Pod zariadením na riadenú tvorbu zmesi sa rozumie systém vstrekovania paliva, v ktorom sa pomer palivo/vzduch môže neustále meniť v závislosti od prevádzkových podmienok a obsahu kyslíka vo výfukových plynoch.
Miešacie zariadenie prijíma riadiace príkazy zo snímača koncentrácie kyslíka (lambda sonda), ktorý je inštalovaný pred katalyzátorom alebo vo výfukovom potrubí a je vháňaný prúdom výfukových plynov. Lambda sonda je elektrický senzor, ktorý registruje zvyškový obsah kyslíka vo výfukových plynoch a vydáva zodpovedajúci elektrický signál. Hodnota signálu vám umožňuje vyvodiť záver o zložení zmesi vzduch-palivo. V zlomku sekundy môže lambda sonda vyslať zodpovedajúci signál do elektronickej riadiacej jednotky, vďaka čomu je možné neustále upravovať zloženie zmesi. Na jednej strane je to potrebné, pretože prevádzkové podmienky sa neustále menia (napr plný plyn, voľnobeh), na druhej strane, pretože k optimálnemu dohoreniu dochádza v katalyzátore len vtedy, ak je vo výfukových plynoch dostatočné množstvo uhlíkových častíc (nespálený benzín).
Aby teda v katalyzátore pri teplote 300–800°C došlo k dohoreniu, musia výfukové plyny obsahovať viac paliva, ako je potrebné na úplné spálenie vo valcoch motora. V tomto ohľade sa pri prevádzke automobilu vybaveného motorom s katalyzátorom zvyšuje spotreba paliva asi o 5%. Katalyzátor je umiestnený v motorovom priestore auta na mieste predného tlmiča výfuku. Konvertor pozostáva z keramického voštinového bloku potiahnutého ušľachtilým katalyzátorovým kovom - platinou alebo ródiom. Na pripevnenie keramického bloku citlivého na nárazy sa používa elastická, žiaruvzdorná drôtená sieťka.
Použitý katalyzátor je takzvaný trojcestný katalyzátor. To znamená, že súčasne dochádza k oxidácii oxidu uhoľnatého (SO) a uhľovodíky (CH) a zníženie oxidov dusíka (NOx).
Pravidlá pre prevádzku vozidiel s katalyzátorom vo výfukovom systéme
Aby nedošlo k poškodeniu snímača koncentrácie kyslíka (lambda sonda) a katalyzátora, je potrebné dodržiavať nasledujúce pokyny.
Uistite sa, že používate bezolovnatý benzín.
Ak ste omylom pridali olovnaté palivo, musíte vymeniť výfukové potrubie a katalyzátor. Pred inštaláciou nových prvkov výfukového systému naplňte palivovú nádrž úplne bezolovnatým benzínom aspoň dvakrát.
Štartovanie teplého motora tlačením alebo ťahaním je neprijateľné. Na spustenie motora je potrebné použiť elektrický kábel. Nespálené palivo, ak sa zapáli, môže spôsobiť prehriatie katalyzátora a jeho prípadné zlyhanie.
Treba sa vyhnúť častým studeným štartom po sebe. V opačnom prípade sa nespálené palivo hromadí v katalyzátore, pri zahriatí sa výbuchom zhorí a konvertor sa poškodí.
Ak máte problémy so štartovaním motora, nenechávajte štartér bežať dlho, pretože pri štartovaní dochádza k vstrekovaniu paliva. Mali by ste nájsť a opraviť poruchu a potom naštartovať motor.
V prípade prerušenia činnosti zapaľovacieho systému nedovoľte vstrekovanie paliva pri štartovaní motora, kým sa nezistí príčina poruchy.
Nekontrolujte výskyt iskry, ak je hrot zapaľovacej sviečky odstránený.
Nie je možné vykonať test vyváženia odpojením vysokonapäťového zapaľovacieho vodiča jedného z valcov. Pri odpojení vysokonapäťového zapaľovacieho vodiča jednotlivého valca sa aj pomocou špeciálneho testera dostane do katalyzátora nespálené palivo.
V prípade poruchy systému zapaľovania sa vyhnite chodu motora pri vysokých otáčkach motora. Opravte problém čo najskôr.
Neparkujte vozidlo na suchom lístí alebo tráve. Teplota výfukového systému v mieste katalyzátora je veľmi vysoká a aj po vypnutí motora dochádza k sálaniu tepla.
Pri plnení motorového oleja dbajte na to, aby nebola prekročená maximálna hladina oleja na mierke. V opačnom prípade môže prebytok vniknúť do katalyzátora a poškodiť povlak alebo ho úplne zničiť.
Ako zachrániť neutralizátor
Výmena neúspešného meniča bude stáť veľa, preto by bolo dobré vopred vedieť, ako je to s meničmi na trhu s autodielmi a aké problémy vznikajú pri ich prevádzke.
Donedávna sme o neutralizátore vedeli len toto: toto je taká vec, že nie je jasné, prečo je to potrebné, nie je jasné, ako to funguje, náš benzín «zabíja», vo všeobecnosti nejaké problémy. Strihajte - a žiadny problém! Ale postupne sme si začali zvykať, že neutralizátor je stále užitočná vec, aspoň myšlienka «chirurgická intervencia» výfukový systém je navštevovaný čoraz menej často a menej hláv.
Na jar, keď začne dopravná polícia «bojovať za čistý vzduch», padá na nás ďalší problém - potrebujeme upraviť CO. Majitelia áut vybavených neutralizátormi sa ani nenazdajú a stanovištia kontroly CO prejdú bez chvenia v kolenách a strachu o peňaženku. Pravda, tá istá peňaženka môže slušne «stratiť váhu» z iného dôvodu. Pokuty za prekročenie úrovne CO sa vám budú zdať ako cent v porovnaní s nákladmi na nákup a výmenu prevodníka, ak zlyhá. Preto musíte vedieť, ako s tým zaobchádzať, a preto musíte najprv zistiť, ako to funguje a ako to funguje.
Ako funguje neutralizátor?
Pri spaľovaní zmesi vzduch-palivo vzniká množstvo produktov škodlivých pre ľudské zdravie - oxid uhoľnatý (SO), rôzne uhľovodíky (CH) a oxidy dusíka (NIE) atď. Napriek tomu, že tieto látky tvoria len 1 % z celkových výfukových plynov (zvyšok je dusík, oxid uhličitý a vodná para), sú veľmi škodlivé a vyžadujú neutralizáciu. Existuje niekoľko spôsobov, ako sa vysporiadať so škodlivými emisiami výfukových plynov, ako je opieranie zmesi, na ktorú motor beží, alebo recirkulácia výfukových plynov, ale žiadny z nich sa nedá porovnať v účinnosti s výsledkom katalyzátora.
Katalyzátor je podľa odborníkov jednoduché zariadenie, v ktorom prebieha zložitý chemický proces. Vo vnútri puzdra z nehrdzavejúcej ocele je keramika alebo kov «tehla» s voštinovou štruktúrou. Tento monolit má obrovský povrch a celý je pokrytý najtenšou vrstvou špeciálnej zliatiny - skutočného katalyzátora obsahujúceho platinu, ródium a paládium. Práve tieto vzácne kovy sú zodpovedné za úžasné vlastnosti neutralizátora, určujú aj jeho vysoké náklady.
Výfukové plyny «umyť» povrchu monolitu, a keď teplota dosiahne «kritický» hodnote +270°С, spustí sa katalytická reakcia. Oxid uhoľnatý sa premieňa na oxid (oxid uhličitý), uhľovodíky do vody a opäť do oxidu uhličitého a oxidy dusíka do vody a dusíka. To všetko je menej škodlivé pre životné prostredie.
Katalyzátory dokážu celkom efektívne znížiť toxicitu výfukových plynov, pričom prakticky neovplyvňujú spotrebu paliva a výkon motora. V prítomnosti meniča sa protitlak výfukových plynov mierne zvyšuje, z čoho motor stráca 2–3 hp, ale to je takmer všetko «zaplatiť» na čistenie výfukových plynov. Inštalácia katalyzátora však nie je ideálnym riešením. Teoreticky by mal slúžiť neobmedzene, keďže vyššie spomínané kovy slúžia len ako katalyzátor, ktorý, ako viete, sa pri chemickej reakcii nespotrebuje. V praxi má životnosť meniča limit...
Príčiny zlyhania neutralizátora
Zlyhanie katalyzátora môže nastať z viacerých dôvodov, aj keď väčšinou ide o postupný proces, ktorý sa bez špeciálneho vybavenia nedá zachytiť.
«Core» väčšina meničov je vyrobená z keramiky, materiálu známeho svojou krehkosťou. Auto môže v rýchlosti naraziť do výmolu, do niečoho naraziť alebo dokonca len tak «štrajk» teleso meniča kameňa, z ktorého je katalyt «tehla» môže prasknúť. Po tejto strate «jadro» ich pracovné vlastnosti - otázka času.
Neutralizátory novej generácie obsahujúce kovový monolit nie sú v tomto smere také zraniteľné. Samozrejme je možné ich zlomiť, no v každom prípade to nie je také jednoduché.
Okrem fyzického zničenia existuje aj ďalšia častá príčina zlyhania katalyzátora – palivo. Je mimoriadne citlivý na zloženie paliva. Ak je benzín olovnatý, potom sa v ňom obsiahnuté tetraetylolovo ukladá na aktívny povrch katalyzátora «tehla» a rýchlo «znečisťuje» ju, od ktorej sa zastavia všetky reakcie. Zdá sa, že na čerpacích staniciach sú koncovky hadíc rôznych veľkostí a výdajné stojany sú natreté rôznymi farbami a píšu o tom na každom rohu, no aj tak si spotrebitelia občas mýlia a dopĺňajú nesprávny benzín. Ale je toho dosť «horieť» pol nádrže benzínu «zabiť» neutralizátor.
Ale nielen olovnatý benzín je nepriateľom meniča. Môže sa zničiť aj bezolovnatý, ak je chybný systém riadenia motora, zmes vzduchu a paliva úplne nezhorí alebo je motor veľmi opotrebovaný.
Trojité katalyzátory («trojitý» pretože katalyzátor je kombináciou troch kovov) inštalované iba na tých strojoch, ktorých motory sú vybavené uzavretým systémom riadenia výfukových plynov. Pred meničom je inštalovaný snímač koncentrácie kyslíka, ktorý vyhodnocuje zloženie výfukových plynov a tieto údaje prenáša do centrálnej jednotky elektronického riadiaceho systému motora. V závislosti od obsahu kyslíka v plynoch centrálna jednotka reguluje zloženie horľavej zmesi a zapaľovanie tak, aby boli zachované ich optimálne hodnoty. To slúži ako hlavná ochrana meniča a poskytuje úsporu paliva, vysokú účinnosť motora. Prevodník netoleruje veľké odchýlky v jednom alebo druhom smere v zložení zmesi. Zle nastavený motor s vysokým obsahom uhľovodíkov vo výfuku len kazí menič. Príliš chudobná zmes môže spôsobiť prudké prehriatie meniča, ktorým bude monolit opäť trpieť, len už «fyzicky». teda «života» prevodník závisí od stavu riadiaceho systému motora.
Veľa závisí od zdravia samotného kyslíkového senzora. S «Vek» Stal sa «lenivý» alebo úplne zlyhá, čo ovplyvňuje zloženie pracovnej zmesi, a teda aj použiteľnosť meniča.
Pokaziť menič môže aj výfuk silne opotrebovaného motora, ktorý spaľuje olej. Ten druhý, vychádzajúci s výfukom do konvertora, «pečený» na povrchu monolitu, ako je lak, a neumožňuje neutralizátoru pôsobiť.
Existujú aj iné škodlivé faktory. Napríklad sviečky. Nevhodné zapaľovacie sviečky úplne nezhoria, čo môže spôsobiť katastrofálnu reakciu roztavenia katalyzátora.
Buďte opatrní pri používaní prísad do benzínu alebo motorového oleja. Väčšina vodičov na to nemyslí, ale aditíva môžu tiež nepriaznivo ovplyvniť prevodník. Ak výrobok neuvádza «kompatibilný s katalyzátorom», Radšej to neriskuj.
Ďalším nebezpečným prípadom je štartovanie motora ťahaním. V tomto prípade môže do konvertora vstúpiť čistý benzín. To otrávi neutralizátor a môže tiež spôsobiť okamžitú reakciu a dokonca aj výbuch.
Tiež sledujte, kam idete, snažte sa nevliezť do hlbokých mlák. Prevádzková teplota meniča je cca +900°C. Náhle vystavenie vode môže byť smrteľné.
Vo všeobecnosti sa zistilo, že prevádzkové podmienky ovplyvňujú aj životnosť meniča. Meniče trpia viac na autách prevádzkovaných v mestskom režime, kedy sa motor často štartuje a vypína. Napriek tomu pri dlhšej jazde vysokou rýchlosťou mimo mesta menič tiež trpí, ale už prehrievaním.
Nakoniec bude rozumné pravidelne kontrolovať výfukový systém. Ak sú konzoly zlomené alebo gumové držiaky tlmiča spadli, výfukové potrubie bude vibrovať a prenášať zbytočné zaťaženie na menič.