Каталізатор: трохи теорії.

Основні ознаки несправного каталізатора.

Каталізатор -- це шматок вихлопної системи, в який вбудовані безліч трубок у вигляді сот, крізь які проходять гази. Стільники потрібні для того, щоб збільшити площу контакту вихлопних газів з поверхнею, на яку нанесений тонкий шар платино-іридієві сплаву. Hедогоревшіе залишки (СО, HС, NO), торкаючись поверхнею каталітичного шару, окисляються до кінця киснем, присутнім також у вихлопних газах. У результаті реакції виділяється тепло, розігріває каталізатор, тим самим активізується реакція окислювання. Є ще один момент, що впливає на працездатність випускної системи. Каталізатор працездатний, коли добре прогрітий. Тому його встановлюють такий близько до двигуна, наскільки можливо. Через це сильно скорочується довжина "штанів", що негативно впливає на резонанс у випускній системі. Іноді, розуміючи, що через конструктивних особливостей, пов'язаних з наявністю каталізатора, резонансу все одно кінець, конструктори просто зводять відразу за колектором всі чотири труби в одну. ЦЕЙ ФАКТОР, В ОСHОВHОМ, І Є ПРІЧІHОЙ, ЧОМУ АВТОМОБІЛІ, ОСHАЩЕHHИЕ каталізатори, МАЮТЬ МЕHЬШУЮ МОЩHОСТЬ. Протитиск тут ні до чого. Зі всього вище сказаного ймовірно зрозуміло, яким чином треба видаляти каталізатор.

1. Самое правильне рішення, якщо ми хочемо отримати додаткову потужність, наступне. Hадо зняти випускну систему від колектора до глушника і встановити cистему, призначену для автомобіля без каталізатора. Як правило, у такому варіанті випускна система з "правильними", розрахованими резонансними властивостями.

2. Замінити каталізатор на пламягасітель. Але для автомобілів великих обсягів (від 2,3 л.) І на автомобілях зі складною вихлопної системою таких марок, як Ауді 100 (45 кузов), А6, А8; Мерседес W124, 210, 202, 140; БМВ Е38, 39 готові пламягасітелі, як які звичайно використовуються штатні резонатори, не створюють достатнього рівня зниження шуму. Для таких автомобілів найкраще зробити пламягасітель на базі корпусів Ваших каталізаторів. Тобто каталізатор розкривається і всередину вставляється діфузіонно-перфорована система, яка посуті перетворює каталізатор в пламягасітель не змінюючи геометрію вихлопної системи, а за рівнем звуку пламягасітелі працюють, як нові каталізатори.

Якщо залишити порожню банку, буде гірше з двох причин. Перша - з'явився додатковий резонатор не на потрібному місці. Друга - тонкі стінки не підтримуються сотами і починають резонувати і галасувати.

Існує два причини, коли потрібно видалити.

Перша. Каталізатор забитий сажею або продуктами згорілого на ньому масла. Але в цьому випадку ще й відремонтуйте двигун або систему харчування, тому що "вилікуєте" не хвороба, а її прояв. Друга. Від старості соти відірвалися від корпусу і гримлять.

Наступний питання, яке було порушено. Взаємодія каталізатора і кисневого датчика. Вони HІКАК HЕ СВЯЗАHИ. Згадування в деяких виданнях про те, що при видалення каталізатора необхідно перерегулювати контролер, пов'язані в основному з тим, що за наявності каталізатора, для отримання дещо більшою потужності, можна дозволити мати Лямбда фактор в межах 0,8 - 0,9, що відповідає злегка збагаченої суміші. Спільне в каталізатора і лямбда датчика тільки одне. Вони обидва вмирають від тетраетилсвинцю. Тому твердження, що з вибитим каталізатором можна їздити на етилованому бензині не зовсім вірне. Якщо в системі управління використовується кисневий датчик, то не можна.

***

Крім тих випадків, коли соти каталізатора вже відірвалися від корпусу і гримлять, існує ще декілька ознак того, що каталізатор забитий і вже не виконує своєї функції, а тільки заважає двигуну працювати правильно:

- втрата потужності, тобто машина перестала "тягнути", значить каталізатор вже забитий і не є прозорим для вихлопних газів. Виходить ефект, анологічний тому, якщо вставити в вихлопну трубу ганчірку.

- на холостих оборотах стрілка тахометра "плаває"

Взагалі, в Європі планова заміна каталізатора передбачена через 100 тис. км, на нашому бензині потрібно міняти каталізатор через 60-80 тис. км, але іноді достатньо 1-2 "поганих" заправок.

Бути чи не бути каталізатору?

Вже неодноразово конференція повертається до питання "бути чи не бути" каталізатора. Висловлюються різні думки, причому, як правило, діаметрально протилежні. На підтримку точки зору наводяться різні аргументи і не завжди вірні.

Крім тепла в каталізаторі утворюється додатковий обсяг газу по-перше тому, що догоріла вуглеводні (також, як в циліндрі двигуна), по-друге тому, що температура газів зросла. Це і є те протитиск, яке дає справний каталізатор. Однак величина його не настільки велика. Hемалую частку в загальну величину протитиску вносять лабіринти резонатора і глушника. Для того, щоб знизити опір потоку газів з боку каталізатора, площа всіх отворів сот приблизно в півтора рази більше, ніж підводять або відвідних труб.

Тепер ще про одному важливому факторі, про який ніхто не згадав. Справа в тому, що далі за каталізатором у випускній системі встановлений резонатор. Його призначення -- пропустити безперешкодно вихлопні гази, а ударну хвилю відобразити як у дзеркалі і направити назад в сторону двигуна. Відображена ударна хвиля, досягнувши закритого випускного клапана, відбивається і від нього. Якщо довжину труби до резонатора підібрати таким чином, що відображення від клапана відбувається безпосередньо перед його відкриттям, то стрибок розрідження, наступний невідривно за ударною хвилею, "отсосет" вихлопні гази з камери згоряння та поліпшить продувку циліндра. У цьому полягає суть роботи налаштованого вихлопу. У випадку, якщо двигун працює на обертах резонансу, в трубі встановиться стояча хвиля з розрідженням у випускного клапана. Справа в тому, що описаний процес, що називається резонансом, виникає тільки на якихось одних оборотах двигуна.

Звичайно, найбільший вплив буде, якщо двигун одноциліндровий. Для багатоциліндрових двигунів негативний вплив розгалуження труб позначається, проте конструктори автомобілів використовують резонанс на вихлопі для того, щоб скорегувати моментну характеристику на певних оборотах. Спортсмени часто використовують це явище. Вони для кожного циліндра встановлюють окрему трубу певної довжини. Роль відображає елемента виконує або зріз труби (перепад тиску на зрізі відображає ударну хвилю) або вваренная шайба в трубі на певній відстані від випускного клапана. Hа двотактних моторах використовується зворотний конус. У разі уважного ставлення до резонансу на вихлопі неприпустимі різкі вигини труб, тому що на вигинах розсіюється ударна хвиля і з'являються "зайві" відображення.

Тепер як це відноситься до нашої теми. Каталізатор повинен бути прозорим для ударної хвилі. Саме тому він виконаний у вигляді сот з дуже тонкими перемичками. Коли ми дивимося крізь нього, він "прозорий", для ударної хвилі він - просто труба.

З усього вище сказаного ймовірно зрозуміло, яким чином треба видаляти каталізатор.

а. Самое правильне рішення, якщо ми хочемо отримати додаткову потужність, наступне. Hадо зняти випускну систему від колектора до глушника і встановити їх вартості, призначену для автомобіля без каталізатора. Як правило, у такому варіанті випускна система з "правильними", розрахованими резонансними властивостями.

б. Якщо це дорого, треба замість каталізатора встановити трубу того ж перетину, що і підводять труби. Тоді буде точно не гірше, ніж було.

в. Якщо залишити порожню банку, буде гірше з двох причин. Перша - з'явився додатковий резонатор не на потрібному місці. Друга - тонкі стінки не підтримуються сотами і починають резонувати і галасувати.

р. Просвердлити дірку в сотах, що майже еквівалентно варіанту б.

д. Вставити в порожню банку мочалки. З точки зору позбавитися від шуму, все правильно. З точки зору зберегти властивості системи, категорично ні. Мочалки непроникні для ударної хвилі і навіть виконують роль їх гаситель.

Друга. Від старості соти відірвалися від корпусу і гримлять. Тут все ясно. Далі. Виконуючи цю операцію, вирішіть для себе, що для Вас головне. Якщо відсутність шуму, то вставляйте мочалки. Якщо хочете отримати додаткову потужність, готуйте гроші на іншу випускну. До речі кажучи, для багатьох сучасних автомобілів виробники не пропонують випускних систем без каталізатора. Вони існують тільки у варіанті "спорт".

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://mondeo.km.ru/