Urządzenie do kontrolowanego tworzenia mieszanki odnosi się do układu wtrysku paliwa, w którym stosunek paliwo/powietrze może się stale zmieniać w zależności od warunków pracy i zawartości tlenu w spalinach.
Urządzenie do tworzenia mieszanki otrzymuje polecenia sterujące z czujnika stężenia tlenu (sondy lambda), który jest zainstalowany przed katalizatorem lub w kolektorze wydechowym i jest wdmuchiwany przez strumień spalin. Sonda lambda to czujnik elektryczny, który wykrywa zawartość tlenu resztkowego w spalinach i wysyła odpowiedni sygnał elektryczny. Wielkość sygnału pozwala wyciągnąć wnioski na temat składu mieszanki paliwowo-powietrznej. W ułamku sekundy sonda lambda może wysłać odpowiedni sygnał do elektronicznej jednostki sterującej, dzięki czemu można stale regulować skład mieszanki. Jest to z jednej strony konieczne, ponieważ warunki pracy stale się zmieniają (np. pełne otwarcie przepustnicy, praca na biegu jałowym), z drugiej zaś, ponieważ optymalne dopalanie w katalizatorze następuje tylko wtedy, gdy w katalizatorze znajduje się wystarczająca ilość cząstek węgla. spaliny (niespalona benzyna).
Zatem, aby w ogóle doszło do dopalania w temperaturze 300–800°C w katalizatorze, spaliny muszą zawierać więcej paliwa, niż jest to potrzebne do całkowitego spalenia w cylindrach silnika. Pod tym względem podczas jazdy samochodem wyposażonym w silnik z katalizatorem zużycie paliwa wzrasta o około 5%. Katalizator znajduje się w komorze silnika samochodu, w miejscu przedniego tłumika. Neutralizator składa się z bloku ceramicznego o strukturze plastra miodu pokrytego szlachetnym metalem katalitycznym – platyną lub rodem. Do zabezpieczenia wrażliwego na uderzenia bloku ceramicznego zastosowano elastyczną, żaroodporną siatkę drucianą.
Stosowany katalizator to tzw. katalizator trójdrożny. Oznacza to, że jednocześnie utlenia tlenek węgla (CO) i węglowodory (CH) oraz zmniejsza zawartość tlenków azotu (NOx).
Zasady eksploatacji pojazdów z katalizatorem w układzie wydechowym
Aby uniknąć uszkodzenia czujnika stężenia tlenu (sondy lambda) i katalizatora, należy postępować zgodnie z poniższymi instrukcjami.
Pamiętaj, aby tankować benzynę bezołowiową.
Jeżeli przez pomyłkę dodano paliwo ołowiowe, należy wymienić kolektor wydechowy i katalizator. Przed montażem nowych elementów układu wydechowego należy przynajmniej dwukrotnie napełnić zbiornik paliwa benzyną bezołowiową.
Niedopuszczalne jest uruchamianie ciepłego silnika poprzez pchanie lub holowanie. Do uruchomienia silnika należy użyć kabla elektrycznego. Niespalone paliwo po zapaleniu może spowodować przegrzanie katalizatora, a w konsekwencji jego zniszczenie.
Należy unikać częstych, następujących po sobie rozruchów na zimno. W przeciwnym razie niespalone paliwo gromadzi się w katalizatorze i po podgrzaniu spala się wybuchowo, powodując uszkodzenie katalizatora.
Jeśli masz trudności z uruchomieniem silnika, nie pozwól, aby rozrusznik pracował zbyt długo, ponieważ podczas rozruchu wtryskiwane jest paliwo. Należy zlokalizować i usunąć usterkę, a następnie uruchomić silnik.
Jeżeli występują przerwy w pracy układu zapłonowego, do czasu ustalenia przyczyny awarii, nie dopuścić do wtrysku paliwa podczas uruchamiania silnika.
Nie sprawdzaj iskry przy zdjętej końcówce świecy zapłonowej.
Nie można przeprowadzić testu równowagi, odłączając przewód zapłonowy wysokiego napięcia jednego z cylindrów. Podczas odłączania przewodu zapłonowego wysokiego napięcia pojedynczego cylindra, nawet przy pomocy specjalnego testera, niespalone paliwo przedostanie się do katalizatora.
Jeżeli układ zapłonowy działa nieprawidłowo, należy unikać pracy silnika przy wysokich prędkościach obrotowych wału korbowego. Napraw problem tak szybko, jak to możliwe.
Nie parkuj samochodu na suszonych liściach lub trawie. Temperatura układu wydechowego, w którym zamontowany jest katalizator, jest bardzo wysoka, a promieniowanie cieplne występuje nawet po wyłączeniu silnika.
Podczas uzupełniania oleju silnikowego należy zwrócić uwagę, aby nie został przekroczony maksymalny poziom oleju na bagnecie. W przeciwnym razie jego nadmiar może przedostać się do katalizatora i uszkodzić powłokę lub całkowicie ją zniszczyć.
Przydatne informacje i wskazówki
Jak chronić neutralizator
Wymiana uszkodzonego konwertera nie będzie tania, dlatego warto wcześniej wiedzieć, jak się sprawy mają z konwerterami na rynku części samochodowych i jakie problemy pojawiają się w trakcie ich eksploatacji. Do niedawna o neutralizatorze wiedzieliśmy tylko tyle: jest to rzecz, która nie jest jasna, po co jest potrzebny, nie jest jasne, jak działa, nasza benzyna go "zabija", w ogóle nie ma nic poza kłopotami. Cięcie - i nie ma problemu! Ale stopniowo zaczęliśmy się przyzwyczajać do tego, że neutralizator nadal nie jest rzeczą bezużyteczną, przynajmniej myśli o "interwencji chirurgicznej" w układzie wydechowym nawiedza coraz mniej osób.
Wiosną, kiedy funkcjonariusze policji drogowej rozpoczynają "walkę o czyste powietrze", spada na nas kolejny problem - musimy uregulować CO. Właściciele samochodów wyposażonych w neutralizatory nawet o tym nie myślą, a kontrole CO pokonują bez drżenia kolan i obawy o portfel. To prawda, że ten sam portfel może "dużo schudnąć" z innego powodu. Kary za przekroczenie poziomu CO będą wydawać się grosze w porównaniu z kosztami zakupu i wymiany neutralizatora w przypadku jego awarii. Dlatego musisz wiedzieć, jak sobie z tym poradzić, a aby to zrobić, musisz najpierw zrozumieć, jak to działa i jak działa.
Jak działa neutralizator?
Podczas spalania mieszanki paliwowo-powietrznej powstaje szereg produktów szkodliwych dla zdrowia człowieka - tlenek węgla (CO), różne węglowodory (CH) i tlenki azotu (NO) itp. Pomimo tego, że substancje te stanowią tylko 1 % całkowitej objętości spalin (reszta to azot, dwutlenek węgla i para wodna), są one bardzo szkodliwe i wymagają neutralizacji. Sposobów walki ze szkodliwą emisją jest kilka, np. ubogacanie mieszanki, na której pracuje silnik, czy recyrkulacja spalin, jednak żaden z nich nie dorównuje skutecznością działaniu katalizatora.
Jak mówią eksperci, katalizator to proste urządzenie, w którym zachodzi złożony proces chemiczny. Wewnątrz obudowy ze stali nierdzewnej znajduje się ceramiczna lub metalowa "cegła" o strukturze plastra miodu. Monolit ten ma ogromną powierzchnię, a całość pokryta jest cienką warstwą specjalnego stopu – samego katalizatora, zawierającego platynę, rod i pallad. To właśnie te rzadkie metale odpowiadają za wspaniałe właściwości neutralizatora, a także decydują o jego wysokim koszcie.
Spaliny "obmywają" powierzchnię monolitu, a gdy temperatura osiąga "krytyczną" wartość +270°C, rozpoczyna się reakcja katalityczna. Tlenek węgla przekształca się w dwutlenek (dwutlenek węgla), węglowodory w wodę i ponownie w dwutlenek węgla, a tlenki azotu w wodę i azot. Wszystko to jest mniej szkodliwe dla środowiska.
Katalizatory mogą dość skutecznie zmniejszyć toksyczność spalin, a jednocześnie nie mają praktycznie żadnego wpływu na zużycie paliwa i moc silnika. W obecności konwertera przeciwciśnienie spalin nieznacznie wzrasta, przez co silnik traci 2-3 KM, ale jest to praktycznie cała "zapłata" za oczyszczenie spalin. Montaż katalizatora nie jest jednak rozwiązaniem idealnym. Teoretycznie powinien służyć bezterminowo, gdyż wymienione metale pełnią jedynie funkcję katalizatora, który jak wiadomo nie ulega zużyciu w trakcie reakcji chemicznej. W praktyce żywotność neutralizatora ma granicę...
Przyczyny awarii konwertera
Awaria katalizatora może wystąpić z kilku powodów, chociaż zwykle jest to proces stopniowy, którego nie można wykryć bez specjalnego sprzętu.
"Rdzeń" większości neutralizatorów wykonany jest z ceramiki, materiału znanego ze swojej kruchości. Samochód może z dużą prędkością wjechać w dziurę, uderzyć w coś, a nawet po prostu "zarysować" korpus konwertera o kamień, co może spowodować pęknięcie "cegiełki" katalitycznej. Następnie utrata "rdzenia" jego właściwości roboczych jest kwestią czasu.
Neutralizatory nowej generacji zawierające monolit metalowy nie są pod tym względem tak wrażliwe. Oczywiście można je złamać, ale w każdym razie nie jest to takie proste.
Oprócz zniszczenia fizycznego istnieje jeszcze jedna częsta przyczyna awarii konwertera - paliwo. Jest niezwykle wrażliwy na skład paliwa. Jeśli benzyna jest ołowiowa, to zawarty w niej tetraetyloołów osadza się na powierzchni aktywnej "cegiełki" katalitycznej i szybko ją "zanieczyszcza", powodując zatrzymanie wszelkich reakcji. Wygląda na to, że na stacjach benzynowych końcówki węży są różnej wielkości, a dystrybutory pomalowane są na różne kolory i piszą o tym na każdym rogu, a mimo to konsumenci czasem się mylą i tankują złą benzynę. Ale wystarczy "spalić" pół zbiornika takiej benzyny, aby "zabić" neutralizator.
Ale nie tylko benzyna ołowiowa jest wrogiem neutralizatora. Paliwo bezołowiowe może go również zniszczyć, jeśli układ sterowania silnikiem jest uszkodzony, mieszanka paliwowo-powietrzna nie jest całkowicie spalona lub silnik jest poważnie zużyty.
[Oryginał można przeczytać w zasobie hyundaibook.ru]
Katalizatory potrójne ("potrójne", ponieważ katalizator jest połączeniem trzech metali) montowane są tylko w samochodach, których silniki wyposażone są w zamknięty układ kontroli emisji. Przed konwerterem montowany jest czujnik stężenia tlenu, który ocenia skład spalin i przekazuje te dane do jednostki centralnej elektronicznego układu sterującego silnikiem. W zależności od zawartości tlenu w gazach jednostka centralna reguluje skład mieszanki palnej oraz zapłon tak, aby zachować ich optymalne wartości. Stanowi to główne zabezpieczenie konwertera i zapewnia oszczędność paliwa oraz wysoką wydajność silnika. Neutralizator nie toleruje dużych odchyleń w tym czy innym kierunku w składzie mieszaniny. Źle wyregulowany silnik z dużą zawartością węglowodorów w spalinach po prostu psuje konwerter. Zbyt uboga mieszanka może spowodować nagłe przegrzanie konwertera, co spowoduje, że monolit ponownie ucierpi, tylko tym razem "fizycznie". Zatem "żywotność" neutralizatora zależy od sprawności układu sterowania silnikiem.
Wiele zależy od przydatności samego czujnika tlenu. Z wiekiem staje się "leniwy" lub całkowicie zawodzi, co wpływa na skład mieszaniny roboczej i, w związku z tym, na użyteczność neutralizatora.
Spaliny z mocno zużytego oleju silnikowego mogą również uszkodzić konwerter. Ten ostatni, dostając się do neutralizatora wraz ze spalinami, "wypala się" na powierzchni monolitu niczym lakier i uniemożliwia działanie neutralizatora.
Istnieją inne szkodliwe czynniki. Na przykład świece. Nieodpowiednie świece zapłonowe nie spalą się całkowicie, co może spowodować szkodliwą reakcję stopienia w konwerterze.
Zachowaj ostrożność podczas stosowania dodatków do benzyny lub oleju silnikowego. Większość kierowców o tym nie myśli, ale dodatki również mogą mieć szkodliwy wpływ na neutralizator. Jeśli na produkcie nie jest napisane "kompatybilny z katalizatorem", nie wahaj się.
Kolejnym niebezpiecznym przypadkiem jest uruchomienie silnika poprzez holowanie. W takim przypadku do neutralizatora może dostać się czysta benzyna. To zatruwa neutralizator i może również spowodować natychmiastową reakcję, a nawet eksplozję.
Uważaj także, dokąd jedziesz, staraj się nie wpadać w głębokie kałuże. Temperatura pracy neutralizatora wynosi około +900°C. Nagłe wejście do wody może być śmiertelne.
Ogólnie stwierdzono, że na żywotność neutralizatora wpływają także warunki pracy. Neutralizatory ucierpią bardziej w samochodach eksploatowanych w trybie miejskim, gdy silnik jest często uruchamiany i zatrzymywany. Jednak podczas dłuższej jazdy z dużą prędkością poza miastem konwerter również cierpi, ale z powodu przegrzania.
Na koniec mądrze jest regularnie sprawdzać układ wydechowy. Jeśli wsporniki zostaną zerwane lub odpadną gumowe poduszki zawieszenia tłumika, rura wydechowa będzie wibrować, przenosząc niepotrzebne obciążenia na konwerter.