tam, jeśli neutralizator zawiedzie, po prostu go wymienia się, aby uniknąć zbyt wysokich kar za zwiększoną toksyczność. Swoją drogą wymiana też nie zawsze jest uzasadniona, bo nie każda stacja posiada pełen zestaw niezbędnego wyposażenia i odpowiednich części. Wynikające z tego niezadowolenie konsumentów zwiększa popyt na samochody bez neutralizatorów. Są to samochody z silnikami gazowymi, wysokoprężnymi i gazowo-dieslowymi, a także z bezpośrednim wtryskiem benzyny i inne spełniające normy Euro-3 bez konwerterów.
Komentarze gości