Promremont34.ru

Авто мастеру
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Влияние каталитического нейтрализатора на работу двигателя

Что такое катализатор автомобиля

Каталитический нейтрализатор, или катализатор — деталь выхлопной системы, снижающая в отработанных выхлопных газах содержание следующих опасных для экологии веществ: окиси углерода — CО, углеводородов — CH, оксидов азота — NO, NO2. Эти ядовитые вещества стали бы компонентами смога, но благородные металлы, содержащиеся в нейтрализаторе, вступают в реакцию с этими веществами, доводя их нормы, до предусмотренной экологическими требованиями.

В корпусе нейтрализатора находится сотовая конструкция (керамическая или металлическая) с нанесенным на нее тонким слоем платиноиридиевого сплава. Конструкция сот используется для увеличения площади контактирования выхлопных газов с поверхностью, на которую нанесен каталитический платиноиридиевый слой. В результате реакции окисления CO и CH в атмосферу попадают безвредные двуокись углерода — CO2 и азот — N2.

В больших помещениях за счёт реверберации звук может очень сильно искажаться. Для предотвращения этого явления используются конструктивные архитектурные решения:

  1. устанавливаются фальшпотолки и облицовка из звукопоглощающих панелей;
  2. на стенах и потолке формируется рассеивающий и поглощающий рельеф, резонаторные полости.

Проблемы с катализаторами

В прошлом катализаторы выдерживали не очень долгий срок службы. Сейчас в современных автомобилях их срок службы может достигать 250-300 тысяч километров и даже больше.

Что убивает катализатор раньше времени? Прежде всего это частое использование автомобиля на небольших расстояниях, когда двигатель не имеет возможности прогреться до рабочей температуры и работает на богатой смеси. В таких ситуациях остатки несгоревшего топлива достигают каталитического нейтрализатора, которые сгорают только при контакте с внутренней частью катализатора, называемой керамическим монолитом. К сожалению, такой процесс оказывает очень пагубное влияние на долговечность этого элемента.

Катализатор также может быть поврежден при въезде в глубокую лужу, когда он очень горячий, или если зацепить его об бордюр или ударить на неровной дороге.

Отказ каталитического нейтрализатора также может быть следствием неисправности системы зажигания двигателя. Вот почему так важно регулярно проверять, помимо прочего, состояние свечей зажигания. Дело в том, что отсутствие зажигания на одном из цилиндров двигателя заканчивается попаданием несгоревшего топлива в выхлопную систему машины, включая катализатор.

В том числе источником многих проблем может стать установка газового оборудования (особенно оборудования, использующего сжатый газ). Например, если газовое оборудование установлено неправильно или неправильно работает, катализатор автомобиля изнашивается быстрее. Так что фактически все, что связано с попаданием несгоревшего топлива в выхлопную систему, повреждает катализатор.

Виды и причины поломок

В выхлопной системе поломкам и повреждениям подвержены все элементы, но чаще всего выходят из строя каталитический нейтрализатор, глушитель и датчик кислорода (лямбда-зонд). Поломки делят на:

  • механические, обычно возникающие вследствие наезда на препятствие – деформация, вмятины, трещины, обрыв металлических ячеек внутри резонатора или реактивного глушителя. В первую очередь страдает гофра, трубы прогорают или трескаются, обычно в местах изгибов;
  • коррозионные, вызванные воздействием воды, конденсата, соли – повышенная хрупкость металла, разрушение металлических элементов;
  • эксплуатационные – естественный износ, прогорание, достижение предельного срока службы.

Также поломки могут быть связаны с тем, что изначально использовались некачественные компоненты, которые сами быстро выходят из строя и провоцируют разрушение связанных с ними элементов.

При неправильной эксплуатации происходит преждевременный износ и отказ элементов системы, особенно уязвим нейтрализатор:

  • при использовании некачественного бензина (этилированного, с металлсодержащими добавками) его каналы быстро забиваются;
  • попадание масла в топливо приводит к коксованию ячеек нейтрализатора продуктами его сгорания;
  • в ряде ситуаций часть топливно-воздушной смеси сгорает не внутри двигателя, а уже в нейтрализаторе, вызывая оплавление его сот. Такое происходит при неисправностях датчиков, пропусках зажигания, запуске машины в процессе буксировки;
  • механические повреждения при неаккуратной езде или резкое охлаждение горячего корпуса при въезде в лужу приводят к разрушению корпуса.
Читать еще:  Возможные неисправности кшм двигателя

В глушителе, помимо повреждений и износа корпуса, может случиться:

  • обрыв внутренних перегородок, разрушение металлических секций – в реактивном;
  • коксование шумопоглощающего наполнителя – в активном;
  • повреждение подвески.

Кислородные датчики могут выходить из строя попарно или по отдельности. Им вредят те же факторы, что и нейтрализатору – некачественное топливо, примеси масла в продуктах сгорания, неполадки системы зажигания. К основным поломкам лямбда-зондов относятся:

  • неисправность нагревателя;
  • нарушение контакта, обычно вследствие окисления;
  • прогорание или загрязнение керамического наконечника.

Замена на пламегаситель

На автомобилях BMW в кузове E60 развитая выхлопная система. В зависимости от модели двигателя, ближние каталитические элементы могут быть выполнены как одно целое с выпускным коллектором, так и находиться в отдельном съемном корпусе.

Например, на версиях с трехлитровым двигателем N54B30 каталитические нейтрализаторы установлены в отдельные корпуса, которые крепятся к выпускным коллекторам. После них вживлены в систему еще два каталитических нейтрализатора-конвертера, цель которых — дожечь все, что не догорело в первых.

После этого две трубы сочленяются в одну у входа в резонатор. Далее идет глушитель, и выхлоп выбрасывается в атмосферу.

Последовательность замены каталитических нейтрализаторов на пламегасители следующая:

  1. Демонтируются участки системы с установленными катализаторами. Для системы с четырьмя единицами снимаются корпуса после выпускных коллекторов и трубы до резонатора. Для системы с двумя демонтируются только коллекторы.
  2. Разрезаются корпуса. Извлекаются каталитические элементы и их минеральные подложки.
  3. Ввариваются пламегасители.
  4. Сварные швы покрываются специальной термостойкой краской.
  5. Все элементы системы устанавливаются обратно на свои места.
  6. Выполняется прошивка электронного блока управления под экологический стандарт Евро-2.

После выполнения работ по установке пламегасителей в нашем автосервисе выдается гарантия. При возникновении каких-либо вопросов, как по выполненной работе, так и по качеству применяемых материалов, мы бесплатно и в кратчайшие сроки выполним устранение возникших замечаний.

Как устроена система выпуска отработавших газов

Понимая устройство автомобильной выхлопной системы и принцип ее работы, проще определить причины возможных неисправностей и способы их избежать или отсрочить. Основные элементы:

  • выпускной коллектор, изготовленный из чугуна или другого жаропрочного материала, отводит раскаленные до 700°-1000°С продукты сгорания топлива из цилиндров ДВС, охлаждая их;
  • виброизолирующая муфта (гофра глушителя, сильфон) — гибкий гофрированный трубчатый элемент, ограничивающий передачу колебаний от работающего мотора, изготавливается из термостойкой стали в нержавеющей плетеной оболочке;
  • каталитический нейтрализатор несгоревших углеводородов, оксида углерода и оксида азота преобразует большую их часть в водяной пар, углекислый газ и азот. Катализатор устанавливают в глушителях на авто с бензиновым двигателем, на дизельные дополнительно ставится сажевый фильтр;
  • глушители — предварительный (резонатор) и основной (задняя часть) многократно изменяя направление движения отработавших газов, гасят звуковые колебания путем наложения акустических волн в противофазе;
  • трубы глушителя соединяют его составные частями в единую систему.
Читать еще:  Блок двигателя 11193 характеристики

Оригинальные глушители УАЗ и Нива Шевроле можно приобрести у официального дилера этих отечественных автомобилей в Санкт-Петербурге — компании “Дакар”.

Удаление катализатора

При появлении проблем с катализатором положено заменить его новым. Однако у многих автомобилистов возникает другое желание — удалить это устройство вообще и адаптировать датчики к новым условиям работы. Этому способствует ряд причин. Во-первых, новый катализатор стоит немало — от 30 до 160 тыс. рублей (в зависимости от категории авто и объема двигателя). Во-вторых, замена не устраняет периодических проблем с тягой и запуском двигателя. Всем известно, что неочищенные выхлопы наносят вред экологии, но удаление нейтрализатора позволяет повысить мощность автомобиля, снизить расход топлива, избавиться от необходимости контроля его работы.

Плюсы и минусы удаления

Удаление катализатора без замены новым имеет такие преимущества:

  • экономия средств на покупку новой детали;
  • отсутствие необходимости последующих замен;
  • исключение риска отказа катализатора и его влияния на работу двигателя;
  • увеличение мощности (до 3 %), снижение расхода топлива;
  • исключение вероятности повреждения двигателя при механическом разрушении катализатора;
  • снижение чувствительности к некачественному топливу.

Надо помнить и о серьезных минусах такого мероприятия:

  • увеличение содержания вредных веществ в выхлопе, ухудшение экологии;
  • появление запаха выхлопов, который может проникать в салон;
  • шум, возникающий при отсутствии пламегасителя;
  • необходимость установки обманки или новой прошивки под Евро-2.

В целом преимущества удаления достаточно весомы. В то же время появляется реальный риск в том, что не удастся пройти техосмотр в части контроля СО.

Выхлопная Система

Одной из основных систем автомобиля является выхлопная система, которая предназначена для отвода отработанных продуктов сгорания топливной смеси из КС (камеры сгорания). Помимо этого она выполняет несколько других функций, в числе которых снижение шума выхлопов двигателя. Важное внимание выхлопному тракту уделяется при тюнинге. При этом правильный выхлоп оказывает существенное влияние на звук работы автомобиля.

Устройство выхлопной системы автомобиля

Конструктивно устройство выхлопной системы автомобиля реализовано на базе выпускного коллектора, катализатора, резонатора, глушителя, соединительных труб, специального гофра и крепёжных элементов. В системах выхлопа современных автомобилей устанавливается дополнительно датчик кислорода (лямда-зонд), который обеспечивает контроль кислорода в отработанных газах.

Выпускной коллектор

Выпускной коллектор крепится непосредственно на выходное отверстие двигателя с помощью фланца. Он является началом любой системы выхлопа. В коллекторе отработанные газы из каждого цилиндра объединяются в общий поток, который поступает в соединительную трубу.

На выходе из камеры сгорания создаётся высокое давление газов и большая температура. Поэтому для обеспечения требуемой герметичности применяются специальные уплотнительные прокладки, изготовленные из огнеупорного графитового материала. Как правило, уплотнитель обрамлён кольцами из меди, что гарантирует максимально плотное соединение коллектора с двигателем.

Из-за специфики расположения коллектор постоянно работает в экстремальном режиме.

Температура потока выхлопных газов может достигать +1000оС и более. После выключения двигателя температура внутри конструкции коллектора резко уменьшается. В такого резкого температурного перепада образуется конденсат, что приводит к образованию ржавчины. Форма и размеры выпускного коллектора оказывает непосредственное влияние на характер пульсации потока выхлопа.

В свою очередь, это сказывается на мощности силового агрегата. Для защиты узлов двигателя и элементов выхлопного тракта от вибрации и колебаний в современных автомобилях предусмотрена специальная виброизолирующая муфта (гофр), выполненная в виде гибкого металлического шланга, смонтированного в стальном кожухе.

Читать еще:  Характеристики двигателя лексус gx460

Лямбда-зонд

Эффективность работы катализатора определяется степенью концентрации кислорода в выхлопных газах. Оптимальным является соотношение кислорода в топливной смеси 14,7 к 1. То есть, чтобы в выхлопе было минимальное количество вредных веществ, необходимо смешивать 1 часть топлива и 14,7 частей кислорода. Контроль этого соотношения в топливной смеси реализован путём измерения остатка кислорода в выхлопе. Поэтому лямбда-зонд установлен перед катализатором.

Катализатор выхлопной системы

Каталитический нейтрализатор (катализатор) обеспечивает снижение токсичности продуктов выхлопа. Это реализуется путём преобразования токсичных газов и в безвредные в результате восстановления окислов азота, в процессе которого появляется кислород. В свою очередь кислород используется в качестве катализатора для сгорания угарного газа и углеводородов. В зависимости от принципа работы нейтрализаторы могут восстанавливающими или окислительными. В том и другом случае катализатор представляет собой неразборную керамическую конструкцию в виде сот, защищённых специальным покрытием из огнеупорного платиноиридиевого сплава.

Надёжная и прочная конструкция современных катализаторов рассчитана на эффективную работу при пробеге в пределах 150 тысяч километров. Основными причинами преждевременного выхода из строя катализатора могут быть разрушение или повреждение блока-носителя в результате коррозии, загрязнения или оплавления. Оплавиться нейтрализатор может в случае, когда внутри его конструкции происходит догорание определённого количества горючей смеси из-за её неполного сгорания в КС в результате неисправностей в системах подачи топлива и зажигания.

Резонатор

Резонатор обеспечивает снижение шума двигателя, гашение пламени и транспортировку продуктов выхлопа по соединительной трубе к глушителю. Схема выхлопной системы предполагает монтаж резонатора за катализатором. В результате многочисленных испытаний установлено, что качество и эффективность работы резонатора оказывают непосредственное влияние на мощность двигателя. Надёжный и правильно работающий резонатор обеспечивает не только минимальный шум работы двигателя, но и существенно продлевает срок службы всей системы выхлопа.

Роль глушителя в выхлопной системе авто

Глушитель, как и резонатор, предназначен для снижения шумов выхлопа, но конструктивно выполнен по другой схеме. Как правило, он представляет собой металлический бак (ёмкость), внутри которого устроено несколько перегородок. Как вариант, перфорированная труба. В результате неоднократной смены направления потока снижается уровень шума. Внутри банки дополнительно устанавливаются звукопоглотители, изготовленные из специального волокна. В модернизированных типах глушителей внутри конструкции или в средней части перфорированной трубы оборудуются отсек большего диаметра. За счёт этого снижается скорость потока газов, что положительно сказывается на поглощении шума.

Соединительные элементы

Соединительные трубы обеспечивают соединение основных узлов в единый выхлопной тракт. Приёмная труба монтируется между выпускным коллектором и катализатором. Для соединения резонатора с глушителем применяется средняя труба, которая повторяет конфигурацию днища с учётом расположения различных узлов и элементов ходовой части.

Гофр является важным элементом, без которого не обходятся выхлопные системы. Он обеспечивает компенсацию вибрации и колебаний, которые возникают между компонентами конструкции выхлопа. Отработанные газы поступают из двигателя не равномерно. При открытии выпускных клапанов создаётся мощный поток, а при закрытии он прекращается. Чем больше количество цилиндров, тем выше частота колебаний.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector