Под устройство за контролирано смесване се разбира система за впръскване на гориво, в която съотношението гориво/въздух може постоянно да се променя в зависимост от работните условия и съдържанието на кислород в отработените газове.
Смесващото устройство получава команди за управление от сензора за концентрация на кислород (ламбда сонда), който е монтиран пред катализатора или в изпускателния колектор и се обдухва от потока отработени газове. Ламбда сондата е електрически датчик, който регистрира остатъчното съдържание на кислород в отработените газове и издава съответен електрически сигнал. Стойността на сигнала ви позволява да направите заключение за състава на сместа въздух-гориво. За част от секундата ламбда сондата може да издаде съответен сигнал към електронния блок за управление, поради което съставът на сместа може постоянно да се регулира. От една страна, това е необходимо, тъй като условията на работа непрекъснато се променят (например пълна газ, празен ход), от друга страна, тъй като оптималното допълнително изгаряне се получава в каталитичния конвертор само ако има достатъчно количество въглеродни частици в отработените газове (неизгорял бензин).
По този начин, за да се получи допълнително изгаряне в каталитичния конвертор при температура 300–800°C, отработените газове трябва да съдържат повече гориво, отколкото е необходимо за пълно изгаряне в цилиндрите на двигателя. В тази връзка, при работа на автомобил, оборудван с двигател с катализатор, разходът на гориво се увеличава с около 5%. Катализаторът се намира в двигателния отсек на автомобила на мястото на предното гърне. Конверторът се състои от керамичен блок тип пчелна пита, покрит с благороден катализаторен метал - платина или родий. За закрепване на ударочувствителния керамичен блок се използва еластична, топлоустойчива телена мрежа.
Използваният катализатор е така нареченият трипътен катализатор. Това означава, че въглеродният окис се окислява едновременно (ТАКА) и въглеводороди (CH) и намаляване на азотните оксиди (NOx).
Правила за експлоатация на превозни средства с катализатор в изпускателната система
За да избегнете повреда на сензора за концентрация на кислород (ламбда сонда) и каталитичен конвертор, трябва да се спазват следните инструкции.
Задължително използвайте безоловен бензин.
Ако по погрешка е добавено оловно гориво, изпускателният колектор и каталитичният преобразувател трябва да се сменят. Преди да инсталирате нови елементи на изпускателната система, напълнете напълно резервоара за гориво с безоловен бензин поне два пъти.
Стартирането на горещ двигател чрез бутане или теглене е неприемливо. За стартиране на двигателя трябва да се използва електрически кабел. Неизгорялото гориво, ако бъде запалено, може да доведе до прегряване на катализатора и в крайна сметка да се повреди.
Трябва да се избягват честите студени стартирания, следващи едно след друго. В противен случай неизгорялото гориво се събира в каталитичния преобразувател, изгаря при нагряване с експлозия и преобразувателят се поврежда.
Ако имате затруднения при стартиране на двигателя, не оставяйте стартера да работи дълго време, тъй като по време на стартиране се впръсква гориво. Трябва да намерите и отстраните неизправността и след това да стартирате двигателя.
В случай на прекъсване на работата на системата за запалване, не позволявайте впръскване на гориво при стартиране на двигателя, докато не се установи причината за неизправността.
Не проверявайте за искра с отстранен накрайник на свещта.
Невъзможно е да се извърши тест за баланс чрез откачане на проводника за запалване с високо напрежение на един от цилиндрите. При откачване на високоволтовия проводник за запалване на отделен цилиндър, дори и с помощта на специален тестер, неизгорялото гориво ще влезе в катализатора.
В случай на неизправност в системата за запалване, избягвайте да пускате двигателя на високи обороти. Отстранете проблема възможно най-скоро.
Не паркирайте автомобила си върху сухи листа или трева. Температурата на изпускателната система на мястото на каталитичния преобразувател е много висока и се получава топлинно излъчване дори след изключване на двигателя.
При пълнене на двигателно масло се уверете, че максималното ниво на маслото върху измервателната пръчка не е превишено. В противен случай излишъкът може да навлезе в катализатора и да повреди покритието или напълно да го унищожи.
Полезна информация и съвети
Как да спасим неутрализатора
Подмяната на повреден конвертор ще струва много, така че би било добре да знаете предварително как стоят нещата с конверторите на пазара на авточасти и какви проблеми възникват по време на тяхната работа. Доскоро знаехме само следното за неутрализатора: това е такова нещо, че не е ясно защо е необходимо, не е ясно как работи, нашият бензин «убива», като цяло, някои проблеми. Изрежете - и няма проблем! Но постепенно започнахме да свикваме с факта, че неутрализаторът все още е полезно нещо, поне на мисълта «хирургична интервенция» изпускателната система се посещава все по-рядко и по-малко глави.
През пролетта, когато започва КАТ «борба за чист въздух», друг проблем ни пада - трябва да коригираме CO. Собствениците на автомобили, оборудвани с неутрализатори, дори не се замислят за това, а контролните постове за CO минават без треперене в коленете и страх за портфейла си. Вярно е, че същият портфейл може прилично «отслабвам» по друга причина. Глобите за превишаване на нивото на CO ще изглеждат като една стотинка в сравнение с разходите за закупуване и подмяна на конвертора, ако той се повреди. Ето защо трябва да знаете как да се справите с него, а за това първо трябва да разберете как работи и как работи.
Как работи неутрализаторът?
При изгаряне на въздушно-горивната смес се образуват редица вредни за човешкото здраве продукти - въглероден оксид (ТАКА), различни въглеводороди (CH) и азотни оксиди (НЕ) и т.н. Въпреки факта, че тези вещества съставляват само 1% от общия отработен газ (останалото е азот, въглероден диоксид и водна пара), те са много вредни и изискват неутрализиране. Има няколко начина за справяне с вредните емисии на отработените газове, като например насочване на сместа, на която работи двигателят, или рециркулация на отработените газове, но нито един от тях не може да се сравни по ефективност с резултата от каталитичен конвертор.
Според експертите катализаторът е просто устройство, в което протича сложен химичен процес. Вътре в кутията от неръждаема стомана има керамика или метал «тухла» със структура на пчелна пита. Този монолит има огромна повърхност и целият е покрит с най-тънкия слой от специална сплав - истинският катализатор, съдържащ платина, родий и паладий. Именно тези редки метали са отговорни за прекрасните свойства на неутрализатора, те също определят неговата висока цена.
Изгорели газове «мия» повърхността на монолита и когато температурата достигне «критичен» стойност +270°С, започва каталитичната реакция. Въглеродният окис се превръща в диоксид (въглероден двуокис), въглеводороди във вода и отново във въглероден диоксид, и азотни оксиди във вода и азот. Всичко това е по-малко вредно за околната среда.
Каталитичните конвертори могат доста ефективно да намалят токсичността на отработените газове, като същевременно практически не влияят на разхода на гориво и мощността на двигателя. При наличието на преобразувател обратното налягане на изгорелите газове леко се увеличава, от което двигателят губи 2-3 к.с., но това е почти всичко «заплащане» за почистване на отработените газове. Инсталирането на катализатор обаче не е идеалното решение. Теоретично трябва да служи за неопределено време, тъй като гореспоменатите метали служат само като катализатор, който, както знаете, не се изразходва в химическа реакция. На практика животът на преобразувателя има ограничение...
Причини за повреда на неутрализатора
Повреда на каталитичния конвертор може да възникне по няколко причини, въпреки че това обикновено е постепенен процес, който не може да бъде уловен без специално оборудване.
«Ядро» повечето конвертори са направени от керамика, материал, известен със своята крехкост. Колата може да удари дупка при скорост, да удари нещо или дори просто «стачка» каменно конверторно тяло, от което каталитич «тухла» може да се спука. След тази загуба «сърцевина» работните им качества - въпрос на време.
Неутрализаторите от ново поколение, съдържащи метален монолит, не са толкова уязвими в това отношение. Разбира се, възможно е да ги счупите, но във всеки случай не е толкова просто.
В допълнение към физическото унищожаване има и друга често срещана причина за повреда на катализатора - горивото. Той е изключително чувствителен към състава на горивото. Ако бензинът е оловен, тогава съдържащото се в него тетраетил олово се отлага върху активната повърхност на катализатора «тухла» и бързо «замърсява» нея, от което спират всички реакции. Изглежда, че на бензиностанциите краищата на маркучите са с различни размери, а дозаторите са боядисани в различни цветове и пишат за това на всеки ъгъл, но въпреки това потребителите понякога се объркват и пълнят грешен бензин. Но е достатъчно «горя» половин резервоар бензин «убивам» неутрализатор.
Но не само оловният бензин е враг на конвертора. Може да се унищожи и безоловен, ако системата за управление на двигателя е дефектна, сместа въздух-гориво не изгаря напълно или двигателят е силно износен.
Тройни каталитични конвертори («тройна» тъй като катализаторът е комбинация от три метала) монтирани само на онези машини, чиито двигатели са оборудвани със затворена система за контрол на отработените газове. Пред преобразувателя е монтиран сензор за концентрация на кислород, който оценява състава на отработените газове и предава тези данни на централния блок на електронната система за управление на двигателя. В зависимост от съдържанието на кислород в газовете централното устройство регулира състава на горимата смес и запалването, така че да се поддържат оптималните им стойности. Това служи като основна защита на конвертора и осигурява икономия на гориво, висока ефективност на двигателя. Конверторът не понася големи отклонения в една или друга посока в състава на сместа. Лошо регулиран двигател с високо съдържание на въглеводороди в отработените газове просто съсипва конвертора. Твърде бедната смес може да причини рязко прегряване на конвертора, от което монолитът ще пострада отново, само че вече «физически». По този начин, «живот» конвертор зависи от изправността на системата за управление на двигателя.
Много зависи от изправността на самия сензор за кислород. СЪС «възраст» той става «мързелив» или напълно се повреди, което се отразява на състава на работната смес и съответно на работоспособността на преобразувателя.
Ауспухът на силно износен двигател, който гори масло, също може да развали конвертора. Последният, влизайки заедно с отработените газове в конвертора, «Печен» върху повърхността на монолита, като лак, и не позволява на неутрализатора да работи.
Има и други вредни фактори. Например, свещи. Неподходящите запалителни свещи няма да изгорят напълно, което може да причини катастрофална реакция на разтопяване в каталитичния конвертор.
Бъдете внимателни, когато използвате добавки за бензин или двигателно масло. Повечето шофьори не мислят за това, но добавките също могат да повлияят неблагоприятно на конвертора. Ако продуктът не казва «съвместим с каталитичен конвертор», По-добре не рискувайте.
Друг опасен случай е стартирането на двигателя чрез теглене. В този случай в преобразувателя може да влезе чист бензин. Това отравя неутрализатора и може да предизвика мигновена реакция и дори експлозия.
Освен това внимавайте къде отивате, опитайте се да не влизате в дълбоки локви. Работната температура на конвертора е около +900°C. Внезапното излагане на вода може да бъде фатално.
Като цяло беше отбелязано, че условията на работа също влияят върху експлоатационния живот на преобразувателя. Конверторите страдат повече при автомобили, работещи в градски режим, когато двигателят често се стартира и спира. Въпреки това, когато шофирате дълго време с висока скорост извън града, преобразувателят също страда, но вече от прегряване.
И накрая, ще бъде разумно да проверявате редовно изпускателната система. Ако скобите са счупени или гумените стойки на ауспуха са паднали, изпускателната тръба ще вибрира, прехвърляйки ненужни товари към конвертора.