Что такое катализатор в автомобиле

Теперь инженеры и автоконструкторы должны уделять свое внимание не только двигателю внутреннего сгорание, но и системе отвода продуктов горения из него. Это связано с постоянно повышающимися требованиями экологичности.

За безопасность выхлопных газов в системе их отвода отвечает такая деталь, как каталитический нейтрализатор. Поэтому ремонт катализаторов более предпочтительный, нежели его удаление. Этому устройству и посвящена сегодняшняя статья.

Устройство и назначение каталитического нейтрализатора

Состав газов, выходящих из камеры внутреннего сгорания довольно разнообразен. Туда входят разные вещества, которые образуются, когда в двигателе воспламеняется топливовоздушная смесь. Есть безвредные компоненты, а есть и те, которые несут опасность для человека и природы.

Самый известный и опасный среди последних – угарный газ или окись углерода (это одно и то же). Кроме него из вредных соединения можно выделить оксид азота и различные углеводороды (одни из них – продукты горения, а другие – несгоревшее топливо). Эти вещества, выбрасываемые в атмосферу, давно стали причиной озабоченности человечества. На данный момент загрязнение воздуха стало глобальной проблемой. Чтобы уменьшить влияние машин на нее, были придуманы каталитические нейтрализаторы.

Автокатом называется устройство, расположенное в выхлопной системе, которое снижает концентрацию вредных веществ в продуктах горения до минимума. Этот эффект удается достичь при помощи каталитических реакций (отсюда и название детали). Во время них оксиды азота «превращаются» в обычную воду и азот, а углеводороды становятся углекислотой и той же водой, при этом угарный газ окисляется и становится не таким вредным углекислым газом. После прохождения через такой фильтр выхлопные газы становятся безопаснее. Они очищаются от вредных веществ на 98% (наибольший показатель, но есть и менее эффективные катализаторы). Соответственно, и вреда природе такой выхлоп не наносит.

Любопытен тот факт, что на самом деле доля опасных веществ в продуктах горения из двигателя машины не такая уж и большая. На угарный газ, углеводороды и оксид азота приходится всего 1% от общего объема. Тем не менее этого достаточно, чтобы нанести большой вред и заставить человечество задуматься над решением вопроса.

Виды автокатов

На данный момент есть две обширные группы катализаторов, которые различаются между собой принципами работы. Речь идет о:

• Трехкомпонентных каталитических нейтрализаторах. Это элементы, где катализатором химических процессов выступают драгоценные металлы. Их устанавливают на автомобили с бензиновыми силовыми агрегатами;
• Катализаторах с мочевиной. В них реакция запускается водным раствором аммиака. Данная технология нашла применения в дизельных ДВС.

При этом трехкомпонентные автокаты имеют свою классификацию. Разделение происходит в зависимости материала, из которого состоит матрица нейтрализатора. Катализаторы бывают:

• Керамическими. Соты такого каталитического нейтрализатора состоят из огнеупорной керамики. Очищение газов происходит во время прохождения через ячейки блок-носителя. Керамика это дешевый материал, поэтому ее используют в автокатах чаще. Ее главный недостаток – хрупкость, именно из-за этого катализаторы выходят чаще всего;
• Металлическими. Блок-носитель сделан из металлического сплава, который не боится высоких температур. Это более надежные элементы, но материал более дорогой, и производство более сложное, поэтому такие автокаты устанавливаются реже.

При этом трехкомпонентные катализаторы и мочевиной значительно различаются между собой, поэтому не могут быть взаимозаменяемыми.