Что такое каталитический нейтрализатор и для чего он нужен?

Во время работы автомобили выделяют много дыма и газов, также известных как выбросы. Выбросы вносят свой вклад в загрязнение воздуха, поэтому в 1963 году в США был принят Закон о чистом воздухе, призванный снизить уровень загрязнения, производимого рядом отраслей.

Закон о национальных стандартах выбросов, внесенная в 1965 году поправка к Закону о чистом воздухе, установил первые федеральные стандарты выбросов от транспортных средств. В каждом штате действуют правила, соответствующие федеральным стандартам, при этом во многих штатах требуется, чтобы все зарегистрированные автомобили проходили испытания для оценки уровня выбросов.

Современная выхлопная система автомобилей состоит из ряда деталей, которые помогают снизить выбросы и сделать их более экологически чистыми. Среди этих деталей - каталитический нейтрализатор, который помог многим автопроизводителям соответствовать стандартам, установленным Законом о национальных стандартах выбросов.

Каталитический нейтрализатор - важная часть выхлопной системы. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о роли, которую он играет в вашем автомобиле.

Кто изобрел каталитический нейтрализатор?

История каталитического нейтрализатора восходит к концу 19 ^-го века, когда некоторые прототипы были разработаны во Франции. В середине 1950-х годов Эжен Гудри, французский инженер-механик, получил патент на свои исследования по разработке каталитических нейтрализаторов для бензиновых двигателей.

Каталитический нейтрализатор был разработан Худри из-за его озабоченности по поводу загрязнения воздуха через дымовую трубу и выхлопные газы автомобилей. Он ознакомился с результатами исследований в Лос-Анджелесе и начал работать над преобразователями для дымовых труб.

Каталитические нейтрализаторы получили дальнейшее развитие после введения в действие норм по контролю за выбросами в начале 1960-х годов. Первый серийный каталитический нейтрализатор был создан в 1973 году на предприятии Engelhard Corporation, а широкое использование этой детали началось примерно в 1975 году.

Для чего нужен каталитический нейтрализатор?

Каталитический нейтрализатор использует камеру, называемую катализатором, для превращения вредных соединений из выбросов двигателя в безопасные газы, такие как пар. Он расщепляет небезопасные молекулы газов, производимых автомобилем, до того, как они попадут в воздух.

Каталитический нейтрализатор расположен в днище автомобиля и выглядит как большой металлический ящик. Из него выходят две трубы. Конвертер использует эти две трубы и катализатор в процессе безопасного удаления газов.

Газы поступают из «входной» трубы, подключенной к двигателю транспортного средства. Они обдуваются катализатором, что вызывает химическую реакцию, разрушающую загрязняющие вещества. Менее вредные газы теперь проходят через вторую трубу, или «выход», который подключен к выхлопной трубе автомобиля.

Что находится внутри каталитического нейтрализатора?

Так из чего сделан каталитический нейтрализатор? Катализатор внутри каталитического нейтрализатора обычно изготавливается из платины или аналогичного металла, такого как родий или палладий. Газы проходят через керамическую сотовую структуру, расположенную внутри корпуса кота. Он покрыт металлами, которые выполняют определенные функции, которые играют роль в сокращении выбросов. В автомобиле могут использоваться два основных типа катализаторов:

• Катализаторы восстановления: Помогите уменьшить загрязнение оксидами азота, удалив кислород. Оксиды азота распадаются на газообразные азот и кислород, которые сами по себе безвредны.
• Катализаторы окисления: Используется для превращения окиси углерода в двуокись углерода посредством противоположного процесса добавления кислорода.

Рядом с каталитическим нейтрализатором находится датчик кислорода (O2), который сообщает электронному блоку управления (ЭБУ) автомобиля, сколько кислорода содержится в выхлопных газах. Это помогает автомобилю работать с более эффективным соотношением воздух / топливо, позволяя двигателю снабжать преобразователь кислородом, достаточным для завершения процесса окисления.

Типы каталитических нейтрализаторов

Как упоминалось ранее, есть два основных катализатора - восстановительный и окислительный, - которые можно использовать в выхлопной системе для обработки определенных газов.

В зависимости от года выпуска автомобиля и типа установленного в нем каталитического нейтрализатора восстановительный катализатор может отсутствовать. Есть два основных типа каталитических нейтрализаторов:

• Двустороннее: Двухкомпонентный каталитический нейтрализатор присутствовал на автомобилях в Соединенных Штатах до 1981 года. У них есть только катализаторы окисления, которые помогают преобразовать окись углерода в двуокись углерода. Углеводороды (несгоревшее и частично сгоревшее топливо) заменяются диоксидом углерода и водой.
• Трехстороннее: С 1981 года используется трехкомпонентный каталитический нейтрализатор. Он работает так же, как двухкомпонентный конвертер с добавлением восстановительного катализатора. Как указывалось ранее, это используется для превращения оксидов азота в газообразный азот и кислород.

В дизельных двигателях используются двухкомпонентные катализаторы, а преобразователи также специально разработаны для работы с выхлопными газами дизельных двигателей. Конвертеры для этих типов двигателей пытаются улавливать твердые частицы, известные как растворимые органические фракции. Они сделаны из углеводородов, связанных с сажей.

Как предотвратить кражу каталитического нейтрализатора

Каталитические нейтрализаторы часто становятся целью воров, поскольку в них содержатся ценные драгоценные металлы. Кража каталитического нейтрализатора часто случается на автомобилях с большим дорожным просветом, так как к ним легче получить доступ.

Независимо от типа вашего автомобиля, вы можете предпринять несколько шагов, чтобы предотвратить кражу:

• Паркуйтесь в хорошо освещенных местах рядом с входами в здания, если охраняемый гараж недоступен.
• Приварите каталитический нейтрализатор к раме автомобиля, иначе его будет сложнее снять.
• Рассмотрите возможность покупки запчастей, похожих на металлический кожух, который можно установить, чтобы закрыть преобразователь.
• Установите автосигнализацию с датчиком вибросигнала.
• Выгравируйте идентификационный номер вашего автомобиля (VIN) на конвертере, чтобы упростить продажу запчасти и предупредить вас, если ваш конвертер украден.

Часто задаваемые вопросы

Почему люди воруют каталитические нейтрализаторы?

В 2021 году количество похищенных каталитических нейтрализаторов увеличилось отчасти из-за роста цен на различные драгоценные металлы. Конвертер обычно содержит платину, палладий и родий, которые можно продать дилерам по металлу.

Сколько платины в катализаторе? А как насчет палладия или родия?

Обычно в стандартном катализаторе содержится от 3 до 7 граммов платины. Стандартный преобразователь также содержит от 2 до 7 граммов палладия и 1-2 грамма родия.

Сколько стоит каталитический нейтрализатор?

Переработчик будет платить от 50 до 250 долларов за каталитический нейтрализатор, а некоторые - от 800 до 1500 долларов, если они будут произведены на гибридных автомобилях.

Имейте в виду, что в случае кражи каталитического нейтрализатора его замена может стоить около 2000 долларов - это еще одна причина принять меры, чтобы предотвратить его кражу!

Признаки проблем с каталитическим нейтрализатором

Так что же происходит, когда каталитический нейтрализатор выходит из строя? Учитывая роль, которую играет выхлопная система автомобиля, может возникнуть ряд симптомов, когда она начинает изнашиваться.

Вот несколько примеров, на которые следует обратить внимание:

• Снижение топливной эффективности: Если каталитический нейтрализатор засоряется, это может уменьшить количество воздуха, проходящего через ваш двигатель. В качестве компенсации ваш двигатель может начать сжигать больше топлива, чем обычно, что приведет к заметному снижению топливной эффективности.
• Проверьте контрольную лампу . Индикатор проверки двигателя может указывать на ряд вещей. Однако на автомобилях, выпущенных после 1996 года, есть диагностическая система, которая проверяет каталитический нейтрализатор. Если ваш преобразователь неисправен, датчики соотношения воздух-топливо могут вызвать загорание сигнальной лампы.
• Запах тухлых яиц: Каталитический нейтрализатор может иметь внутреннее повреждение, что затрудняет преобразование выхлопных газов. В результате может появиться запах серного «тухлого яйца».
• Проблемы с запуском двигателя: Выхлопные газы вашего автомобиля должны уйти. Засоренный каталитический нейтрализатор также может предотвратить это. Это может привести к увеличению давления выхлопных газов и привести к тому, что ваш автомобиль будет разбрызгиваться или глохнуть, когда вы пытаетесь завести его.
• Плохое ускорение: Опять же, выхлопные газы должны как-то уходить. Забитый выхлоп и повышенное давление из-за забитого преобразователя могут вызвать проблемы с ускорением вашего автомобиля. При попытке сделать это можно заметить рывки или остановку.
• Неудачный тест на выбросы: Многие штаты требуют регулярных проверок выбросов на транспортных средствах, и, если вы не пройдете их, виновником может быть ваш каталитический нейтрализатор. Неудача при прохождении теста может сопровождаться другими симптомами, упомянутыми выше.

Узнайте о каталитических нейтрализаторах и выхлопных системах в UTI

Если вас интересует, что творится под капотом автомобиля, подумайте об изучении будущего в автомобильной промышленности.

Вы можете стать автомобильным техником всего за 51 неделю по программе Автомобильных технологий Универсального технического института. ⁷ Вы пройдете курсы, которые подготовят вас к роли, дающей представление о внутренней работе выхлопных систем и не только. ¹

Узнайте больше, запросив дополнительную информацию здесь, на нашем сайте, или позвонив по телефону 1-800-834-7308. Сделайте шаги навстречу своему будущему уже сегодня!