Дизельный катализатор

Удаление катализатора на дизеле: особенности работы

Забота об окружающей среде является одним из приоритетов большинства современных производителей авто. Жесткие требования стандартов Евро-4 и Евро-5 заставляют постоянно совершенствовать систему очистки отработанных газов. Её значимым элементом в любом авто является катализатор.

Этот элемент выполняет крайне важную функцию для окружающей среды, расщепляя содержащиеся в выхлопных газах вредные соединения на более безопасные. В частности, он нейтрализует:

оксиды азота;
альдегиды;
углеводороды.

Проходя через этот элемент, данные вещества расщепляются на углекислый газ, азот и воду, что делает их гораздо более безопасными для атмосферы. Учитывая, что выхлоп дизельных двигателей наносит гораздо больший урон окружающей среде, катализатор на дизеле имеет особое значение для соответствия автомобиля нормам Евро-4 и Евро-5.

Когда потребуется удаление катализатора на дизеле

Катализатор на авто устанавливается непосредственно перед выпускным коллектором и принимает на себя львиную долю нагрузки по очистке отработанных газов. Проходящие через узел химические соединения со временем забивают его.

Катализатор рассчитан на выполнение своих функций в течение 100 тысяч километров пробега, однако, до таких показателей в нашей стране не доживает фактически ни одна деталь. Причина в топливе крайне низкого качества, которое имеет очень широкое распространение. Естественно, что чем больше в солярке различных посторонних примесей, тем быстрее элемент выйдет из строя.

Важно! Распространенное заблуждением состоит в том, что катализатор в современном автомобиле только очищает выхлопные газы. Однако он также способствует их охлаждению и более тихой работе автомобиля. Поэтому стоит особенно внимательно взвесить все «за и против», если принимается решение о его удалении.

Можно ли отремонтировать катализатор

Данный узел является невозобновляемым, то есть, очистить забитый катализатор не представляется возможным. Внутри элемента расположено множество каналов или сот, которые не подлежат прочистке. Поэтому, по сути, при забитом узле есть только два решения:

Заменить элемент новым — весьма дорогостоящий вариант, поскольку внутренне покрытие катализатора включает в себя ценные металлы. Самое дорогостоящее решение — установить оригинальный катализатор для вашего авто. Универсальный элемент обойдется чуть дешевле, но всё равно может пробить в бюджете автовладельца ощутимую брешь. К минусам данного решения можно отнести то, что замена не гарантирует того, что новый катализатор также не забьётся в ближайшее время.
Просто удалить элемент — здесь важно учитывать массу нюансов, поэтому доверять такую работу стоит только профессионалам.

Негативные последствия удаления катализатора на дизеле

Любое изменение конструкции систем авто имеет как положительные, так и ярко выраженные негативные последствия. Среди плюсов избавления от катализатора можно назвать:

Существенную экономию средств, так как новый катализатор стоит недешево. Речь конечно, идёт именно о варианте, когда узел вырезается без перепрошивки. В этом случае работа действительно обойдётся автовладельцу недорого, но риск более серьезных проблем слишком велик. Перепрошивка же системы — также весьма небюджетное занятие.
Падение расхода топлива — иногда этот показатель может достигать до 15% от первоначального числа.
Улучшение мощностных характеристик автомобиля — впрочем, его обычно ощущают в том случае, если катализатор был забит и не выполнял своих функций. Удалять исправный элемент с целью повысить мощность, как это часто делают любители тюнинга, всё же не стоит.

Минусов у подобного решения тоже достаточно:

Автомобиль с удаленным катализатором не может соответствовать стандартам Евро-4 и выше, это в лучшем случае — Евро-3. Наносится ощутимый вред окружающей среде.
Одна из функций элемента — рассеивать выхлопные газы, слегка охлаждая их, прежде чем они попадут в глушитель. Без него глушитель будет хуже выполнять свои функции, а также значительно быстрее прогорит, ведь в него будут поступать газы повышенной температуры.
Без катализатора неизменно возрастёт уровень шума при работе автомобиля.
Может появиться повышенная вибрация.

Признаки неисправности, последствиями которых будет удаление катализатора дизельного двигателя

Не заметить забитый катализатор на дизеле непросто. Об этом сигнализируют два основных признака:

Лампа “Check engine”, которая в случае серьёзных неполадок с элементом горит постоянно.
Забитый узел, по сути, создаёт пробку на пути движения отработанных газов, поэтому резко падает тяга, и, как следствие, уменьшается мощность двигателя. Собственно, это — одна из причин, по которой большинство автовладельцев решаются на удаление катализатора.

В большинстве современных дизельных автомобилей обычно установлен не один катализатор. Их может быть от двух до четырёх, и не все они, естественно, забиваются одновременно. Поэтому признаки неполадок могут изначально проявляться в лёгкой форме, если забит только один из них. Однако на остальные элементы в этот момент приходится усиленная нагрузка, поэтому временной промежуток до их забивания, как правило, резко сокращается.

Как производят удаление катализатора

Распространенное заблуждение насчёт катализатора состоит в том, что данный элемент можно просто вырезать из магистрали и тем самым решить все проблемы. На самом деле, на входе и выходе узла установлены датчики, сигналы с которых поступают в ЭБУ. Именно по их показаниям блок управления фиксирует ошибку. Сигнал об этом передаётся тогда, когда содержание кислорода на входе в катализатор и выходе из него становится одинаковым — в норме оно должно различаться. Естественно, что если элемент удалить, датчики будут подавать именно одинаковые показания.
В современных нейтрализаторах для дизелей, помимо датчиков содержания кислорода, имеются еще и узлы, контролирующие уровень NOx и аммиака (Nh4).

Важно! При простом удалении узла ЭБУ неизбежно пропишет в системе новую ошибку, поэтому ожидаемого увеличения тяги, скорее всего, не произойдёт. Напротив, ситуация может только ухудшиться.

Для того чтобы этого не произошло, обязательным элементом удаления является перепрограммирование ЭБУ с целью, во-первых, удалить существующие ошибки, связанные с этим узлом, а, во-вторых, собственно, сведения о датчиках и необходимости считывать с них показания. Учитывая, что речь идёт о трёх и более измерителях, доверять такую работу стоит только профессионалам — риск ошибки при перепрограммировании ЭБУ слишком велик. Только при условии перепрошивки системы удаление будет действительно беспроблемным и позволит увеличить мощность авто.

Для чего при удалении катализатора устанавливают пламегаситель

Частично нивелировать перечисленные выше недостатки поможет установка пламегасителя при удалении катализатора, поэтому данный метод особенно часто применяют на дизельных двигателях, где появление черного дыма и вибрации сильно снижает уровень комфорта при управлении транспортным средством.

В зависимости от типа устройств пламегасители могут устанавливаться как на приемной трубе, так и прямо за коллектором.Важным ограничением при установке пламегасителя является возможность перепрограммирования ЭБУ. Если такой опции нет, устанавливать элемент нельзя.

Спорт катализатор на дизель.

Так как в данный период времени люди начинают задумываться об экологии, то из этого следует, что и транспортные средства должны быть более экологичными, потому что у них происходит выброс выхлопных газов. К счастью, технологический прогресс не стоит на месте, и данную проблему по выхлопным газам можно решить.

На автомобили устанавливаются специальные устройства — каталитические конвертеры, или как говорят автомобилисты – катализаторы.

Данное устройство устанавливается в выхлопную систему транспортного средства, благодаря чему происходит снижение токсичности выхлопа. Работает катализатор таким образом, что он сжигает несгоревшие остатки таких вредных веществ как углеводород и угарный газ, за счет полученного оксида азота кислорода.

Каталитический нейтрализатор может состоять из:

Керамического наполнителя
Металлического наполнителя

Наполнители представляет собой множество ячеек. Поверхность данного наполнителя также покрыта слоем драгоценных металлов:

Золото
Палладий
Родий
Платина

Ячеистая форма наполнителя позволяет получить максимальную площадь, где будет происходить контакт выхлопных газов, проходящих через наполнитель.

Спортивный катализатор на дизель.

Катализаторы, которые устанавливаются на дизельные автомобили, схожи по принципу работы, но отличаются по конструкции. Данные каталитические нейтрализаторы являются нерегулируемыми, из-за особенностей работы дизельного двигателя.

Основная проблема нейтрализаторов для дизельных двигателей заключается в том, что выхлопные газы моторов этого типа имеют низкую температуру, именно поэтому реакции в нём протекают не так активно.

Для дизельных автомобилей нейтрализатор выхлопных газов выполняется таким образом. Используется некоторый впрыск в трубу, сразу за выпускным коллектором, водного раствора аммиака или как его ещё называют — мочевины. Мочевина при температуре 250-300 градусов по Цельсию активно вступает в реакцию с оксидами азота, в результате чего образуется чистый азот и вода. Именно так и происходит работа катализатора на дизельных автомобилях.

Спортивный катализатор для дизеля рассчитан на выполнение своих функций на 100 тысяч километров пробега. Но по причине низкого качества топлива на территории РФ данный элемент, как катализатор быстро выходит из строя.

О нас.

В автосервисе «Лёха Выхлоп» Вы сможете получить любые работы, которые связаны ос спортивными катализаторами. Это может быть замена, ремонт или удаление данного компонента. Не смотря на то, что дизельный спорт катализатор имеет свои нюансы и характеристики, наши опытные мастера всегда готовы помочь в решении любой проблемы, которая связана с ним.

Если у нас не окажется подходящего каталитического нейтрализатора для Вашего дизельного автомобиля в наличии, то Вы всегда сможете произвести заказ на определённую модель по номеру для связи: +7 (495) 142-43-27 или 8-903-129-20-00,
или приехав к нам по адресу: г. Москва, Сокольнический вал 1, кор 1.

Что такое катализатор окисления дизельного топлива?

Катализаторы окисления дизельных двигателей (DOC) представляют собой каталитические нейтрализаторы, разработанные специально для дизельных двигателей и оборудования для снижения выбросов окиси углерода (CO), углеводородов (HC) и твердых частиц (PM). DOC просты, недороги, не требуют технического обслуживания и подходят для всех типов и применений дизельных двигателей.

Рисунок 1. Принцип работы катализатора окисления дизельного топлива (DOC)

Современные каталитические нейтрализаторы состоят из монолитной сотовой подложки, покрытой катализатором из металла платиновой группы, упакованной в контейнер из нержавеющей стали. Сотовая структура с множеством небольших параллельных каналов обеспечивает большую площадь каталитического контакта с выхлопными газами. Когда горячие газы контактируют с катализатором, некоторые загрязнители выхлопных газов превращаются в безвредные вещества: углекислый газ и воду.

Катализатор окисления дизельного топлива предназначен для окисления моноксида углерода, углеводородов газовой фазы и фракции SOF дизельных твердых частиц до CO ₂ и H ₂ O:

Выхлопные газы дизельных двигателей содержат достаточное количество кислорода, необходимого для вышеуказанных реакций. Концентрация O ₂ в выхлопных газах дизельного двигателя колеблется от 3 до 17% в зависимости от нагрузки двигателя. Типичная эффективность преобразования CO и HC в Nett 9Катализатор окисления дизельного топлива 0033® представлен на рис. 2. Активность катализатора увеличивается с температурой. Минимальная температура отработавших газов около 200°C необходима для того, чтобы катализатор «загорелся». При повышенных температурах конверсия зависит от размера и конструкции катализатора и может превышать 90%.

Рисунок 2. Каталитическая конверсия оксида углерода и углеводородов

Конверсия дизельных твердых частиц является важной функцией современной дизельный катализатор окисления . Катализатор проявляет очень высокую активность в окислении органической фракции (СОФ) дизельных частиц. Конверсия SOF может достигать и превышать 80%. При более низких температурах, скажем, 300°C, общая конверсия ДПМ обычно составляет от 30 до 50% (рис. 3). При высоких температурах, выше 400°С, в катализаторе может протекать контрпродуктивный процесс. Это окисление диоксида серы до триоксида серы, который соединяется с водой с образованием серной кислоты:

Происходит образование частиц сульфата (SO4), что перевешивает пользу от снижения содержания SOF. На Рисунке 3 показана примерная ситуация, когда при 450°C суммарные выбросы DPM при выключенном двигателе и катализаторе равны. В действительности образование сульфатов сильно зависит от содержания серы в топливе, а также от состава катализатора. Можно уменьшить выбросы ДФМ с помощью катализатора даже при высоких температурах, при условии, что используется подходящий состав катализатора и топливо хорошего качества с низким содержанием серы. С другой стороны, 9Катализатор окисления дизельного топлива 0003 , используемый с топливом с высоким содержанием серы, увеличит общий выход DPM при более высоких температурах. Вот почему дизельные катализаторы получили более широкое распространение только после промышленного внедрения дизельного топлива с низким содержанием серы.

Рисунок 3. Каталитическая конверсия DPM

Катализатор окисления дизельного топлива t, в зависимости от его состава, может также проявлять некоторую ограниченную активность в отношении восстановления оксидов азота в дизельных выхлопах. № 9Обычно наблюдается конверсия 0017 x 10-20%. Конверсия NO _x имеет максимум при температуре среды около 300°C.

Катализатор окисления дизельного топлива

В. Адди Маевски

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите под номером , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Приложения DOC
Деактивация DOC
Катализаторы окисления частиц

Abstract : Катализаторы окисления дизельных двигателей способствуют химическому окислению CO и HC, а также органической фракции (OF) твердых частиц дизельного топлива. Они также окисляют диоксид серы, который присутствует в выхлопных газах дизельных двигателей при сгорании серосодержащих топлив. Окисление SO ₂ приводит к образованию сульфатных частиц и может значительно увеличить общие выбросы твердых частиц, несмотря на уменьшение органической фракции. В современных дизельных системах доочистки важная функция DOC заключается в повышении концентрации NO 9 .0017 2 содержание выхлопных газов для поддержки работы катализаторов SCR и дизельных сажевых фильтров.

Каталитические реакции
Типы катализаторов и функциональные возможности
Производительность CO и HC
Производительность оксидов азота
Производительность по твердым частицам
Сульфатообразование и селективность DOC
Влияние на нерегулируемые выбросы

Катализатор окисления дизельных двигателей (DOC) получил свое название благодаря своей способности способствовать окислению компонентов выхлопных газов кислородом, который присутствует в больших количествах в выхлопных газах дизельных двигателей. При пропускании через катализатор окисления окись углерода (CO), газовая фаза углеводороды (HC), органическая фракция твердых частиц дизельного топлива (OF), а также нерегулируемые выбросы, такие как альдегиды или ПАУ, могут окисляться до безвредных продуктов и, таким образом, могут быть управляется с помощью DOC. В современных дизельных системах дополнительной обработки важной функцией DOC является окисление оксида азота (NO) до диоксида азота (NO ₂) — газа, необходимого для поддержания работы дизельных сажевых фильтров и катализаторов SCR, используемых для снижения NOx. . Всестороннее обсуждение реакций DOC, кинетики реакций и других аспектов технологии можно найти в литературе 9.0120 [3829] .

Механизм реакции на дизельном катализаторе окисления объясняется наличием на поверхности носителя катализатора активных каталитических центров, обладающих способностью адсорбировать кислород. В целом реакция каталитического окисления включает следующие три стадии:

кислород связан с каталитическим центром,
реагенты, такие как CO и углеводороды, диффундируют на поверхность и реагируют со связанным кислородом, а
продукты реакции, такие как CO ₂ и водяной пар, десорбируются из каталитического узла и диффундируют в основную часть отработавших газов.

Окисление углеводородов и CO в дизельных выбросах можно описать следующими химическими реакциями:

[Углеводороды] + O ₂ = CO ₂ + H ₂ O(1)

C _n H _2m + (n + m/2)O ₂ = nCO ₂ + mH ₂ O(1a)

2CO + O ₂ = 2CO ₂ (2)

Углеводороды окисляются с образованием углекислого газа и водяного пара, что описывается реакцией (1) или — в более строгом стехиометрическом смысле — реакцией (1а). Фактически реакции (1) и (1а) представляют собой два процесса: окисление УВ газовой фазы, а также окисление соединений OF. Реакция (2) описывает окисление монооксида углерода в диоксид углерода. Поскольку двуокись углерода и водяной пар считаются безвредными, вышеуказанные реакции приносят очевидную пользу в плане выбросов. Окисление углеводородов также приводит к уменьшению запаха дизельного топлива.

Однако катализатор окисления будет способствовать окислению всех соединений восстановительного характера; некоторые из реакций окисления могут давать нежелательные продукты и, по сути, быть контрпродуктивными для целей катализатора. Окисление двуокиси серы до трехокиси серы с последующим образованием серной кислоты (H ₂ SO ₄ ), описываемое реакциями (3) и (4), является, пожалуй, наиболее важным из этих процессов.

2СО ₂ + О ₂ = 2СО ₃ (3)

SO ₃ + H ₂ O = H ₂ SO ₄ (4)

Когда выхлопные газы выбрасываются из выхлопной трубы и смешиваются с воздухом либо в окружающей среде, либо в смесительном туннеле, который используется для отбора проб твердых частиц, их температура снижается. В таких условиях газообразный H ₂ SO ₄ соединяется с молекулами воды и зарождается, образуя (жидкие) частицы, состоящие из гидратированной серной кислоты. Этот материал, называемый сульфатными частицами, способствует общему выбросу твердых частиц двигателем. Каталитическое образование сульфатов, особенно в сочетании с дизельным топливом с высоким содержанием серы, может значительно увеличить общие выбросы ТЧ и, таким образом, стать недопустимым для применения катализатора.

Окисление NO до NO ₂ имеет важное значение для работы современных систем контроля выбросов дизельных двигателей, где DOC является вспомогательным катализатором, поддерживающим работу других типов катализаторов, расположенных после катализатора окисления, для которых требуется повышенное содержание NO _{. 2} /NO соотношение.

2НО + О ₂ = 2НО ₂ (5)

Диоксид азота необходим для повышения производительности некоторых типов катализаторов SCR, а также для обеспечения пассивной регенерации сажевых фильтров (DPF). DOC, используемые в приложениях DPF/SCR, обычно оптимизированы для работы с высоким содержанием NO 9.0017 2 производство.

Повышенное соотношение NO ₂ / NO с катализаторами окисления, хотя и необходимо для работы дизельных систем дополнительной обработки, также было источником споров. Среди двух компонентов выбросов NOx NO ₂ демонстрирует более высокую токсичность, чем NO.