Honda Civic 5D Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор (TWC) Ремонт авто своими руками, расходники, схемы, фото и видео

литература

Bosch, техническая инструкция: выхлопная техника для бензиновых двигателей . Robert Bosch GmbH KH / VDT, Штутгарт, № Bosch: 1 987 722 020.
Bosch, технический брифинг: Motronic . Комбинированная система зажигания и впрыска для бензиновых двигателей, 2-е издание, Robert Bosch GmbH KH / VDT, Штутгарт, сентябрь 1985 г., № Bosch: 1 987 722 011.
Х. Боде: Материальные аспекты в автомобильных каталитических преобразователях . Verlag Wiley-VCH (2002), ISBN 3527304916 .
Р.М. Хек: Каталитический контроль загрязнения воздуха: коммерческая технология . 544 страницы, опубликованные John Wiley & Sons (2009), ISBN 0470275030 .

история

Юджин Гудри разработал первый катализатор окисления и получил на него патент в 1956 году. Однако катализатор не использовался, поскольку тетраэтилсвинец, повышающий октановое число, быстро сделал его неэффективным. Введение трехкомпонентного каталитического нейтрализатора тесно связано с требованиями законодательства по выбросам. В дополнение к технической задаче разработки каталитического нейтрализатора, который одновременно удаляет все вредные компоненты из выхлопных газов, были необходимы такие инфраструктурные меры, как удаление тетраэтилсвинца из бензина, поскольку он действует как яд для каталитического нейтрализатора . Кроме того, было желательно снижение содержания соединений серы в топливе.

Чтобы соответствовать более строгим нормам выбросов Американского агентства по охране окружающей среды США , автомобили изначально были оснащены каталитическими нейтрализаторами двустороннего окисления, которые преобразуют оксид углерода и несгоревшие углеводороды в диоксид углерода и воду, но не удаляют оксиды азота из выхлопных газов. газ. Первое общенациональное внедрение произошло в 1975 году на рынке США. Прорыв произошел с Джоном Дж. Муни и Карлом Д. Кейтом в 1981 году с разработкой трехкомпонентного катализатора.

Как не рекомендуется чистить устройство

Достаточно часто современные водители просверливают в корпусе этой очистной детали дырки при помощи победитового сверла или же просто пробивают, используя подручные средства. В результате транспортное средство станет работать лучше, но при этом катализатор перестанет выполнять свои функции – в окружающую среду будет попадать множество вредных веществ, да и работа мотора станет громче.

Еще одним способом прочистки катализатора, что иногда используется водителями, является установка плохо работающих свеч, с которыми нужно некоторое время быстро поездить по трассе. Конечно, при этом может все получиться, и фильтр прочистится. Но, что бывает гораздо чаще, катализатор начинает плавиться, после чего с запчастью ничего уже не сделаешь, остается только покупать новую.

Также следует учитывать, что такие действия приводят к ухудшению состояния двигателя.

Таким образом, прочистить катализатор самостоятельно вполне реально, но для положительного результата не следует допускать его сильного загрязнения. В противном случае прочистить его очень трудно, скорее всего придется покупать новый, а стоит он совсем не дешево.

Небольшое видео, для понимания

На этом заканчиваю читайте наш АВТОБЛОГ.

Как определить засорение?

Перед тем, как промыть катализатор, нужно убедиться в том, что он нуждается в этом. Выдать засорение могут такие признаки:

Заметная потеря мощности двигателям, разгоняется машина вяло.
Существенное увеличение топлива.
Запуск двигателя становится труднее.
При работе на холостом ходу мотор может без видимых причин остановиться.

В том случае, если в выпускном тракте стоит два датчика кислорода, то при появлении проблем загорится лампа «Check Engine» на приборной панели. Чтобы определить неисправность, необходимо считать ее код, произведя диагностику системы. Чтобы очистка дала результат, необходимо ее проводить тогда, когда керамика еще не пришла в негодность. Поэтому не доводите элемент до плачевного состояния, производите профилактику своевременно.

Когда поможет чистка?

А теперь давайте поговорим о том, как промыть катализатор на дизеле или бензиновом моторе. Сначала нужно отметить несколько случаев, когда процедура очистки реально поможет:

Если очистка осуществляется в профилактических целях, а не после появления проблем с нейтрализатором.
При отсутствии повреждений сот. Допускается проводить чистку, если соты немного забиты. Это означает, что элемент находится в начальной стадии износа.
Если отсутствуют оплавления керамических структур элемента.

Если ни один из трех случаев не подходит вам, придется ставить новый катализатор. Чистка не поможет. Но можно удешевить конструкцию – придется поставить пламегаситель (он стоит намного меньше, нежели нейтрализатор) и эмулятор датчика кислорода.

эффект

Загрязняющие вещества — оксид углерода, несгоревшие углеводороды и оксиды азота удаляются из выхлопных газов в соответствии со следующими уравнениями:

2 С.О + О2⟶ 2 С.О2{\ Displaystyle \ mathrm {2 \ CO \ + \ O_ {2} \ longrightarrow \ 2 \ CO_ {2}}}

С.мЧАСп + (м+п4-й) О2⟶ м С.О2 + п2 ЧАС2О{\ displaystyle \ mathrm {C_ {m} H_ {n} \ + \ (m + n / 4) \ O_ {2} \ longrightarrow \ m \ CO_ {2} \ + \ n / 2 \ H_ {2} O }}

2 NО + 2 С.О⟶ N2 + 2 С.О2{\ Displaystyle \ mathrm {2 \ NO \ + \ 2 \ CO \ longrightarrow \ N_ {2} \ + \ 2 \ CO_ {2}}}

Если имеется отклонение от стехиометрического отношения воздух-топливо ( ) в сторону «бедной» смеси (избыток воздуха ), не все оксиды азота разрушаются, так как необходимые восстановители окисляются заранее. Если смесь «богатая» (недостаток воздуха ), не все углеводороды и окись углерода разлагаются. Кратковременное отклонение может быть поглощено кислородным резервуаром.
λзнак равно1{\ displaystyle \ lambda = 1}λ>1{\ displaystyle \ lambda> 1}λ<1{\ displaystyle \ lambda <1}

Из-за дополнительной обработки выхлопных газов необходимо отказаться от вождения на обедненной смеси, чтобы снизить расход топлива в определенных областях работы двигателя.

В старых моделях сульфат, адсорбированный на катализаторе, также восстанавливался до сероводорода в богатой зоне и вызывал неприятный запах тухлых яиц.

Другая побочная реакция может привести к образованию аммиака в катализаторе . Автомобили с каталитическими нейтрализаторами выбрасывают от 20 до 50 мг аммиака на километр пробега. Индикаторы азота, такие как желтый лишайник ( Xanthoria perietina ), были обнаружены на дорогах с интенсивным движением . В Германии около 2% выбросов аммиака связано с дорожным движением.

2 NО + 5 ЧАС2 ⟶ 2 NЧАС3 + 2 ЧАС2О{\ Displaystyle \ mathrm {2 \ NO \ + \ 5 \ H_ {2} \ \ longrightarrow \ 2 \ NH_ {3} \ + \ 2 \ H_ {2} O}}

Оксид церия (IV) используется в качестве компонента, аккумулирующего кислород, и обеспечивает кислород в богатом диапазоне в соответствии со следующим уравнением:

4-й С.еО2 + 2 С.О →пт,пd 2 С.е2О3 + 2 С.О2{\ Displaystyle \ mathrm {4 \ CeO_ {2} \ + \ 2 \ CO \ {\ xrightarrow {Pt, Pd}} \ 2 \ Ce_ {2} O_ {3} \ + \ 2 \ CO_ {2}}}

При избытке кислорода снова образуется исходный компонент:

2 С.е2О3 + О2⟶4-й С.еО2{\ Displaystyle \ mathrm {2 \ Ce_ {2} O_ {3} \ + \ O_ {2} \ longrightarrow 4 \ CeO_ {2}}}

Индивидуальные доказательства

Bosch: Технический брифинг Motronic . С. 41.
Дж. Дж. Муни, К. Д. Фальк: Катализаторы трехкомпонентной конверсии: влияние управления обратной связью с обратной связью и другие параметры на эффективность катализатора . В: SAE технических документов , DOI : .
Роберт Бош GmbH (ред.): Управление двигателем Отто: системы и компоненты . 2-е издание, Vieweg, Брауншвейг / Висбаден 2003, ISBN 9783322939296 , стр. 19.
Роберт Бош GmbH (ред.): Управление двигателем Отто: системы и компоненты . 2-е издание, Vieweg, Брауншвейг / Висбаден 2003, ISBN 9783322939296 , стр.102 .
Клаус Шрайнер: Базовые знания о двигателе внутреннего сгорания: Вопросы — посчитать — понять — существуют . Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 9783658061876 , стр.112 .
Дитер Клемп, Джуро Михельчич, Бернхард Миттермайер: Измерение и оценка выбросов от транспортных средств . Том 21 публикаций Forschungszentrum Jülich: Series Energie et Umwelt , Forschungszentrum Jülich, 2012, ISBN 9783893365463 , стр. 143 и далее.

Производство

Катализатор состоит из ячеистого тела из керамического кордиерита или металлического носителя, на который нанесено так называемое покрытие. Washcoat состоит из смеси различных оксидов металлов. Оксиды металлов γ- оксид алюминия и диоксид циркония представляют собой вещества-носители для каталитически активных благородных металлов, таких как платина , палладий и родий , а оксид церия служит в качестве компонента хранения кислорода. Сотовый корпус из кордиерита приварен к корпусу из листового металла для установки в транспортном средстве, который покрыт матом из минерального волокна для герметизации и механического удержания монолита. Металлические опоры можно вваривать прямо в выхлопную систему.

Субстрат

Катализатор на металлической подложке

В качестве подложки обычно используется керамический монолит с сотовой структурой. Керамическая подложка из кордиерита, используемая в большинстве катализаторов, была изобретена Родни Бэгли, Ирвином Лахманом и Рональдом Льюисом из Corning Glass. За это изобретение в 2002 году они были занесены в Национальный зал славы изобретателей США.

В зависимости от размера канала керамические монолиты имеют геометрическую площадь поверхности от одного до пяти квадратных метров на литр объема катализатора.

Washcoat

Для производства катализатора сначала получают суспензию кислого оксида металла . Это может быть нанесено на носитель кордиерита различными способами. В простейшем случае сотовый корпус погружается в суспензию. Избыточную суспензию выдувают, сотовое тело с покрытием сушат и прокаливают . Тонкие каналы сотового тела затем содержат тонкий слой смеси оксидов металлов. На следующем этапе этот слой пропитывают растворами солей благородных металлов. Драгоценные металлы закрепляются на носителе путем дальнейшей сушки и прокаливания. Альтернативно, благородные металлы могут быть пропитаны оксидами металлов перед нанесением покрытия на кордиеритовый носитель. Наконец, катализатор упаковывают в мат из минерального волокна и приваривают к металлическому листу.

Как определить, что катализатор забился

Как выяснить, забился ли катализатор, что делать для диагностики? Выполните последовательно следующие действия:

Заведите мотор, если он глохнет, значит, катализатор забился.
Попробуйте разогнаться, если разгон медленный, то нейтрализатор забился.
Нажмите на педаль газа

Сопротивление говорит о том, что каталитический элемент забился.
Обратите внимание на расход топлива. Машина потребляет слишком много бензина? Значит, нейтрализатор неисправен.
Заведите холодный мотор

Есть неприятный резкий запах? Это говорит о том, что катализатор забился.
Посмотрите на приборную панель. Если светится «check engine», значит, есть неполадки.
Обратите внимание на то, не стал ли автомобиль потреблять больше масла. Если да, то катализатор забился.

Что делать, если катализатор забился на авто российского производства, например ВАЗ, «Нива», Lada Kalina, Lada Priora. Данная неисправность обычно происходит из-за поломки в системе зажигания.

Если катализатор забился на Nissan, Peugeot, Opel, Ford, Solaris, Audi, Lacetti, Lancer, то вы заметите потерю мощности, при этом в машине появится посторонний шум, похожий на то, словно вы едете по щебенке, мотор перестанет работать стабильно.

Когда силовая установка работает неисправно, вы заметите, что увеличилось потребление масла. Причина — поломка маслосъемных колец, которые стали слишком тонкие из-за постоянного трения о стенки. Остатки масла забивают катализатор. Что делать? Посмотрите на цвет дыма, выходящего из выхлопной трубы. Если он синеватого оттенка, проблема в маслосъемных кольцах: машина потребляем много масла, которое сгорает. В результате его уровень заметно снижается.

Что делать, если вы подозреваете, что катализатор забился? Проведите самостоятельную диагностику:

Возьмите фонарик и изучите нейтрализатор изнутри. Лучше всего загнать автомобиль на смотровую яму.
Понюхайте нейтрализатор. Чувствуете резкий неприятный запах, значит, катализатор забился.
Подставьте ладонь к выхлопной трубе. Если катализатор не забился, вы ощутите сопротивление. Что делать в противном случае? Придется отправиться на СТО.