Dispozitiv
Convertorul catalitic al gazelor de eșapament are o carcasă din oțel inoxidabil la care sunt sudate conurile de intrare și ieșire cu țevi și flanșe de montaj, precum și reflectoare de căldură care susțin 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 obișnuit, dar întreaga suprafață interioară și exterioară 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 în atmosferă împreună cu produse complete de gaze de eșapament (vapori de apă H 2 O, azot N 2 etc.) si 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 încălzesc și, în al doilea rând, sunt oxidate suplimentar. Din CO se obține CO 2, adică dioxid de carbon netoxic, CnHm trece în mai multe etape în CO 2 și H 2 O, NOx se transformă în N 2 molecular, care este conținut în aerul obișnuit, și în apă. Într-un cuvânt, în convertor au loc 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 celor trei componente - CO, CnHm, NOx - care se află mai mult 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 menținută în limitele de 300-800°C. Dacă scade la 250°C, reacțiile chimice de neutralizare a CO, CnHm, NOx, în ciuda prezenței metalelor catalizatoare, nu vor avea loc. Și la o temperatură de aproximativ 900°C, filmul catalitic începe să se topească și să se descompună.
Exploatare
Pentru a nu dezactiva un convertor funcțional, trebuie să respectați cu strictețe regulile de funcționare a acestuia. În primul rând, benzina cu plumb nu trebuie folosită. 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 suportă 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 vehiculele cu convertoare, trebuie instalat un senzor de oxigen - o sondă lambda -, în funcție de semnalul căruia unitatea de control electronică măsoară compoziția amestecului de combustibil. Capacitatea de funcționare și funcționarea corectă a sistemului de control determină în mare măsură durabilitatea convertorului. Prin urmare, în cazul oricăror defecțiuni în funcționarea motorului din cauza sistemului de aprindere sau a pornirii dificile, este necesar să se identifice și să se elimine defecțiunea.
Este interzisă pornirea motorului de la cârlig, să-l rotiți mult timp cu un demaror sau să încercați să-l porniți la rece 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 scăderi brusce a temperaturii poate fi o mașină care cade într-o groapă adâncă cu apă și o răcire bruscă a convertorului 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 termice, dar, prin urmare, sunt mai scumpe decât omologii lor ceramici.
După cum sa menționat deja, convertorul cu un monolit ceramic este foarte sensibil la șocuri, așa că nu îl puteți scăpa sau utiliza un instrument de impact atunci când lucrați cu sistemul. Și pentru a evita depunerea grăsimilor, este interzis să atingeți suprafața de lucru a senzorului de oxigen cu mâinile. Nu puteți verifica prezența unei scântei prin scoaterea vârfului de la orice bujie sau să folosiți bujii non-standard, precum și să verificați eficiența cilindrilor prin stingerea scânteii cu un tester de motor. Aceste acțiuni pot determina intrarea combustibilului nears în catalizator, ale cărui consecințe sunt discutate mai sus.
Avantaje și dezavantaje
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 plus este că producătorii de automobile, fără costuri suplimentare pentru îmbunătățirea motoarelor în serie, prin instalarea unui convertor și a sistemelor de management al combustibilului 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 și 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 rulări scurte. Și, de asemenea, - cu trafic stabil de mare viteză pe autostrăzi. În primul caz, convertorul este pur și simplu înfundat cu combustibil și funingine, deoarece la fiecare pornire trebuie să se încălzească la temperatura de funcționare, iar acest lucru necesită timp. În al doilea - de la supraîncălzire.
Avem o mașină rară, care va funcționa mult timp cu un sistem de neutralizare, având în vedere starea drumurilor, disponibilitatea benzinei fără plumb și calitatea acestei benzine, precum și conștientizarea profesională și de mediu a șoferilor și reparatorilor. Acesta este scump dar nu "de lungă durată" sistemul funcționează în mașină până când apar primele probleme. Și apoi, de regulă, monolitul este doborât din corp și pur și simplu aruncat.
Logica asemănătoare "măsuri" de înțeles: în primul rând, este mult mai ieftin, mai rapid și mai ușor decât să cauți, să negociezi și să aștepți să fie adus un 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 se încadrează în GOST actual (ceea ce, din păcate, nu se poate spune despre multe mașini din CSI).
Așa facem, dar cum "lor", unde standardele de toxicitate sunt mai stricte, și se stabilește controlul analitic al gazelor, iar oamenii au bani, iar drumurile sunt în regulă, iar serviciul este la egalitate? Acolo, dacă convertorul este defect, 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 convertoare. Acestea sunt mașini cu motoare pe gaz, diesel și gaz-diesel, precum și cu injecție directă de benzină și altele care se încadrează în standardele Euro-3 fără convertoare.