Под устройство за контролирано образуване на смес 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.
Устройството за образуване на смес получава команди за управление от сензор за концентрация на кислород (ламбда сонда), който е монтиран пред каталитичния преобразувател или в изпускателния колектор и се продухва от потока на отработените газове. Ламбда сондата е електрически сензор, който регистрира остатъчния 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 подаде съответен сигнал към електронния контролен блок, поради което съставът на сместа може постоянно да се регулира. Това е необходимо, от една страна, тъй като условията на работа непрекъснато се променят (напр. пълна газ, празен ход), от друга страна, тъй като оптималното последващо изгаряне настъпва в каталитичния конвертор само ако
По този начин, за да се получи догаряне 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 каталитичен преобразувател, разходът на гориво се увеличава с около 5%. Катализаторът се намира в двигателния отсек на автомобила на мястото на предния ауспух. Конверторът се състои от керамичен блок пчелна пита, покрит с благороден метал-катализатор - платина или родий. За закрепване на чувствителния на удар керамичен блок се използва еластична, топлоустойчива телена мрежа.
Използваният каталитичен конвертор е така нареченият трипосочен каталитичен конвертор. Това означава, че той едновременно окислява въглеродния оксид (CO) и въглеводородите (CH) и намалява съдържанието на азотни оксиди (NOx).
Правила за работа на превозни средства с каталитичен конвертор в изпускателната система
За да избегнете повреда на сензора за концентрация на кислород (ламбда сонда) и катализатора, трябва да се спазват следните инструкции.
Не забравяйте да използвате безоловен бензин.
Ако по погрешка е добавено оловно гориво, изпускателният колектор и каталитичният преобразувател трябва да се сменят. Преди да монтирате нови елементи на изпускателната система, напълнете резервоара за гориво поне два пъти с безоловен бензин.
Стартирането на топъл двигател чрез бутане или теглене е неприемливо. За стартиране на двигателя трябва да се използва електрически кабел. Неизгореното гориво, ако се запали, може да причини прегряване на катализатора и евентуално да се повреди.
Трябва да се избягват честите настинки, следващи едно след друго. В противен случай неизгорялото гориво се събира в катализатора, изгаря при нагряване с експлозия и конверторът се поврежда.
Ако имате затруднения при стартиране на двигателя, не оставяйте стартера да работи дълго време, тъй като горивото се впръсква по време на стартиране. Трябва да намерите и отстраните неизправността и след това да стартирате двигателя.
В случай на прекъсвания в работата на запалителната система, 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 изключване на високоволтовия проводник за запалване на един от цилиндрите. При изключване на високоволтовия проводник за запалване на отделен цилиндър, дори с помощта на специален тестер, неизгорялото гориво ще влезе в каталитичния преобразувател.
В случай на неизправност в запалителната система избягвайте да пускате двигателя при 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 топлинното излъчване се появява дори след изключване на двигателя.
Когато пълните двигателно масло, уверете се, че максималното ниво на маслото на пръчката не е надвишено. В противен случай излишъкът може да влезе в катализатора и да повреди покритието или напълно да го унищожи.
Как да запазим неутрализатора
Смяната на неизправен 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 експлоатацията им.
Доскоро знаехме само следното за конвертора: това е такова нещо, че не е ясно защо е необходимо, не е ясно как работи, нашият бензин го "убива", като цяло, нищо друго освен неприятности. Нарежете - и няма проблем! Но постепенно започнахме да свикваме с факта, че неутрализаторът все още е полезно нещо, поне мисълта за "хирургична интервенция" в изпускателната система се посещава все по-малко и по-малко глави.
През пролетта, когато служителите на КАТ започват "борбата за чист въздух", друг проблем се стоварва върху нас - трябва да коригираме CO. Собствениците на автомобили, оборудвани с неутрализатори, дори не мислят за това, а пунктовете за проверка на CO минават без треперене в коленете и страх за портфейла си. Вярно е, че същият портфейл може прилично да "отслабне" по друга причина. Глобите за превишаване на нивото на CO ще изглеждат като стотинка в сравнение с разходите за закупуване и подмяна на преобразувателя, ако не успее. Ето защо трябва да знаете как да се справите с него и за това първо трябва да разберете как работи и как работи.
Как работи неутрализаторът
При изгарянето на сместа въздух-гориво се образуват редица вредни за човешкото здраве продукти - 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 водна пара), те са много вредни и трябва да бъдат неутрализирани. Има няколко начина за справяне с вредните компоненти на отработените газове, като например облягане на сместа, върху 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 експерти каталитичният конвертор е просто устройство, в което протича сложен химичен процес. Вътре в корпуса от неръждаема стомана има керамична или метална "тухла" със структура на пчелна пита. Този монолит има огромна повърхност и цялата е покрита 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 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 да намалят токсичността на отработените газове доста ефективно, докато практически не влияят на разхода на гориво и мощността на двигателя. При наличието на преобразувател обратното налягане на отработените газове леко се увеличава, от което двигателят губи 2–3 к.с., но това е почти цялата "такса" за почистване на отработените газове. Въпреки това, инсталирането на каталитичен конвертор не е идеално решение. Теоретично той 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
Неизправност на катализатора може да възникне по няколко причини, въпреки че това обикновено е постепенен процес, който не може да бъде уловен без специално оборудване.
"Ядрото" на повечето неутрализатори е направено от керамика, материал, известен със своята крехкост. Автомобилът може да удари дупка при скорост, да удари нещо или дори просто да "удари" тялото на катализатора върху камък, което може да причини напукване на каталитичната "тухла". След това загубата на "ядрото" на техните работни 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 просто.
Освен 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, то съдържащото се в него тетраетил олово се отлага върху активната повърхност на каталитичната "тухла" и бързо я "замърсява", от което всички реакции спират. 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 все пак потребителите понякога бъркат и пълнят грешен бензин. Но е достатъчно да "изгорите" половин резервоар от такъв бензин, за да "убиете" конвертора.
Но не само оловен бензин е враг на конвертора. Може също да бъде унищожен безоловен, ако системата за управление на двигателя е повредена, сместа въздух-гориво не изгори напълно или двигателят е силно износен.
Тройни каталитични преобразуватели ("тройни", защото комбинацията от три метала служи като катализатор) се монтират само на тези автомобили, чиито двигатели са оборудвани със затворена изпускателна система. Пред преобразувателя е монтиран сензор за концентрация на кислород, който оценява състава на отработените газове и предава тези данни към централния блок на електронната система за управление на двигателя. В зависимост от съдържанието на кислород в газовете централният блок регулира състава на горимата смес и запалването, така че да се поддържат оптималните им стойности. Това служи като основна защита на преобразувателя и осигурява икономия на гориво, висока ефективност на двигателя. Преобразувателят не понася големи отклонения в една или друга посока в състава на сместа. Лошо настроен двигател с високо съдържание на въглеводороди в ауспуха просто разваля конвертора. Прекалено постна смес може да причини рязко прегряване на преобразувателя, от което монолитът отново ще пострада, само този път "физически". По този начин "животът" на преобразувателя зависи от изправността на системата за управление на двигателя.
Много зависи от изправността на самия кислороден сензор. С "възраст" той става "мързелив" или напълно се проваля, което се отразява на състава на работната смес и съответно на работоспособността на преобразувателя.
Ауспухът на силно износен двигател, който изгаря масло, също може да развали конвертора. Последният, попадайки в конвертора заедно с отработените газове, се "изпича" върху повърхността на монолита, подобно на лак, и не позволява на конвертора да работи.
Има и други вредни фактори. Например свещи. Неподходящите запалителни свещи няма да изгорят напълно, което може да причини катастрофална реакция на стопяване в катализатора.
Бъдете внимателни, когато използвате добавки към бензин или двигателно масло. Повечето шофьори не мислят за това, но добавките също могат да повлияят неблагоприятно на преобразувателя. Ако на продукта не пише "съвместим с каталитичен конвертор", не рискувайте.
Друг опасен случай е стартирането на двигателя чрез теглене. В този случай чистият бензин може да влезе в конвертора. Това отравя неутрализатора и също може да предизвика мигновена реакция и дори експлозия.
Освен това внимавайте къде отивате, опитайте се да не влизате в дълбоки локви. Работната температура на преобразувателя е около +900°C. Внезапното излагане на вода може да бъде фатално.
Като цяло беше отбелязано, че условията на работа също влияят на експлоатационния живот на преобразувателя. Преобразувателите страдат повече при автомобили, работещи в градски режим, когато двигателят често се стартира и спира. Независимо от това, при продължително шофиране 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 опори на ауспуха са паднали, изпускателната тръба ще вибрира, прехвърляйки ненужни товари към преобразувателя.