Устройството за контролирано образуване на смес се отнася до 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.
Устройството за смесване получава команди за управление от сензор 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 сензор, който отчита съдържанието на остатъчен кислород в отработените газове и издава съответен електрически сигнал. Големината на сигнала ни позволява да направим заключение за състава на сместа въздух-гориво. За част от секундата ламбда сондата може да подаде съответен сигнал към електронния блок за управление, поради което съставът на сместа може постоянно да се регулира. Това, от една страна, е необходимо, тъй като условията на работа непрекъснато се променят (например пълна газ, празен ход), от друга страна, защото оптималното допълнително изгаряне се получава в катализатора само ако има достатъчно количество въглеродни частици в изгорелите газове (неизгорял бензин).
По този начин, за да се получи допълнително изгаряне при температура от 300–800°C в катализатора, отработените газове трябва да съдържат повече гориво, отколкото е необходимо за пълно изгаряне в цилиндрите на двигателя. В тази връзка, когато работите с автомобил, оборудван с двигател с катализатор, разходът на гориво се увеличава с приблизително 5%. Катализаторът се намира в двигателния отсек на автомобила на мястото на предното гърне. Неутрализаторът се състои от керамичен блок 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 той едновременно окислява въглеродния оксид (CO) и въглеводородите (CH) и намалява съдържанието на азотни оксиди (NOx).
Правила за експлоатация на автомобили с катализатор в изпускателната система
За да избегнете повреда на сензора за концентрация на кислород (ламбда сонда) и каталитичния конвертор, не забравяйте да следвате следните инструкции.
Зареждайте задължително с безоловен бензин.
Ако по погрешка е добавено оловно гориво, изпускателният колектор и каталитичният преобразувател трябва да се сменят. Преди да инсталирате нови компоненти на изпускателната система, резервоарът за гориво трябва да бъде напълно напълнен 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, когато се запали, може да доведе до прегряване на катализатора и впоследствие да го разруши.
Трябва да се избягват честите студени стартирания, следващи едно след друго. В противен случай неизгорялото гориво се натрупва в каталитичния преобразувател и изгаря експлозивно при нагряване, като по този начин уврежда преобразувателя.
Ако имате затруднения при стартиране на двигателя, не оставяйте стартера да работи дълго време, тъй като по време на стартиране се впръсква гориво. Повредата трябва да се открие и отстрани, след което двигателят да се стартира.
Ако има прекъсвания в работата на системата за запалване, докато не се установи причината за неизправността, не позволявайте впръскване на гориво при стартиране на двигателя.
Не тествайте за искра с отстранен накрайник на свещта.
Не можете да извършите тест за баланс, като изключите високоволтовия проводник на запалването на един от цилиндрите. При откачване на проводника за високо напрежение на запалването на отделен цилиндър, дори и с помощта на специален тестер, неизгорялото гориво ще влезе в катализатора.
Ако запалителната система работи неизправно, избягвайте да пускате двигателя при високи обороти на коляновия вал. Коригирайте проблема възможно най-бързо.
Не паркирайте колата си върху изсъхнали листа или трева. Температурата на изпускателната система, където е монтиран каталитичният преобразувател, е много висока и се получава топлинно излъчване дори след изключване на двигателя.
Когато пълните двигателно масло, трябва да се уверите, че максималното ниво на маслото върху измервателната пръчка не е превишено. В противен случай излишъкът от него може да попадне в катализатора и да повреди покритието или напълно да го унищожи.
Полезна информация и съвети
Как да защитим неутрализатора
Подмяната на повреден конвертор няма да бъде евтина, така че би било добре да знаете предварително как стоят нещата с конверторите на пазара на автомобилни резервни части и какви проблеми възникват по време на тяхната работа. Доскоро знаехме само следното за неутрализатора: това е нещо, което не е ясно защо е необходимо, не е ясно как работи, нашият бензин го "убива", като цяло няма нищо друго освен проблеми. Изрежете - и няма проблем! Но постепенно започнахме да свикваме с факта, че неутрализаторът все още не е безполезно нещо, поне мислите за "хирургическа интервенция" в изпускателната система се посещават все по-рядко от все по-малко хора.
През пролетта, когато служителите на КАТ започват "борбата за чист въздух", друг проблем пада върху нас - трябва да регулираме CO. Собствениците на автомобили, оборудвани с неутрализатори, дори не се замислят и минават контролно-пропускателните пунктове за CO без треперене на коленете и страх за портфейлите си. Вярно е, че същият портфейл може да "загуби много тегло" по друга причина. Глобите за превишаване на нивата на CO ще изглеждат фъстъци в сравнение с разходите за закупуване и подмяна на неутрализатор, ако той се повреди. Ето защо трябва да знаете как да се справите с него и за да направите това, първо трябва да разберете как работи и как работи.
Как работи неутрализаторът?
При изгарянето на горивно-въздушната смес се образуват редица продукти, вредни за човешкото здраве - въглероден окис (CO), различни въглеводороди (CH) и азотни оксиди (NO) и др. Въпреки факта, че тези вещества съставляват само 1 % от общия обем на отработените газове (останалото е азот, въглероден диоксид и водни пари), те са много вредни и изискват неутрализация. Има няколко начина за борба с вредните емисии, като например насочване на сместа, върху която работи двигателят, или рециркулация на отработените газове, но нито един от тях не може да се сравни по ефективност с резултатите на катализатора.
Както казват експертите, каталитичният конвертор е просто устройство, в което протича сложен химичен процес. Вътре в кутията от неръждаема стомана има керамична или метална "тухла" със структура на пчелна пита. Този монолит има огромна повърхност и целият е покрит с тънък слой от специална сплав - самият катализатор, съдържащ платина, родий и паладий. Именно тези редки метали са отговорни за прекрасните свойства на неутрализатора и определят високата му цена.
Отработените газове "измиват" повърхността на монолита и когато температурата достигне "критичната" стойност от +270°C, започва каталитичната реакция. Въглеродният оксид се превръща в диоксид (въглероден диоксид), въглеводородите във вода и отново във въглероден диоксид, а азотните оксиди във вода и азот. Всичко това е по-малко вредно за околната среда.
Катализаторите могат доста ефективно да намалят токсичността на отработените газове, като същевременно нямат практически никакъв ефект върху разхода на гориво и мощността на двигателя. При наличието на преобразувател обратното налягане на отработените газове леко се увеличава, което води до загуба на 2-3 к.с., но това е на практика цялото "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 е известно, не се изразходва по време на химическа реакция. На практика продължителността на живота на неутрализатора има ограничение...
Причини за повреда на конвертора
Повредата на каталитичния конвертор може да възникне по няколко причини, въпреки че обикновено това е постепенен процес, който не може да бъде открит без специално оборудване.
"Ядрото" на повечето неутрализатори е направено от керамика, материал, известен със своята крехкост. Една кола може да се удари в дупка при скорост, да се удари в нещо или дори просто да "надраска" купето на конвертора в камък, което може да доведе до спукване на каталитичната "тухла". След това загубата на "ядрото" на работните му качества е 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 лесно.
В допълнение към физическото унищожаване има и друга често срещана причина за повреда на конвертора - горивото. Той е изключително чувствителен към състава на горивото. Ако бензинът е оловен, тогава съдържащото се в него тетраетилово олово се отлага върху активната повърхност на каталитичната "тухла" и бързо я "замърсява", което води до спиране на всички реакции. Изглежда, че на бензиностанциите краищата на маркучите са с различни размери, а дозаторите са боядисани в различни цветове и те пишат за това на всеки ъгъл, но въпреки това потребителите понякога се объркват и пълнят грешен бензин. Но е достатъчно да "изгорите" половин резервоар с такъв бензин, за да "убиете" неутрализатора.
Но не само оловният бензин е враг на неутрализатора. Може да бъде унищожен и от безоловно гориво, ако системата за управление на двигателя е дефектна, сместа въздух-гориво не е изгоряла напълно или двигателят е силно износен.
Тройните каталитични конвертори ("тройни", защото катализаторът е комбинация от три метала) се монтират само на онези автомобили, чиито двигатели са оборудвани със затворена система за контрол на емисиите. Пред преобразувателя е монтиран сензор за концентрация на кислород, който оценява състава на отработените газове и предава тези данни на централното устройство 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 и висока ефективност на двигателя. Неутрализаторът не търпи 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. Прекалено бедна смес може да причини внезапно прегряване на преобразувателя, което ще накара монолита да пострада отново, само този път "физически". По този начин "животът" на неутрализатора зависи от изправността на системата за управление на двигателя.
Много зависи от изправността на самия сензор за кислород. С възрастта той става "мързелив" или напълно се проваля, което се отразява на състава на работната смес и съответно на работоспособността на неутрализатора.
Отработените газове от силно износен двигател, изгарящ масло, също могат да повредят конвертора. Последният, попадайки в неутрализатора заедно с отработените газове, се "изпича" на повърхността на монолита, като лак, и пречи на неутрализатора да работи.
Има и други вредни фактори. Например, свещи. Неподходящите запалителни свещи няма да изгорят напълно, което може да причини вредна реакция на стопяване в конвертора.
Бъдете внимателни, когато използвате добавки за бензин или моторно масло. Повечето шофьори не мислят за това, но добавките също могат да имат вредно въздействие върху неутрализатора. Ако продуктът не казва "съвместим с каталитичен конвертор", играйте на сигурно.
Друг опасен случай е стартирането на двигателя чрез теглене. В този случай в неутрализатора може да влезе чист бензин. Това отравя неутрализатора и може да предизвика незабавна реакция и дори експлозия.
Освен това внимавайте къде отивате, опитайте се да не влизате в дълбоки локви. Работната температура на неутрализатора е около +900°C. Внезапното влизане във вода може да бъде фатално.
Като цяло беше отбелязано, че експлоатационният живот на неутрализатора също се влияе от условията на работа. Неутрализаторите страдат повече при автомобили, работещи в градски режим, когато двигателят често се пали и спира. Но при продължително шофиране с висока скорост извън града преобразувателят също страда, но от прегряване.
И накрая, би било разумно да проверявате редовно вашата изпускателна система. Ако скобите са счупени или гумените възглавници за окачването на ауспуха са паднали, изпускателната тръба ще вибрира, прехвърляйки ненужни товари към конвертора.