4.7. Окисляющий катализатор и катализатор тройного действия
Обычно катализатором является вещество, которое ускоряет химическую реакцию
при более низкой температуре. Такими веществами являются драгоценные металлы
— платина и родий. Когда речь идет о катализаторе в автомобиле, то имеются в
виду не эти каталитические вещества, а составная часть системы выхлопа.
Катализатор внешне похож на глушитель. В нем находится керамическая конструкция,
состоящая из огромного количества маленьких ячеек. Поверхность этих ячеек обработана
тонким слоем драгоценных металлов. Дизельный двигатель: катализатор воздействует
на оба вредных вещества (окись углерода и соединения углеводорода). В катализаторе
происходит окисление до 50% этих веществ до безвредных соединений, таких, как
углерод и водяные пары. Особое значение при этом имеет уменьшение углеводородов,
так как (хотя катализатор не является фильтром для сажи) он способствует сокращению
содержания сажи в выхлопе. Причина этого: газообразный углеводород оседает на
твердых частицах сажи и тем самым увеличивает количество выбрасываемой сажи.
Если же углеводород окисляется в катализаторе, то он уже не может соединяться
с сажей.
Бензиновые двигатели: самым эффективным на сегодняшний день способом нейтрализации
отработавших газов на автомобилях с бензиновым двигателем является катализатор
тройного действия.
Регулировка происходит в диапазоне от l = 0,8 до l = 1,2 в быстро изменяющемся
порядке: увеличение подачи воздуха для сгорания углеводородов, уменьшение подачи
воздуха для снижения выброса окислов азота. Образующиеся из этой смеси газообразные
отходы поступают в катализатор, где почти полностью (при новом катализаторе
примерно до 90%) превращаются в такие безвредные соединения, как углекислый
газ, пары воды и азот. Во время прогрева двигателя устройство не работает, а
затем, включившись, поддерживает среднюю величину l. То же самое происходит
при полном открытии дроссельной заслонки.
Рабочие температуры
Прежде чем катализатор начнет работать, он должен достигнуть температуры около
300 °C. Эта температура достигается через 25—270 секунд. Немного быстрее своей
рабочей температуры достигает лямбда-зонд, так как он дополнительно нагревается
с помощью электричества.
Катализатор и зонд-лямбда весьма чувствительны к перегреву. Если температура
катализатора превышает 900 °С, то сильно увеличивается его износ, начиная с
температуры 1200 °С и выше, катализатор перестает работать. То же самое относится
к лямбда-зонду. При перегреве катализатора разрушается его керамическая конструкция
и он начинает болтаться в своем корпусе. Это можно определить по характерным
стукам в системе выхлопа. В этом случае катализатор необходимо заменить.
Меры предосторожности для автомобилей с катализатором
В руководстве по эксплуатации имеется масса рекомендаций для автомобилей с
катализатором. Особенно опасным является несгоревшая рабочая смесь, которая
окисляется в горячем катализаторе, что может привести при запуске двигателя
к критическому повышению температуры.
Ниже мы приводим самые важные рекомендации:
- Если происходят перебои в зажигании, проверьте его исправность.
- Летом при высокой температуре воздуха, при долгом отсутствии дождей будьте осторожны, так как при парковке автомобиля после долгой поездки может загореться сухая трава или листва от горячего корпуса катализатора.
- Регулярно проверяйте состояние теплоизолирующих кожухов автомобиля.
