Dispozitiv
Convertorul catalitic al gazelor de eșapament are un corp din oțel inoxidabil, la care sunt sudate conuri de intrare și ieșire cu țevi și flanșe de montaj, precum și reflectoare de căldură care țin căptușeala ceramică. Întregul volum interior al carcasei este ocupat de un monolit ceramic poros, fixat cu inele sau plasă din oțel inoxidabil. Structura monolitului este similară cu un filtru convențional, dar întreaga suprafață internă și externă a porilor în contact cu gazele este acoperită cu un strat molecular foarte subțire dintr-un aliaj care conține platină, rodiu și paladiu. Porozitatea monolitului are o suprafață mare acoperită cu acest aliaj de metale foarte scumpe, ceea ce determină în principal prețul ridicat al neutralizatorilor.
Principiul de funcționare
Motorul emite produse complete în atmosferă împreună cu gazele de eșapament (vapori de apă H ₂ O, azot N ₂ etc.) și incomplete (monoxid de carbon CO, precum și CnHm, oxizi de azot NOx) arderea combustibilului. Numărul total de componente conținute în aceste gaze depășește câteva sute, iar cele mai multe dintre ele sunt dăunătoare sănătății umane.
Gazele de eșapament, care pătrund prin suprafața poroasă a monolitului, în primul rând, îl încălziți și, în al doilea rând, îl oxidează. Din CO obținem CO ₂, adică dioxid de carbon netoxic, CnHm trece în CO ₂ și H ₂ O, NO în mai multe etapex se transformă în N ₂ molecular, care se găsește în aerul obișnuit, și în apă. Pe scurt, în neutralizator apar reacții chimice destul de complexe din cauza temperaturii ridicate și a prezenței unui strat special de metale scumpe care servesc drept catalizatori.
Deci, principalul efect pozitiv al acestui dispozitiv este neutralizarea completă a trei componente - CO, CnHm, NOx — care sunt mai abundente în gazele de eșapament decât alte substanțe nocive. Și se realizează nu numai datorită prezenței de platină, rodiu și paladiu. Un rol important îl joacă, după cum am mai spus, temperatura, care se menține în intervalul 300-800°C. Dacă scade la 250°C, reacțiile chimice neutralizează CO, CnHm, NOx, în ciuda prezenței catalizatorilor metalici, nu va apărea. Și la o temperatură de aproximativ 900°C, filmul catalitic începe să se topească și să se prăbușească.
Operațiunea
Pentru a nu deteriora un neutralizator care funcționează, trebuie să respectați cu strictețe regulile de funcționare a acestuia. În primul rând, nu poți folosi benzină cu plumb. Este suficient să cheltuiți 20-30 de litri din această benzină - iar suprafața activă a catalizatorului va fi acoperită cu plumb, ceea ce va duce la defectare.
Este necesar să se monitorizeze constant și cu atenție starea tehnică a motorului. Convertorul nu poate rezista la abateri semnificative în compoziția amestecului de combustibil. Când motorul funcționează pe amestecuri bogate și foarte bogate, se înfundă rapid cu funingine și alte depuneri, iar pe amestecuri sărace și foarte sărace se supraîncălzi până când stratul activ se topește. Pentru a menține compoziția amestecului în limitele cerute, la mașinile cu neutralizatoare este necesar un senzor de oxigen - o sondă lambda - pe baza semnalului de la care unitatea de control electronică măsoară compoziția amestecului de combustibil. Capacitatea de funcționare și funcționarea corectă a sistemului de control determină în mare măsură durabilitatea neutralizatorului. Prin urmare, dacă există defecțiuni la motor din cauza sistemului de aprindere sau a pornirii dificile, trebuie să găsiți și să remediați problema.
Este interzis să porniți motorul de la un remorcher, să îl întoarceți cu demarorul pentru o perioadă lungă de timp sau să încercați să îl porniți în timp ce nu este încălzit des la intervale scurte de timp. În plus, pentru a preveni apariția crăpăturilor, ar trebui să evitați lovirea de obstacole din drum. Cauza deteriorării mecanice din cauza unei schimbări bruște de temperatură poate fi o mașină care cade într-o groapă adâncă cu apă și o răcire bruscă a neutralizatorului încălzit la 800-900°C.
Trebuie remarcat faptul că recent au început să producă convertoare catalitice cu un monolit metalic, ceea ce le crește rezistența. Sunt mult mai fiabile datorită rezistenței mai mari la diferite influențe mecanice și de temperatură, dar, prin urmare, sunt mai scumpe decât omologii lor ceramici.
După cum am observat deja, neutralizatorul cu un monolit ceramic este foarte sensibil la șocuri, așa că nu trebuie să cadă sau trebuie folosit un instrument de impact atunci când lucrați cu sistemul. Și pentru a evita depunerile de grăsime, este interzis să atingeți suprafața de lucru a senzorului de oxigen cu mâinile. Nu puteți verifica prezența unei scântei prin scoaterea vârfului dintr-o bujie sau folosind bujii non-standard sau să verificați eficiența cilindrilor stingând scânteia cu un tester de motor. Aceste acțiuni pot determina intrarea combustibilului nears în catalizator, ale cărui consecințe sunt descrise mai sus.
Argumente pro şi contra
Primul și principalul avantaj al acestui dispozitiv este neutralizarea aproape completă a celor mai dăunătoare (luând în considerare concentrația și toxicitatea lor totală) componente ale gazelor de evacuare. Al doilea avantaj este că producătorii de mașini, fără costuri suplimentare pentru îmbunătățirea motoarelor în serie, prin instalarea unui neutralizator și a sistemelor de control al alimentării cu combustibil cu o sondă lambda, pot continua să producă mașini care îndeplinesc pe deplin standardele stricte de toxicitate a gazelor de eșapament, de exemplu, Euro-2. si chiar Euro-3.
Dar neutralizatorul are și dezavantaje. Unul dintre dezavantajele sale semnificative este fiabilitatea scăzută și nu numai din cauza fragilității monolitului ceramic, ci și din cauza eșecului din cauza încălcării regulilor de funcționare și chiar și atunci când aceste reguli nu sunt încălcate. Potrivit sondajelor, catalizatorii se defectează mai repede în condiții de condus în oraș, cu porniri frecvente a motorului și kilometraj scurt. Și, de asemenea, cu trafic stabil de mare viteză pe autostrăzi. În primul caz, convertorul se înfundă pur și simplu cu combustibil și funingine, deoarece de fiecare dată când este pornit trebuie să se încălzească la temperatura de funcționare, iar acest lucru necesită timp. În al doilea - de la supraîncălzire.
Este o mașină rară, care va funcționa mult timp cu sistemul de neutralizare, ținând cont de starea drumurilor, de disponibilitatea benzinei fără plumb și de calitatea acestei benzine, precum și de conștiința profesională și de mediu a șoferilor și reparatorilor. Acest sistem scump, dar nu "de lungă durată", funcționează în mașină până când apar primele probleme. Și apoi, de regulă, monolitul este aruncat din corp și pur și simplu aruncat.
Logica unor astfel de "măsuri" este clară: în primul rând, este mult mai ieftin, mai rapid și mai ușor decât căutarea, negocierea și așteptarea livrării unui nou neutralizator; în al doilea rând, aceste acțiuni nu vor avea consecințe negative pentru proprietarul mașinii, deoarece aproape toate mașinile străine cu un sistem de injecție de benzină funcțional respectă actualul GOST (ceea ce, din păcate, nu se poate spune despre multe mașini din CSI).
Așa procedăm, dar cum rămâne cu "ei", unde standardele de toxicitate sunt mai stricte și se stabilește controlul analitic al gazelor, iar oamenii au bani, drumurile sunt în regulă, iar serviciul este excelent? Acolo, dacă neutralizatorul eșuează, acesta este pur și simplu înlocuit pentru a evita amenzi prea mari pentru toxicitate crescută. Apropo, înlocuirea nu este întotdeauna justificată, deoarece nu fiecare stație de service are un set complet de echipamente necesare și piese relevante. Nemulțumirea consumatorilor care decurge din aceasta crește cererea de mașini fără neutralizatori. Acestea sunt mașini cu motoare pe gaz, diesel și gaz-diesel, precum și cu injecție directă de benzină și altele care respectă standardele Euro-3 fără convertoare.
Comentariile vizitatorilor