Ovaj članak je opisne prirode i može biti relevantan za bilo koju marku automobila.
Kroz ispušnu cijev spojenu na izlaz ispušnog kolektora ili glave kolektora, ispušni plinovi se usmjeravaju prema katalizatoru, a zatim u prigušivač. Ako je motor u obliku slova V opremljen jednim ispušnim sustavom, skupljanje ispušnih plinova iz dva ispušna razvodnika u zajedničku ispušnu cijev provodi se kroz prijelaz u obliku slova Y koji je u njemu predviđen. U vozilima s dvostrukim ispušnim sustavom, svaka ispušna grana ima zaseban, neovisni ispušni sustav. Ispušna cijev se u većini slučajeva sastoji od nekoliko dijelova tako da se može montirati u slobodan prostor ispod automobila. Između ispušne grane i prigušivača ugrađen je katalizator (naknadno sagorijevanje) kako bi se smanjila toksičnost ispušnih plinova. Neutralizator je kućište izrađeno od metala otpornog na toplinu (riža. 6.35), koji sadrži ispunu od granula obloženih slojem katalizatora, ili monolitnu saćastu rešetku obloženu slojem katalizatora.
sl. 6.35. Tipični katalizator
Tanka cijev spojena na bočnu stranu njegovog tijela je zračni kanal koji dolazi iz pumpe sustava za ubrizgavanje zraka. Dodatni zrak koji dovodi zračna pumpa potreban je za oksidaciju otrovnih spojeva i njihovo pretvaranje u bezopasni H20 (voda) i CO (ugljični dioksid).
Princip rada katalizatora
Pretvarač koristi male količine rodija, paladija i platine. Ove kemikalije djeluju kao katalizator (tvar koja potiče kemijsku reakciju, ali sama u njoj ne sudjeluje). Kada ispušni plinovi prolaze kroz katalizator, dušikovi oksidi se kemijski razgrađuju u njegovoj prvoj komori (NOx) na kisik i dušik. U drugoj komori katalizatora većina ugljikovodika i ugljičnog monoksida preostalih u ispušnim plinovima se oksidira, što rezultira bezopasnim ugljičnim dioksidom (CO2) i vodene pare (H2O). Neki dizajni motora imaju kontinuirani ili pulsirajući sustav ubrizgavanja zraka kako bi se osigurao dodatni zrak koji može biti potreban tijekom procesa oksidacije (riža. 6.36). U ranim 1960-ima, mnogi pretvarači također su koristili cerij, element koji može pohraniti kisik. Svrha cerija je opskrba katalizatora kisikom u slučaju da je smjesa ispušnih plinova bogata, a kisika nedovoljno za potpunu oksidaciju kemijskih spojeva. Kada je smjesa ispušnih plinova siromašna, cerij apsorbira višak kisika.-
sl. 6.36. Prikaz presjeka trosmjernog katalizatora
Vidljiva je cijev za ubrizgavanje zraka, postavljena u sredini između redukcijske i oksidacijske komore neutralizatora. Obratite pozornost na male rupice u ovoj cijevi, dizajnirane za ravnomjerno prskanje zraka koji pumpa zračna pumpa duž kraja stražnje, oksidacijske, neutralizacijske komore.
Za ispravan rad katalizatora potrebno je osigurati da se sastav smjese ispušnih plinova tijekom prolaska kroz katalizator mijenja iz bogatog u siromašni:
- Za vraćanje kisika (OKO) od dušikovih oksida (NOx) smjesu treba obogatiti.
- Da bi imali dovoljno kisika za oksidaciju ugljikovodika (NS) i ugljikov monoksid (TAKO) (reakcija spoja kisika s ugljikovodicima i ugljikovim monoksidom, uslijed koje nastaju voda H2O i ugljikov dioksid COJ, smjesa se mora osiromašiti.
U slučaju kvara katalizatora, potrebno je provjeriti ispravnost sastava mješavine goriva i zraka koja ulazi u motor i ispravnost sustava paljenja.
Test dodirom
Ovo je jednostavan način provjere na sljedeći način: kucajte (lako!) na kućište katalizatora laganim čekićem s gumenom glavom. Ako se supstrat katalizatora urušio, tada će se čuti zveckanje kada se udari. Ako pretvarač tutnji, mora se zamijeniti (riža. 6.37). Poglavlje 8 daje detaljan opis metodologije za ispitivanje kapaciteta ispušnog sustava
Može li katalizator otkazati, ali ne zato što je začepljen čađom?
Da možda. Katalizatori ne kvare samo zbog mehaničkog začepljenja, već i zbog kemijskog oštećenja, odnosno trovanja. Stoga se katalizator mora provjeriti na više od fizičkih oštećenja (blokiranje) mjerenjem protutlaka ili vakuuma te lupanjem, ali i porastom temperature. Ovaj test, koji se obično izvodi s IR pirometrom ili propanskim testom, ocjenjuje rad pretvarača.
Riža. 6.37. Ovaj katalizator je puknuo kao rezultat eksplozije benzina sadržanog u ponovno obogaćenoj smjesi ispušnih plinova. Očito je čisti benzin ušao u katalizator i bila je dovoljna iskra da eksplodira. Nema više potrebe za dijagnosticiranjem ovog neutralizatora.
sl. 6.38. Temperatura na izlazu iz neutralizatora mora biti veća od temperature na ulazu u njega za najmanje 10%
Ovaj pretvarač je izuzetno učinkovit. Njegova ulazna temperatura je 450°F (232°S). Deset posto od 450°F je 45°F (450°F+45°F=495°F (257°C)). Drugim riječima, da bi se neutralizator smatrao normalnim radom, temperatura na njegovom izlazu mora biti najmanje 495°F. U ovom slučaju to je 525°F (274°C) a prelazi temperaturu na ulazu u pretvarač za više od 10%. Ako neutralizator općenito ne radi, tada će temperatura na njegovom izlazu biti niža od temperature na ulazu.
Katalizatori nisu "umiru" sami po sebi.
Katalizatori potiču kemijske reakcije, ali ih sami ne pokreću. Tako. nisu podložni habanju. Ako se utvrdi da je katalizator pokvaren (izvan funkcije ili potpuno začepljena), tražiti razlog zašto se to dogodilo. Zapamtite sljedeće:
"Katalizatori ne umiru sami od sebe - njihovu smrt uvijek uzrokuje neki vanjski uzrok".
Ako se otkrije kvar katalizatora, sve komponente sustava paljenja i sustava goriva moraju biti uključene među ispitane komponente. Previše neizgorjelog goriva u ispušnim plinovima može uzrokovati pregrijavanje i kvar katalizatora. Kako bi se osigurala maksimalna učinkovitost katalizatora, mora se održavati ispravan sastav smjese goriva i zraka, a za to senzor kisika mora biti u funkciji i mjeriti sadržaj kisika na frekvenciji od 0,5 do 5 Hz.