Acest articol este descriptiv și poate fi relevant pentru orice marcă de mașină.
Prin conducta de eșapament, conectată la ieșirea din galeria de evacuare sau chiulasa galeriei de evacuare, gazele de eșapament sunt direcționate către convertorul catalitic și apoi către toba de eșapament. Dacă motorul în V este echipat cu un singur sistem de evacuare, colectarea gazelor de eșapament din două galerii de evacuare într-o țeavă de eșapament comună se realizează printr-o tranziție în formă de Y prevăzută în acesta. La vehiculele cu sistem de evacuare dublu, fiecare galerie de evacuare are propriul sistem de evacuare separat și independent. În majoritatea cazurilor, țeava de eșapament este alcătuită din mai multe piese, astfel încât să poată fi montată în spațiul disponibil sub vehicul. Un convertor catalitic este instalat între galeria de evacuare și toba de eșapament (postcombustie) pentru a reduce toxicitatea gazelor de eșapament. Neutralizatorul este o carcasă fabricată din metal rezistent la căldură (figura 6.35), care conține un pat de granule acoperit cu un strat de catalizator sau o grilă monolitică de tip fagure de miere acoperită cu un strat de catalizator.
Figura 6.35. Convertor catalitic tipic
Țeava subțire conectată la lateralul corpului său este conducta de aer care vine de la pompa sistemului de injecție a aerului. Este nevoie de aer suplimentar, pompat de o pompă de aer, pentru a oxida compușii toxici și a-i transforma în H20 (apă) și CO2 inofensive (dioxid de carbon).
Cum funcționează un convertor catalitic
Neutralizatorul folosește cantități mici de rodiu, paladiu și platină. Aceste elemente chimice acționează ca un catalizator (o substanță care stimulează o reacție chimică, dar nu intervine ea însăși în aceasta). Când gazele de eșapament trec prin convertorul catalitic, în prima sa cameră are loc descompunerea chimică a oxizilor de azot (NOx) în oxigen și azot. A doua cameră a convertorului catalitic oxidează majoritatea hidrocarburilor și monoxidului de carbon rămase în gazele de eșapament, producând dioxid de carbon (CO2) și vapori de apă (H2O) inofensivi. Unele modele de motoare includ un sistem de injecție de aer continuu sau pulsat pentru a furniza aer suplimentar care poate fi necesar în timpul procesului de oxidare (figura 6.36). De la începutul anilor 1960, mulți neutralizatori au folosit și ceriu, un element care poate acumula oxigen. Scopul ceriului este de a furniza oxigen catalizatorului în cazul în care amestecul de gaze de eșapament este bogat și nu există suficient oxigen pentru oxidarea completă a compușilor chimici. Când amestecul de gaze de eșapament este sărac, ceriul absoarbe excesul de oxigen
Figura 6.36. Vedere în secțiune a unui convertor catalitic cu trei căi
Țeava de injecție a aerului este vizibilă, instalată în centru între camerele de reducere și oxidare ale neutralizatorului. Observați găurile mici din această țeavă, concepute pentru a distribui uniform aerul pompat de pompa de aer peste capătul camerei de oxidare din spate a neutralizatorului.
Pentru ca convertorul catalitic să funcționeze corect, este necesar să se asigure că amestecul de gaze de eșapament se modifică pe măsură ce acesta trece prin convertorul catalitic - de la îmbogățit la sărac:
- Pentru a restabili oxigenul (O) din oxizii de azot (NOx), amestecul trebuie îmbogățit.
- Pentru a suficient de oxigen pentru oxidare a hidrocarburilor (HC) și monoxid de carbon (CO) (reacție compuși de oxigen cu hidrocarburi și oxid de carbon, în urma căreia se formează apa H2O și bioxid de carbon CO₂, amestec ar trebui să fie epuizat.
Dacă convertorul catalitic nu funcționează corect, este necesar să verificați compoziția corectă a amestecului combustibil-aer care intră în motor și funcționalitatea sistemului de aprindere.
Test de atingere
Iată o modalitate simplă de a verifica: loviți (ușor!) carcasa convertorului catalitic cu un ciocan ușor și un percutor de cauciuc. Dacă substratul catalizatorului este deteriorat, va scoate un zgomot de zdrăngănit atunci când este lovit. Dacă neutralizatorul zornăie, acesta trebuie înlocuit (figura 6.37). Capitolul 8 oferă o descriere detaliată a metodologiei de testare a capacității de debit a sistemului de evacuare
Poate un convertor catalitic să se defecteze fără a fi înfundat cu carbon?
Da, se poate. Convertoarele catalitice se defectează nu doar din cauza blocării mecanice, ci și din cauza deteriorării chimice sau a otrăvirii. Prin urmare, convertorul catalitic trebuie verificat nu doar pentru deteriorări fizice (colmatare) prin măsurarea contrapresiunii sau a vidului și prin atingere, ci și pentru creșterea temperaturii. Acest test, efectuat de obicei cu un pirometru IR sau un test cu propan, permite evaluarea eficienței neutralizatorului.
Figura 6.37. Acest convertor catalitic a fost spart de o explozie a benzinei conținute în amestecul de gaze de eșapament supra-imbogățit. Se pare că benzina pură a intrat în convertorul catalitic și tot ce a fost nevoie a fost o scânteie pentru ca acesta să explodeze. Nu mai este nevoie să se diagnosticheze acest neutralizator.
Figura 6.38. Temperatura la ieșirea din neutralizator trebuie să depășească temperatura de la intrare cu cel puțin 10%
Date preluate de pe site-ul web specificat LADAMAN
Acest neutralizator se caracterizează printr-o eficiență operațională extrem de ridicată. Temperatura la intrarea în ea este de 450°F (232°C). Zece la sută din 450°F este de 45°F (450°F,+45°F=495°F (257°C)). Cu alte cuvinte, pentru a catalitic a fost considerat normal functional, temperatura la ieșirea ar trebui să fie nu mai mică de 495°F. În acest caz, ea este de 525°F (274°C) și depășește temperatura de intrare a catalizatorului de mai mult de 10%. În cazul în care catalizatorul, în general, inaplicabilă, atunci temperatura la ieșire va fi mai mică temperatură la intrarea în el.
Convertoarele catalitice nu "mor" singure.
Convertoarele catalitice stimulează reacțiile chimice, dar nu participă ele însele la acestea. Astfel. nu sunt supuse uzurii sau îmbătrânirii. Dacă se constată că convertorul catalitic s-a defectat (și-a pierdut funcționalitatea sau este complet înfundat), caută motivul pentru care s-a întâmplat asta. Rețineți următoarele:
"Convertoarele catalitice nu mor singure - moartea lor este întotdeauna cauzată de un factor extern."
Dacă se detectează o defecțiune a convertorului catalitic, componentele care trebuie verificate trebuie să includă toate componentele sistemelor de aprindere și de alimentare. Cantitățile excesive de combustibil nears în gazele de eșapament pot provoca supraîncălzirea și defectarea convertorului catalitic. Pentru a asigura o eficiență maximă a convertorului catalitic, trebuie menținută compoziția necesară a amestecului combustibil-aer, iar pentru aceasta, senzorul de oxigen trebuie să fie funcțional și să măsoare conținutul de oxigen cu o frecvență de 0,5 până la 5 Hz.