Платиновый катализатор
Содержание:
- Признаки неисправности катализатора автомобиля
- Принцип работы катализатора
- Ценность автомобильного катализатора
- Зачем удаляют каталитический нейтрализатор
- Замена катализатора новым — оригинальным или универсальным
- Неисправности катализатора и их причины
- Для чего скупают в России автомобильные катализаторы
- Альтернативный вариант
- Снижение эффективности катализатора
- Разновидности автомобильных катализаторов
- Причины и признаки неисправности
- Извлечение палладия
- Строение автомобильного нейтрализатора
- Техника выщелачивания
- Конверсионные характеристики нового катализатора ОГ
Признаки неисправности катализатора автомобиля
Как узнать, что катализатор выхлопной системы автомобиля пришел в негодность?
- На приборной панели светится индикатор «Check Engin». Он загорается, если система обнаруживает какую-либо ошибку двигателя. В данной ситуации это происходит из-за неправильных показателей датчика лямбда-зонда. Чтобы удостовериться, что причина неисправности — катализатор, необходимо продиагностировать его при помощи сканера.
- Падает мощность авто. Если катализатор в автомобиле не в порядке, авто будет троить, дергаться, тяга снизится. Происходит это потому, что снизилась пропускная способность нейтрализатора. Ведь соты частично разрушены, произошло их запекание, засорился проход отработанных газов. Все это приводит к тому, что двигатель «не дышит».
- Посторонние звуки под днищем. Слышите стуки, которые возникают на повышенных оборотах либо когда заводите машину? Обычно это случается, когда керамические соты начинают разрушаться. Отвалившиеся частички ударяются о стенки катализатора, ведь на них действует газовый поток, а также центробежные силы.
- Слабый либо ровный напор газов, поступающих из глушителя. Если катализатор в автомобиле работает нормально, то, подставив ладонь к трубе выхлопа, вы почувствуете, что выходящий поток газов пульсирует. Происходит это потому, что выпускные клапаны работают по очереди. Заметили, что поток газов слабый либо пульсация отсутствует? Значит, соты нейтрализатора разрушены.
Катализатор в автомобиле не может мгновенно сломаться. Прежде чем он окончательно выйдет из строя, вы заметите, что появились вышеописанные неисправности.
Принцип работы катализатора
В составе автомобильных газов содержится большое количество вредных веществ. Для того, что они в минимальном количестве попадали в атмосферу, было разработано особое устройство — каталитический нейтрализатор (КН), чаще всего автомобилисты зовут его просто катализатор. Эта деталь устанавливается на автомобиль, являясь частью выхлопной системы
Зная, как работает автомобильный катализатор, можно понять важность данной детали и для автомобиля и для окружающей среды в целом
Стоит автомобильный катализатор недешево, но приятным бонусом для всех автомобилистов, решившихся на установку данной автомобильной детали, станет тот факт, что можно продать авто катализаторы после того, как они придут в негодность. Сдать старый катализатор можно в специальную организацию, которая занимается скупкой б у катализаторов. Такого рода компаний в настоящее время довольно много.
Устройство катализатора
Каталитический нейтрализатор входит в состав выхлопной системы автомобиля. Его обычно устанавливают перед выхлопной трубой и за выпускным коллектором двигателя
Важно отметить, что катализатор может быть установлен не только на те автомобили, которые работают на бензиновом топливе, но также и на те, для работы которых используется дизельное топливо.
Катализатор состоит из основных частей:
— корпус, который делают из прочного металла, имеет входной и выходной патрубки;
— монолит. Обычно делают из керамики или металла. Обладает пористой структурой и имеет большое количество ячеек, основная задача который заключается в том, чтобы существенно увеличить общую площадь контакта вредных газов с поверхностью КН;
— особый каталитический слой, представляющий собой напыление, наносимое на ячейки монолита. Этот слой состоит из ценных металлов платиновой группы, а именно: платины, родия, палладия. В современных моделях нейтрализатора используется также и золото. Именно благодаря содержанию ценных металлов в катализаторе есть возможность продать катализатор автомобильный бу.
— кожух из металла, который необходим для теплоизоляции, а также защищает деталь от всякого рода повреждений.
Основная функция автомобильного катализатора заключается в том, чтобы нейтрализовать основные вредные вещества в выхлопе. Чаще всего, действие катализатора направлено на то, чтобы сократить содержание трех основных компонентов: окислов азота, угарного газа, углеводородов. Все эти вещества крайне токсичны и опасны для человека.
Принцип работы
Поскольку катализаторов нейтрализует обычно три группы токсичных компонентов, то его часто называют трехкомпонентным. Принцип действия каталитического нейтрализатора не такой уж сложный.
Выхлопные газы, которые выходят из двигателя, отправляются внутрь каталитического монолита. Здесь они проникают в имеющиеся ячейки и заполняют их. Каталитический слой, который состоит из ценных металлов (палладий и платина) вступает в реакцию окисления, в результате чего вредные углеводороды распадаются и превращаются в водяной пар, а угарный газ преобразуется в углекислый.
Родий, который выступает в каталитическом слое в качестве восстановительного элемента, превращает оксид азота в обычный азот, который абсолютно безвреден. Таким образом, в атмосферу попадают уже очищенные выхлопные газы. В качестве фильтра на те катализаторы, которые устанавливаются на дизельные автомобили, используют сажевый. Иногда эти две детали могут объединить в одну конструкцию.
В работе автомобильного нейтрализатора важная роль принадлежит температуре. Химические реакции, происходящие в данной детали, начинаются только тогда, когда рабочая температура достигает 300 градусов.
После того, как катализатор придет в негодность, его необходимо вовремя поменять. В настоящее время можно найти целый ряд организаций, которые занимаются скупкой отработанных катализаторов. Именно им стоит доверить процесс утилизации старого катализатора, который должен производиться по особым правилам, чтобы не навредить здоровью человека и состоянию окружающей среды. Катализатор, ремонт которого обычно невозможен, необходимо отправить на переработку.
Ценность автомобильного катализатора
Так как действие по очищению выхлопа в выхлопной системе транспортного средства зависит от такого устройства, как каталитический конвертер, стоит разобрать, что же способствует этому процессу.
Основой деятельности изделия является каталитический слой. Это специальный состав, содержание которого насчитывает наличие разнообразных ценных металлов:
- Золота;
- Платины;
- Палладия;
- Родия;
- Никеля;
- Меди и т.д.
Все эти элементы не вступают в реакцию, но являются основой ускорения очищения и повышения его качественности. В ходе непрерывной работы устройства процентный состав дорогостоящих компонентов постепенно уменьшается, что приводит к остановке нормальной работоспособности конвертера. Следствием прекращения деятельности устройства становится поступление неочищенных выхлопных газов в окружающую среду. Так как нейтрализатор ремонту не подлежит, рациональным решением будет продать катализатор в Москве, а вырученными средствами покрыть часть расходов на новое устройство. Компании по переработке вторсырья принимают отработанные катализаторы для извлечения ценных металлов и передачу их в рыночный оборот. Таким образом, реализовав ненужное устройство, вы сможете получить тройную выгоду:
- Утилизировать устройство без вреда для природы;
- Получить хорошее денежное вознаграждение;
- Снизить нагрузку на природные ресурсы в процессе добычи дорогостоящих компонентов, вернув в оборот элементы, содержащиеся в катализаторе.
Зачем удаляют каталитический нейтрализатор
Очень редко при удалении катализатора задаются целью повысить мощность двигателя или снизить расход топлива. Об этом элементе выхлопной системы автомобиля вообще никто не вспоминает до тех пор, пока он исправно работает. Однако, как и любая другая деталь машины, каталитический конвертер далеко не вечный.
Он работает в крайне жёстких условиях. Буквально, на передовой. Принимает на себя отработавшие газы непосредственно из выпускного коллектора. А здесь они горячие, плотные и быстро двигаются. Соответственно, со временем катализатор выходит из строя — забивается, оплавляется или вообще осыпается. В результате пропускная способность выхлопной системы уменьшается и мотор, как принято говорить, сам себя душит.
Это и является самой распространённой причиной удаления каталитического нейтрализатора. Примерно 25% отечественных автолюбителей покупают и устанавливают новый. Остальные — вырезают износившийся, и различными народными методами пытаются обойти с новыми возникшими проблемами. Но о них поговорим позже.
Почему же нельзя просто так взять, и заменить отказавший катализатор? Всё просто. Деталь эта не из дешёвых. Если покупать новый нейтрализатор в оригинальном исполнении, то даже на самую простую машину он может обойтись в 10 — 30 тысяч рублей. Прибегать в данном случае к поиску бывшего в употреблении катализатора — нецелесообразно. Равно, как и покупать дешёвую подделку под оригинал.
Понятно, что такие расходы для многих отечественных автомобилистов — немалые, если не неподъёмные вообще. Особенно, если учесть, что замена забитого катализатора лично автовладельцу никакой ощутимой выгоды не принесёт. На скорость, как говорится, эта деталь не влияет. Только на экологию…
Справедливости ради следует отметить, что это не единственная цель удаления катализатора. Бывают случаи, когда на этом настаивают мастера с СТО (понятно, не с дилерских), обещая значительное повышение мощности, приёмистости и, конечно же, снижение расхода топлива чуть ли не в полтора-два раза. Есть и такие, которые после прочтения пары статеек в Интернете пришли к поспешному выводу, что удаление катализатора — отличный и дешёвый вид тюнинга.
Как бы там ни было, чаще всего катализатор удаляют без замены по одной и той же причине — старый забился (осыпался, оплавился), а новый оригинальный стоит минимум, как два-три полных бака бензина. Вот и получается, что 75% машин с пробегом более сотни тысяч километров на отечественных дорогах ездят без катализаторов.
Замена катализатора новым — оригинальным или универсальным
Это самое дорогое решение, но в то же время самое надежное и долговечное.
При правильных условиях они могут выдержать до 200 000 км пробега, как те, что использовались для первой сборки. Сколько стоит такой катализатор? Все зависит от модели автомобиля и версии двигателя.
Они довольно долговечны.
Универсальные катализаторы в зависимости от размера и нормы выбросов являются самыми дешевыми. Однако они не очень долговечны.
Для катализаторов, установленных внутри выпускного коллектора, приобретаются специальные вкладыши. К сожалению, обмен довольно дорогой, потому что механик должен снять коллектор, разрезать его и попасть во вставку. Сам корпус также иногда приходится разрезать, чтобы вставить в него новую вставку.
Неисправности катализатора и их причины
Производители пишут, что срок службы нейтрализатора 100–150 тысяч километров. Но на практике проблемы могут возникнуть и при меньшем пробеге, особенно в больших городах, где часто приходится стоять в пробках.
В зависимости от особенностей эксплуатации, замена каталитического нейтрализатора может производиться раз в 3–7 лет.
Основной причиной неисправности становится выгорание слоя металлов, покрывающих соты. Это естественный процесс, в результате которого качество выхлопа ухудшается. Бортовой компьютер показывает горящий «чек», а в некоторых случаях и вообще не позволяет мотору работать, выключая зажигание.
Ускоряет процесс выгорания и некачественное топливо. Зачастую у бензина увеличивают октановое число путем добавки свинца, это усиливает нагрузку на катализатор, уменьшая срок эксплуатации. В ситуации с дизельным топливом выход из строя может ускорить сам владелец, используя в зимнее время добавки-«антигель».
В некоторых случаях причиной поломки может стать неисправный двигатель. При неправильно выставленном зажигании и проблемах в системе питания (последнее особенно актуально для дизельных двигателей) выгорание каталитического слоя ускоряется.
Соты каталитического нейтрализатора
Для чего скупают в России автомобильные катализаторы
Сегодня рынок драгоценных металлов буквально лихорадит. Это вызвано последствиями вирусной пандемии, резким ухудшением экономической ситуации в мире. Сейчас буквально за неделю цены могут «прыгать» в разные стороны. Даже во время общемирового кризиса 2008 года, который привел к сумасшедшей инфляции, такого не происходило.
Например, стоимость родия может изменяться за сутки на 30%. Из-за снижения производственных мощностей предприятий потреблять металл стали гораздо меньше. Кроме того, добыча руды сократилось. Поэтому прием отработавших автомобильных катализаторов является как нельзя более актуальным.
Зачем покупают б/у и как на этом зарабатывают
Во время оценки приемщики ориентируются на актуальные котировки драгоценных металлов на мировых биржах. Сегодня за отработавший элемент можно получить от 1000 рублей. Цифра может отличаться в зависимости от рыночной стоимости.
Например, если из детали теоретически можно получить ценных металлов на сумму на 1000 рублей, то человек может получить на руки 700-800 рублей.
Приемщики заинтересованы в нахождении все большего количества вариантов, видов сырья, которые могут приносить максимальную прибыль.
Автомобильные катализаторы являются наиболее богатыми по содержанию драгоценных металлов по сравнению с любыми узлами и агрегатами, поэтому их наиболее выгодно приобретать у автомобилистов.
Например, предприятие «Унидрагмет БГУ», которое специализируется на различных видах сырья, получает из катализаторов около 10% драгоценных металлов. За год компания зарабатывает около 10 000 000 рублей. При этом с 2008 года такие предприятия освобождаются от налога.
Как извлечь драгметаллы
Уровень развития химической науки и промышленности позволяет извлекать из этой детали драгоценные детали. С другой стороны, данная технология является достаточно сложной, поэтому здесь требуются материальные затраты, специальные навыки и умения.
На данный момент существует несколько технологий, которые позволяют решать такие задачи. Для получения ценного сырья нейтрализаторы обрабатывают химическим или механическим способом. В одних случаях используется измельчение, электролиз, выщелачивание, нагревание.
Выбор конкретной методики зависит от того, какой металл нужно получить.
Извлечение палладия
Здесь подойдет гальваническая технология, электродуговое нагревание:
- Повышение температуры до 500 градусов по Цельсию с обработкой фтором дает возможность получить фтористый палладий.
- На следующем этапе этот материал следует охладить до 100 градусов, а затем добавить какую-нибудь минеральную кислоту.
Именно с помощью данного химического соединения получается чистый драгоценный металл. Кроме того, такой метод дает возможность выделить весь палладий, который содержит нейтрализатор.
Извлечение платины и родия
Для этих целей наиболее подойдет технология выщелачивания. Здесь используются жидкие окисляющие смеси
Но важно учитывать, что под их воздействием помимо родия и платины выделяются окиси алюминия, которые не дают добыть всю платину из катализатора. Для достижения максимального результата нужно повторять процедуру несколько раз, а затем тщательно промывать устройство
Смысл другой технологии заключается в том, чтобы сделать платину и родий растворимыми. Это происходит при нагревании нейтрализатора с предварительным замачиванием внутри соляной кислоты. Этот метод отличается высокой эффективностью.
В промышленных масштабах одновременно используется большое количество нерабочих катализаторов. При таких обстоятельствах результат может действительно впечатлять. Внутри обычных гаражей заниматься этим абсолютно нерентабельно.
Альтернативный вариант
Причины, по которым вместо катализатора помещают пламегаситель, ясны и уже озвучены выше и главная — это цена. Но возникает другой вопрос — какие последствия есть у такого решения? Начнем с положительных моментов:
- Стоимость — это решающий фактор для большинства автовладельцев. Разница в 7-9 раз между установкой оригинала и пламегасителя более чем очевидна!
- Перемены — возможность сменить бензин с АИ-95 на АИ-92.
- Мощность — из-за нейтрализатора теряется около 7% того, что выдает силовой агрегат, являясь в какой-то степени препятствием прохождению отработавшим газам. Внутри него множество мелких отверстий (соты), а их преодолевать нелегко. Установка пламегасителя убирает это сопротивление. Двигателю становится легче работать, а сама машина становится более резвой.
Как можно заметить, плюсов удаления катализатора на транспортном средстве не так много, но преимущества эти существенные. Минусов же, к сожалению ничуть не меньше. В крайнем случае, вместо пламегасителя можно поставить универсальный аналог, что также позволит немного снизить расходы.
Снижение эффективности катализатора
Со временем катализатор постепенно теряет свою способность очищать выхлопные газы, и автомобиль по экологичности выбросов перестает соответствовать своей норме (например, Евро 4, Евро 5). И если автомобиль, оборудован вторым лямбда-зондом, расположенным после катализатора, и являющимся диагностирующим (примерно с 1999 года он уже стоит практически на всех машинах), то на панели приборов загорается ошибка, которая при компьютерной диагностике чаще всего имеет номер P0420 и расшифровывается как «Степень преобразования каталитического конвертера ниже порогового значения», «старение катализатора», «недостаточная эффективность катализатора» и т.п. Понятное дело, что эта ошибка также появится, если катализатор удалить. Что надо делать? В большинстве случаев эта ошибка совершенно никак не влияет на работу двигателя и не отражается на езде машины, но многих автовладельцев вполне обоснованно не устраивает посторонняя «лампочка», постоянно горящая перед глазами, и они хотели бы сделать так, чтобы она не горела. Есть три способа убрать ошибку. Первый – установка нового оригинального или универсального катализатора, что, собственно, и предусмотрено автопроизводителями и законодательством во всем цивилизованном мире. Действительно, можно купить новый катализатор, но никто этого не делает из-за высокой цены нового катализатора. Новый оригинальный катализатор – недешевая деталь, которая обойдется в сумму от нескольких сотен долларов до тысячи и даже больше. Поэтому в нашей стране новый катализатор, тем более оригинальный, никто по своей воле не ставит. Но есть более бюджетная альтернатива «оригиналу» – новый универсальный катализатор. Правда, это решение подходит не всегда. В некоторых случаях, когда родной катализатор имеет слишком специфическую форму и расположение, подобрать подходящий по размеру универсальный может оказаться затруднительно. Кроме того, они, как правило, китайского производства, и их ресурс и прочность самой керамики существенно ниже, чем у оригинала. Поэтому в случаях, когда установка универсального катализатора является оптимальным решением, мы предлагаем его исключительно в металлическом исполнении, так как металлические соты по крайней мере не подвержены рассыпанию на куски в отличие от хрупкой керамики. Вообще следует понимать, что катализатор – это такая вещь, сохранность и срок службы которой в меньшей степени зависят от самого катализатора, а в основном определяются условиями, в которых он работает. Техническая исправность двигателя, в частности нормальная работа топливной системы и системы зажигания, позволяют катализатору служить долго. Именно поэтому, покупая катализатор, вы никогда не получите какой-либо серьезной гарантии на него, даже если берете оригинал у официального дилера. Слишком много внешних факторов способны оказывать негативное влияние на ресурс катализатора.
Второй способ убрать ошибку «по катализатору» – поставить под второй лямбда-зонд специальную проставку, которая также известна как «обманка лямбда-зонда». Эта обманка уменьшает количество выхлопных газов, поступающих к лямбда-зонду, а если она усовершенствованная, с маленьким катализатором внутри, то этот выхлоп еще и проходит некоторую очистку. В результате лямбда-зонд подает на блок управления сигналы, соответствующие исправно работающему катализатору, поэтому ошибка не загорается. Если обманка лямбда-зонда не помогает, есть третий способ – программное отключение второго лямбда-зонда. Эта процедура известна как «перепрошивка на Евро-2». Перепрошивка заключается в редактировании заводской настройки блока управления двигателем («мозгов») таким образом, что в ней второй лямбда зонд никак не фигурирует и не опрашивается, а в остальном двигатель работает так же, как и прежде. Однако такое решение применимо не для всех машин, очень много тут зависит от года выпуска и модели блока управления. Также в некоторых случаях программное устранение ошибки возможно лишь путем увеличения пороговых значений сигнала со второго лямбда-зонда, а сам датчик при этом должен оставаться на месте и быть исправным.
Разновидности автомобильных катализаторов
Все катализаторы выхлопной системы автомобиля подразделяются на следующие виды:
-
Двусторонние
В таком нейтрализаторе окисляется угарный газ до углекислого, а также топливо, которое не сгорело или не догорело, до воды и углекислого газа благодаря реакции горения. Обычно подобные нейтрализаторы двустороннего типа устанавливаются на машины с дизельными моторами.
-
Трехсторонние
Такой нейтрализатор был разработан еще в 1981 году. Главная его цель – уменьшить количество вредных веществ, которые попадают в окружающую среду. Нейтрализатор трехстороннего типа решает сразу несколько задач. Например, окисляет угарный газ в углекислый, а также углеводороды, которые не сгорели, в воду и углекислый газ. Также он способен перевести окиси азота в кислород и азот.
Нейтрализаторы подразделяются на типы в зависимости от материала, из которого сделан картридж. Выделяют такие их виды:
-
Керамические
В данной модели установлена конструкция, напоминающая соты. Элемент нейтрализатора, сделанный из керамики, защищен платино-иридиевым сплавом. Какие минусы есть у керамического агрегата? Многие автовладельцы считают, что такое устройство слишком хрупкое. Например, соты испортятся, если во время езды произойдет удар нейтрализатора. Кроме того, если вы проедетесь на прогретом автомобиле по луже, то водяные капельки попадут на раскаленный нейтрализатор, и он придет в негодность. Внутри устройства скапливается керамическая пыль. Она проникает не только в камеру сгорания, но иногда и в цилиндры мотора.
Главное достоинство нейтрализатора, сделанного из керамики, – бюджетность.
-
Металлические
Конструкция таких устройств достаточно прочная и надежная. Металлический нейтрализатор не боится механических нагрузок. Сделанные из металла, по форме напоминающие спирали соты более упругие. Но даже у такого надежного металлического агрегата есть свои минусы:
- Нельзя использовать низкокачественное либо этилированное топливо.
- Масла и антифриз могут попасть в камеру сгорания.
- Можно использовать технические жидкости для промывки систем только от надежного изготовителя.
- К поломке может привести переобогащенная топливная смесь.
- Длительная работа двигателя на холостом ходу также может привести к неисправности.
Спортивные
Это металлические изделия с повышенной пропускной способностью по сравнению с обычными нейтрализаторами из металла или керамики. Спортивные катализаторы делают авто на 7–20 % мощнее, конечно, в том случае, если на транспортном средстве монтирована прямоточная система выхлопа. Спортивные нейтрализаторы соответствуют экологическим требованиям Евро 4 и 5. Такие модели обладают повышенной надежностью. Однако если вы собираетесь приобрести такой катализатор автомобиля, цена будет достаточно высокой.
Причины и признаки неисправности
Рабочий ресурс автомобильного каталитического нейтрализатора, как уже отмечалось выше, примерно 150 тысяч километров. В процессе эксплуатации деталь постепенно выгорает, и чем хуже топливо, тем происходит это быстрее. Дело в том, что искусственные присадки в плохом бензине способствуют повышенному нагреванию топлива, и соты катализатора оплавляются и забиваются.
Выработавший свой ресурс катализатор подлежит замене
Неисправность катализатора фиксирует лямбда-зонд, и на приборной панели выскакивает ошибка «CHECK ENGINE» (Проверить двигатель). При низкой эффективности работы катализатора вследствие его засорения на панели может высветиться ошибка «Р0420». Кроме того, симптомами выхода из строя детали являются:
- Дребезжание и вибрация под днищем автомобиля. Если при разгоне или перегазовке слышен лязг, значит, детали внутри корпуса катализатора осыпались, или деталь сдвинулась с места.
- Снижение динамики двигателя. Автомобиль медленно разгоняется. Как будто его удерживают сзади. Это говорит о том, что соты частично забиты.
- Временное отсутствие тяги на высоких оборотах.
- Трудности с запуском двигателя. При полной поломке катализатора автомобиль глохнет сразу после запуска.
- Сизый оттенок выхлопов с едким, удушливым запахом – этот признак говорит о значительном разрушении или оплавлении сот.
- Повышение расхода топлива. Этот признак неоднозначен и может свидетельствовать о других проблемах. К примеру, расход бензина увеличивается, если забиты топливные форсунки.
Все эти признаки свидетельствуют о том, что узел пока работает, но соты частично оплавлены и пропускная способность их снижена. Если продолжить эксплуатацию автомобиля в этой ситуации, мотор может перестать заводиться.
Извлечение палладия
С целью отделения палладия можно воспользоваться химическими методами, что применяются и к платине. Но в таком случае очень редко в конечном итоге получается чистый металл без каких-либо примесей. С целью добычи подобного вещества иногда используются также гальванический метод или электродуговое нагревание.
Самым же действенным способом, используя который можно получить максимально чистый палладий, является повышение температуры металла до 500 градусов и одновременное его фторирование. В результате проведения такого процесса получается фтористый палладий, при охлаждении до температуры около 100 градусов его расщепляют с использованием минеральной кислоты.
Воспользовавшись подобной технологией, можно получать практически весь палладий, что есть в автомобильных катализаторах.
В современной промышленности существуют и некоторые другие действенные способы добычи драгоценных материалов из отработанных катализаторов. Обычно они дают возможность получать чистые металлы.
Недостатком их является необходимость сразу большого количества катализаторов для переработки, поскольку ради небольшого количества нет смысла начинать процесс. Кроме того, в таком случае существуют немалые материальные затраты на покупку всех необходимых катализаторов.
Строение автомобильного нейтрализатора
Структура автомобильного нейтрализатора напоминает небольшой цилиндр. Основной корпус изделия изготовлен из плотного листа металла, который предотвращает возможность перегрева устройства и сильных механических повреждений. Каталитический конвертер также имеет несколько патрубков на разных концах корпуса, соединяющих устройство с одной стороны с двигателем, а с другой стороны с глушителем.
Внутри прочного устройства находится основная часть, которая и отвечает, собственно, за качественное очищение отработанных газов. Внутренняя составляющая изделия имеет форму пластины или матрицы, поверхность которой разбита на равные каналы, напоминающие своим строением шахматную доску
Важной особенностью является уникальное напыление, располагающееся на каналах. Уникальность заключается в составе из ценных металлов, обеспечивающих быстроту и качественность очищения выхлопа
Последовательная деятельность всех компонентов нейтрализатора направлена на:
- Преобразование окиси азота и угарного газа в азот и углекислый газ.
- Снижение процентного содержания, не перегоревшего углеводорода в составе выхлопа.
Стоит отметить, что качественный катализатор стоит достаточно дорого, особенно, если речь идёт об импортном изделии. Это обусловлено наличием большого количества дорогостоящих металлов в составе каталитического слоя, что способствует более качественной очистке отработанных двигателем газов. Именно каталитический слой представляет особую ценность не только во время работы устройства, но и после выхода его из строя.
На сегодняшний день существует скупка катализаторов в Москве, благодаря чему можно выручить приличные средства за непригодную деталь. Что может быть лучше, чем материальная выгода от сломанной запчасти? Пожалуй, только внушительная сумма. Стоимость одного килограмма каталитического конвертера отечественного производства на скупке составляет порядка 5-ти тыс. рублей. Ещё более приятным нюансом станет стоимость импортного изделия – до 30-ти тыс. рублей.
Техника выщелачивания
В домашних условиях и в промышленности для выделения родия и палладия чаще применяют выщелачивания. Такая техника предполагает использование окисляющих растворов, состоящих из концентрированных соляной и азотной кислот. При этом выщелачивание имеет ряд существенных недостатков отчасти обусловленных особенностями конструкции автомобильного катализатора.
Последний изготавливается либо из керамики, либо из алюминия. Наличие этого металла затрудняет проведение аффинажа, так как окислители вступают с ним реакцию. В процессе выделения платины, которая извлекается в виде раствора, необходимо многократное повторение выщелачивания и промывки исходных компонентов. Более того, даже такой подход не позволяет добыть драгоценный металл в достаточном количестве: избежать потери невозможно. Соответственно, для извлечения платины потребуется несколько катализаторов.
В целях снижения потерь, возникающих во время проведения аффинажа, автокомпонент на начальном этапе смачивают в водном растворе соляной кислоты. В дальнейшем катализатор подвергается нагреву. Далее, когда под воздействием высокой температуры появились пары, на исходный компонент наносятся окислители.
Кроме того, в зависимости от состава сплава, который напылялся на поверхность катализатора, для проведения аффинажа можно применить смесь концентрированной азотной кислоты и 30-процентного раствора пероксида водорода.
В промышленных масштабах для извлечения платины используют специальную решетчатую сетку, на которую помещается деталь. На нее затем оказывают воздействие парообразного окислителя. Для этого сначала заготавливают раствор соляной кислоты, в которую помещается деталь, а затем ее доводят до кипения. По окончании этого процесса, в ходе которого пары многократно проходят через каналы и поры катализатора, последний подвергается промывке чистой водой.
Использование парообразного окислителя имеет несколько преимуществ в сравнении с жидкостными кислотами. Основное отличие между двумя приведенными выше подходами заключается в том, что газовая смесь обладает большей проникающей способностью. Поэтому она лучше «промывает» катализатор, затрагивая даже мелкодисперсные частицы.
Конверсионные характеристики нового катализатора ОГ
Степень нейтрализации вредных веществ в катализаторе обозначается индексом «к». Степень нейтрализации определяется следующим образом:
Основным условием оптимальной степени нейтрализации — до 98% является точное соблюдение коэффициента избытка воздуха Л = 1 ± 0,005. Этот очень узкий диапазон называют лямбда-диапазоном. Соблюдение таких очень жестких допустимых пределов возможно только с помощью электронных средств. Эти жесткие допуски не сравнимы с допустимыми пределами при проверке токсичности ОГ для проверки контура регулировки ± 0,02/0,03.
Отношение объемного расхода ОГ к объему катализатора также влияет на степень нейтрализации. Особенно в плане продления срока службы это соотношение должно быть по возможности большим, так как лучше компенсируется возникающая «интоксикация» физического (отложения) или химического свойства (инертность материала). Размеры используемых в автомобилях систем выбираются, как правило, с запасом, чтобы обеспечить требуемый законодательством срок службы при неблагоприятных условиях работы. На рисунке показан процесс нейтрализации в современном катализаторе.
Еще один важный фактор высокой степени нейтрализации — точка начала температурного скачка катализатора (Light-off). Точкой Light-off называется температура, при которой в катализаторе преобразуется 50% вредных веществ.
У катализаторов тройного действия точка Light-off находится на уровне 250 °С, в то время как у окислительных катализаторов для дизельных двигателей из-за высокой концентрации кислорода в ОГ она достигается уже при 160 °С.