Каталітичний нейтралізатор

Дана стаття носить описовий характер і може бути актуальна для будь-якої марки автомобіля.

Через випускну трубу, з'єднану з виходом випускного колектора або колекторної головки, гази, що відпрацювали, направляються в каталітичний нейтралізатор, а потім - в глушник. Якщо V-подібний двигун оснащений одиночною системою випуску, збір відпрацьованих газів з двох випускних колекторів у загальну випускну трубу здійснюється через передбачений у ній Y-подібний перехід. У автомобілях зі здвоєною системою випуску від кожного випускного колектора йде окрема, незалежна система випуску газів, що відпрацювали. Найчастіше випускна труба складається з кількох частин, щоб її можна було змонтувати в просторі, доступному під автомобілем. Між випускним колектором та глушником встановлюється каталітичний нейтралізатор (дожигатель) з метою зниження токсичності вихлопних газів. Нейтралізатор являє собою кожух, виготовлений з жароміцного металу (рис. 6.35), в якому знаходиться засипка гранул, покритих шаром каталізатора, або монолітні стільникові грати, покриті шаром каталізатора.




Тонка труба, приєднана збоку до його корпусу, це повітропровід, що йде від насоса системи нагнітання повітря. Додаткове повітря, що нагнітається повітряним насосом, необхідне для окислення токсичних сполук і перетворення їх на нешкідливі Н20 (воду) і CO (вуглекислий газ).

Принцип роботи каталітичного нейтралізатора

У нейтралізаторі використовуються в невеликих кількостях родій, паладій та платина. Ці хімічні елементи виконують функцію каталізатора (речовини, що стимулює протікання хімічної реакції, але не входить у неї). При проходженні газів, що відпрацювали через каталітичний нейтралізатор, в його першій камері відбувається хімічне розкладання оксидів азоту (NOx) на кисень і азот. У другій камері каталітичного нейтралізатора відбувається окислення більшої частини вуглеводнів і окису вуглецю, що залишилися у відпрацьованих газах, в результаті якого виходять нешкідливий вуглекислий газ (СO2) та водяна пара (Н2О). У ряді конструкцій двигунів передбачена система безперервного або імпульсного нагнітання повітря, що забезпечує додаткову кількість повітря, що може знадобитися в процесі окислення (рис. 6.36). На початку 1960-х років у багатьох нейтралізаторах застосовується також церій, елемент, який здатний акумулювати кисень. Призначення церію полягає в забезпеченні киснем каталізатора в тому випадку, коли суміш газів, що відпрацювали, — багата і кисню виявляється недостатньо для повного окислення хімічних сполук. Коли суміш відпрацьованих газів — бідна, церій поглинає надлишковий кисень




Видно труба нагнітання повітря, встановлена по центру між відновлювальною та окислювальною камерами нейтралізатора. Зверніть увагу на невеликі отвори в цій трубі, призначені для рівномірного розпилення повітря, що закачується повітряним насосом, по торцю задньої, окисної камери нейтралізатора.

Для правильної роботи каталітичного нейтралізатора необхідно забезпечити зміну складу суміші газів, що відпрацювали, в процесі її проходження через каталітичний нейтралізатор — від збагаченої до збідненої:

• Для відновлення кисню (О) з оксидів азоту (NOx) суміш має бути збагаченою.
• Для того, щоб вистачало кисню для окислення вуглеводнів (НС) та окису вуглецю (СО) (реакції сполуки кисню з вуглеводнями та окисом вуглецю, в результаті якої утворюються вода Н2O та вуглекислий газ COJ, суміш повинна бути збідненою.

У разі порушення нормальної роботи каталітичного нейтралізатора необхідно перевірити правильність складу паливно-повітряної суміші, що надходить у двигун, та справність системи запалення.

Перевірка постукуванням

Це простий спосіб перевірки полягає в наступному: постукайте (легко!) корпусу каталітичного нейтралізатора легким молотком з гумовим бойком. Якщо підкладка каталізатора зруйнувалася, то при постукуванні він видаватиме звук, що торохтить. Якщо нейтралізатор тарахтит, він підлягає заміні (рис. 6.37). У розділі 8 наведено докладний опис методики перевірки випускної системи на пропускну здатність


Чи може каталітичний нейтралізатор вийти з ладу, але не тому, що його забито нагаром?

Так, може. Каталітичні нейтралізатори виходять з ладу не тільки через механічне засмічення, але і внаслідок хімічного пошкодження або отруєння. Тому каталітичний нейтралізатор повинен бути перевірений не тільки на наявність фізичних пошкоджень (засмічення) шляхом вимірювання протитиску або розрідження та за допомогою простукування, але також і на підвищення температури. Ця перевірка, що зазвичай виконується за допомогою ІЧ-пірометра або за допомогою пропанового тесту, дозволяє оцінити ефективність роботи нейтралізатора.






Цей нейтралізатор вирізняється надзвичайно високою ефективністю роботи. Температура на вході до нього становить 450°F (232°C). Десять відсотків від 450°F становить 45°F (450°F+45°F=495°F (257°C)). Іншими словами, для того, щоб нейтралізатор вважався нормально функціонуючим, температура на його виході повинна бути не нижче 495°F. У цьому випадку вона становить 525°F (274°C) і перевищує температуру на вході нейтралізатора більш як на 10%. Якщо нейтралізатор взагалі непрацездатний, то температура на його виході буде нижчою за температуру на вході в нього.

Каталітичні нейтралізатори не "вмирають" власними силами.

Каталітичні нейтралізатори стимулюють перебіг хімічних реакцій, але не вступають у них. Таким чином. вони не схильні до зносу і старіння. Якщо встановлено, що каталітичний нейтралізатор вийшов з ладу (втратив працездатність або повністю засмічений), шукайте причину, через яку це сталося. Пам'ятайте наступне:

"Каталітичні нейтралізатори не вмирають власними силами — їх загибель завжди викликана якоюсь зовнішньою причиною".

При виявленні виходу з ладу каталітичного нейтралізатора в число перевірених компонентів необхідно обов'язково включити всі компоненти системи запалювання і паливної системи. Надлишковий вміст незгорілого палива у відпрацьованих газах може стати причиною перегріву і виходу з ладу каталітичного нейтралізатора. Для забезпечення максимальної ефективності роботи каталітичного нейтралізатора повинен підтримуватися необхідний склад паливно-повітряної суміші, а для цього кисневий датчик повинен бути працездатним і вимірювати вміст кисню з частотою від 0,5 до 5 Гц.