Чем заменить выхлопные газы

Обновлено: 28.06.2024

Проблема загрязнения воздуха и окружающей среды не нова – первые серьезные изменения были отмечены еще в 70-х годах прошлого века. Однако сегодня, спустя почти полвека, ситуация значительно усугубилась: автомобильного транспорта стало значительно больше, вместе с ним возросла концентрация вредных веществ и соединений, попадающих в атмосферу мегаполиса и вызывающих у сограждан серьезные нарушения здоровья.

Борьба за чистоту воздуха привела к созданию так называемых нейтрализаторов для двигателей бензинового и дизельного типа. Сегодня такие системы часто интегрированы в бортовую электронику транспортного средства. Что это за системы и как они работают? Рассмотрим детально.

Выхлопные газы

Во время работы различные системы автомобиля (ДВС, топливная, вентиляционная, а также ходовая часть) выделяют вредные вещества в виде газа и мелкодисперсной пыли. Часть из них – неядовитые соединения, которые содержатся в обычном воздухе. Другая часть является ядовитыми, токсичными и канцерогенными веществами, которые не только негативно влияют на окружающую среду, но и разрушают здоровье человека. Основные загрязнители:

В современном законодательстве проблема экологии и нормы предельно допустимых выхлопных газов для автотранспортных средств регулируются техрегламентом Таможенного союза ТР ТС 018/2011 в поправке от 11.07.2016. Однако с 11 ноября 2018 и в него будут внесены поправки, ну а пока допускаются следующие предельные показатели: СО — 85 г/кВт•ч, НС — 5 г/кВт•ч, NO — 17 г/кВт•ч.

А к обязательным компонентам автомобилей относятся системы нейтрализации отработавших газов, в том числе сменные каталитические нейтрализаторы (за исключением систем нейтрализации на основе мочевины).

Решение для бензиновых двигателей

Системы нейтрализации выхлопных газов автомобиля бывают двухкомпонентными и трехкомпонентными, причем последние появились сравнительно недавно. Как устроена и работает данная система?

Принцип действия

Работа нейтрализатора заключается в окислении токсичных веществ при помощи катализаторов, в результате чего продукты неполного сгорания топлива дожигаются или разлагаются на безвредные химические элементы и вещества.

Активными компонентами (катализаторами) выступают драгоценные металлы — палладий, платина. Популярны и менее затратны катализаторы на основе оксида меди, кобальта, никеля, ванадия, марганца, железа, алюминия. Нередки катализаторы на основе сплавов стали нержавеющей или легированной, бронзы или латуни.

Конструкция

Основные элементы нейтрализатора – корпус из нержавеющей жаропрочной стали, внутренняя поверхность которой выстлана терморасширительной прокладкой. Внутри бака — газоподводящий и отводящий цилиндр и ячеистые соты, на которые нанесен слой вещества — катализатора.

Устройство в автомобильных системах и порядок работы

Системы нейтрализации выхлопных газов располагаются в непосредственной близости от ДВС, под днищем транспортного средства. Через шарнирное соединение нейтрализатор подсоединяется к выпускному коллектору с одной стороны, и выхлопной системе – с другой.

Для обеспечения качественной химической реакции с участием кислорода системы нейтрализации используют воздушные насосы или виброклапаны. При разогреве системы нейтрализации до 400-800 градусов CO (оксид углерода) и CH (углеводороды) под действием катализаторов превращаются в углекислый газ и воду. Близкое расположение нейтрализаторов к ДВС позволяет снизить количество NОх (окисла азота) сразу после запуска двигателя.

Обратную связь с блоком управления автомобиля нейтрализатору обеспечивают лямбда-зонды, специальные кислородные датчики, или четырехгазовые анализаторы, которые на входе и выходе из системы определяют уровень кислорода и качество очистки выхлопных газов.

Решение для дизельных двигателей

Аналогично бензиновым двигателям, дизели имеют системы нейтрализации выхлопных газов. Однако главной проблемой остается сажа: не до конца сгоревшее топливо под действием химических процессов превращается в твердые мелкодисперсные частицы — канцерогены.

Нейтрализаторы решить эту проблему не способны. Поэтому перед тем, как выхлопной газ попадет в систему нейтрализации, он проходит очистку сажевым фильтром.

Конструкция

Аналогично нейтрализатору, фильтр имеет ячеистые соты, которые в шахматном порядке закрыты накопительными перегородками-фильтрами частиц. Для каждого производителя автомобиля с дизельным двигателем используется своя система контроля данного параметра. Среди видов таких фильтров можно выделить:

Проблемы системы нейтрализации выхлопных газов

Все вышеописаные системы характерны для автомобилей импортного производства и моделей последнего поколения. Для отечественного автопрома с карбюраторами установка нейтрализатора не популярна, не пользуется спросом, а также может быть весьма накладна.

Предугадать точный пробег нейтрализатора невозможно: на одних машинах он едва ли переваливает за 100 тыс. км, на других отлично ведет себя при пересечении отметки в 200 тысяч.

Езда с неисправной системой нейтрализации выхлопных газов ведет к поломкам в автомобиле: провалу или периодической самопроизвольной потере скорости, проблемам с запуском ДВС, потере компрессии в цилиндрах, у дизельных моторов – к неисправности турбины.

Гораздо целесообразнее проводить своевременную профилактическую проверку состояния нейтрализатора и сажевого фильтра и при возникновении критической для работы поломки или неисправности – заменить на новый. Ведь суммарная стоимость устранения возникших по причине отсутствия этого важного элемента неполадок может быть существенно выше.

Видео о том, что делать с запахом выхлопа в салоне:

При сборке авто был сразу удалён каталик. Вместо него поставил стронгер или как лучше это назвать … )) С жабрами который.

Но недавно начитался, что эта самая штуковина иногда приносит больше вреда, чем пользы.
Вот и возник такой вопрос:
Что лучше ставить вместо каталика? Такой стронгер, просто резонатор (пламегаситель) с перфорированной трубой, или резонатор с поджатием внутри? Вариант "ввари кусок трубы" не рассматриваю.
Авто MMC Galant, мотор 6А13 атмо. Трасса прямоточная с оконечной банкой штатной от ВР-4 (тихий прямоток).
Вообще, нужно ли поджатие на атмосферных моторах?
Кое-где натыкался на инфу, что без подпора газов будет повышенный расход (имеется) и потеря тяги на низах (тоже имеется)
Опытные люди, подскажите, пожалуйста!

В вашем автомобиле установлена выхлопная система, которая контролирует шум и направляет выхлопные газы, чтобы улучшить работу двигателя и расход топлива. Почему-то выхлопная система работает не так хорошо, как раньше. Пришло время модов на выхлоп. Но знаете ли вы, что замена выхлопных систем будет иметь как преимущества, так и недостатки? Позвольте представить вам плюсы и минусы выхлопных модов!

Что такое выхлопная система

Прежде чем узнавать плюсы и минусы модинга выхлопа, получите полное представление о выхлопной системе. Итак, что такое выхлопная система?

Выхлопная система обычно представляет собой трубопровод, используемый для отвода реакционных выхлопных газов от регулируемого сгорания внутри двигателя. Вся система отводит отработавшие газы от двигателя и включает в себя одну или несколько выхлопных труб.

В зависимости от общей конструкции системы конструкция выхлопной системы может немного отличаться. Но в целом выхлопная система включает;

Выхлопной коллектор

Первая точка контакта выхлопных газов после их выхода из ГБЦ. Он подключается к каждому выпускному отверстию на головке блока цилиндров двигателя и направляет горячий выхлоп в выхлопную трубу. С помощью прокладок выпускного коллектора он также предотвращает проникновение токсичных выхлопных газов в автомобиль и причинение вреда пассажирам.

Каталитический нейтрализатор

Устройство контроля выбросов выхлопных газов, которое сокращает токсичные газы и загрязняющие вещества в выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания до менее токсичных загрязняющих веществ, катализируя окислительно-восстановительную реакцию.

Турбокомпрессор

Устройство с принудительной индукцией с турбинным приводом, которое увеличивает КПД и выходную мощность двигателя внутреннего сгорания за счет нагнетания дополнительного сжатого воздуха в камеру сгорания. Это улучшение выходной мощности двигателя без наддува связано с тем, что компрессор может нагнетать больше воздуха – и пропорционально больше топлива – в камеру сгорания, чем только при атмосферном давлении.

Глушитель

Устройство для удаления шума, которое устраняет шум, перенаправляя воздушный поток. По пути выхлоп проходит через пористые трубы, которые позволяют выхлопным газам расширяться и превращаться в звукопоглощающий материал, сводя к минимуму шум, который в конечном итоге выходит из выхлопной трубы.

Зачем нужно модифицировать выхлопную систему

Старая выхлопная система может вызвать множество проблем для вашего двигателя, производительности вашего автомобиля и окружающей среды. Некоторые симптомы указывают на то, что вам действительно нужна новая выхлопная система.

Шум двигателя:

Сигнал – шум двигателя громче обычного. Как функция выхлопа, он помогает убрать шум. Но когда шум становится громче, вы понимаете, что ваша выхлопная система в неисправности.

Ржавчина:

Осмотрите выхлопную трубу и убедитесь в отсутствии следов ржавчины или трещин. Некоторая коррозия выхлопных газов является нормальным явлением для старых автомобилей, но если вы видите чрезмерные повреждения, возможно, пришло время заменить.

Неэффективность топлива:

Если ваш автомобиль потребляет больше топлива, чем раньше, это может быть признаком множества проблем с автомобилем, в том числе утечки в выхлопной системе. Утечка повлияет на способность системы отводить пары, в результате чего ваш двигатель будет работать при более высокой температуре и снизить эффективность использования топлива.

Если у вашей машины есть один или все из этих симптомов, вам наверняка пора подумать о модификациях выхлопа.

Регулярное обслуживание в гараже может предотвратить повреждение выхлопной системы. Игнорирование предупреждающих знаков может привести к дальнейшему повреждению выхлопной системы и других важных деталей автомобиля, а ремонт в долгосрочной перспективе будет стоить намного дороже.

Плюсы выхлопных модов

1. Лучшая производительность двигателя.

Выхлопная система является важной системой для двигателя. Выхлопные моды могут улучшить выхлоп вашего автомобиля за счет индивидуальной производительности выхлопной системы, что позволяет всему двигателю работать лучше.

Это можно объяснить соотношением выхлопа и двигателя. Замена выхлопа обеспечивает более быстрый и эффективный путь выхода выхлопных газов. Ваш двигатель будет лучше дышать, поэтому создаст больше мощности. Функционирование автомобиля, в свою очередь, улучшает все характеристики двигателя: его крутящий момент, мощность и шум. Когда воздух может легко выходить, мощность двигателя может быть направлена на другие функции.

2. Экономия топлива

Когда ваша выхлопная система неисправна, особенно если в ней есть утечка, она потребляет больше топлива, чем обычно. Замена выхлопа на новый поможет сэкономить топливо. Новый выхлоп может увеличить противодавление, которое накапливает газы, которые могут усложнить работу двигателя, влияя на его производительность и повышая топливную экономичность.

3. Уменьшение изменения климата

Жидкость в выхлопной системе является одним из основных источников атмосферных газов, участвующих в изменении климата. Выхлопные моды определенно уменьшат выбросы и сохранят климат.

4. Повышение стоимости автомобиля

Мы не можем отрицать, что замена новой выхлопной системы улучшит внешний вид вашего автомобиля, улучшит звук и, в конце концов, повысит его стоимость. Благодаря оснащению высокопроизводительным глушителем и новым коллектором двигатель практически мурлычет с знойной производительностью. Ваш автомобиль можно узнать на улице как высокопроизводительный автомобиль высокого класса, который поддерживается в хорошем состоянии независимо от его возраста.

Для тех, кто хочет перепродать автомобиль, это хорошее вложение, поскольку это повысит цену вашего автомобиля. Для тех, кто владеет старым автомобилем, новые модификации выхлопной системы продлят срок службы вашего автомобиля, поскольку новая выхлопная система обычно изготавливается из нержавеющей стали, которая никогда не ржавеет со временем, в отличие от старых систем, которые часто необходимо регулярно заменять из-за ржавчины. Увеличится срок службы выхлопной системы.

Минусы выхлопных модов

1. Высокая цена

Один из самых больших недостатков любой крупной покупки – это ее ценник. То же самое и с выхлопной системой, заменять ее довольно дорого по сравнению с другими частями автомобиля. Кроме того, для замены требуется хорошо разбирающийся в ремонте мастер, а это стоит больших денег в гараже. Но, учитывая огромную мощность и стиль, которые дает выхлоп с высокими характеристиками, большинство людей согласны с тем, что деньги потрачены не зря.

2. Долгое время для установки

Второй недостаток – трудоемкость установки выхлопной системы. Как мы уже упоминали выше, для замены новой выхлопной системы требуется профессиональный ремонтник, поскольку установка непроста, и одна ошибка может привести к выходу из строя всего автомобиля.

Стоит ли переделывать выхлопную систему или нет?

При сравнении становится ясно, что преимущества выхлопных модификаций перевешивают недостатки. Поэтому мы рекомендуем вам заменить новую выхлопную систему, если вам необходимо свести к минимуму риски, которые могут возникнуть с вашим автомобилем из-за плохой выхлопной системы.

Более того, для продления срока службы выхлопной системы необходим надежный механик. Так что отправьте машину в хороший гараж, чтобы избежать серьезных поломок и помочь сохранить машину. Замена новой выхлопной системы дает вам много преимуществ.

Конечная ценность

Все, что мы упомянули выше, касается плюсов и минусов выхлопных модификаций. Нет сомнений в том, что модификации выхлопной системы необходимы и помогают вашему автомобилю работать лучше, а также повышают его стоимость.

Не нужно считать, что скопления углеводородов (CH) и окислов азота (NOx), под воздействием солнечного света и химических реакций превращающихся в смог, — примета лишь современности. Первое упоминание об удушливых облаках, повисающих над городом, относится к 1942 году. Дело было в промышленно развитой Калифорнии. Спустя восемь лет смог для этого штата стал обычным явлением, из-за чего во второй половине 60-х в нем вступили ограничения по концентрации вредных выбросов в выхлопе. Остальная Америка пришла к этому позже. В 1970 году был принят закон, по которому для автомобилей 1975 модельного года строго регламентировалось процентное содержание CH, NOx и окиси углерода (CO). В это же десятилетие к законодательному регулированию вредных выбросов пришли в Европе и Японии.

Ядовитая завеса вызывает и тем более осложняет болезни дыхательных путей. Для астматиков и прочих это явление порой буквально смерти подобно

Каталитические нейтрализаторы, или конвертеры (в народе просто катализаторы), появились как раз в первой половине 70-х и, как вы понимаете, автопроизводители США какое-то время здесь были на передовых ролях. Что любопытно, помимо непосредственного снижения токсичности выхлопа эти устройства потянули за собой модернизацию сразу нескольких направлений развития автомобилестроения. Это обуславливалось самим принципом их действия, который, кстати, не изменился до сих пор.

Какое-то время и на разных моделях нейтрализаторы соседствовали с карбюраторами или механическим впрыском. Например, Chrysler (на фото модель New Yorker образца 1979 года, V8 объемом 5,2 или 5,9 л), обжегшись с электронным управлением подачей топлива еще в 50-х годах, переводить на него свои моторы не спешил. Но предельные нормы содержания различных элементов в выхлопе были утверждены законодательно — приходилось как-то увязывать катализатор и карбюратор

Экология — двигатель прогресса

Для того чтобы сделать топливовоздушную смесь стабильной, карбюраторы начали дополнять электронным управлением. В 1975 году в Штатах же появились транзисторные системы зажигания, к минимуму сводившие пропуски в искрообразовании, от которых топливо догорало в нейтрализаторе и спекало его внутренности. Обратились к системе рециркуляции отработавших газов, которая, снижая температуру сгорания топливной смеси, уменьшает количество окислов азота. Наконец, борьба за экологию, как и желание снять побольше мощности, тоже поспособствовала скорейшему внедрению электронного впрыска — системы, способной наиболее полно раскрыть потенциал катализаторов. Тогда же, в 70-х, произошло еще одно событие — под действием законов и общественности нефтепромышленники отказались от присадок на основе тетраэтилсвинца.

На рисунке слева можно видеть схематичное изображение системы рециркуляции отработавших газов. Она позволяет снизить температуру сгорания горючей смеси и тем самым уменьшить количество окислов азота. Справа клапан EGR после местной эксплуатации. Его чистка прописана в сервисных операциях дилерских автомобилей

А нейтрализаторы продолжили совершенствовать. Четверть века назад бочонок двинулся из-под днища автомобиля в моторный отсек, вплотную к выпускному коллектору. Это понадобилось для быстрейшего его прогрева и уменьшения вредных выбросов сразу после пуска автомобиля — вещества-катализаторы начинают действовать только при 250–300 градусах. Позже предлагались разработки отдельного электроразогрева нейтрализатора мощностью до нескольких кВт. Были системы из двух нейтрализаторов, где первый располагался непосредственно в тракте и работал, пока прогревался основной узел. Устраивались адсорбционные ловушки для углеводородов, придерживавшие их до выхода катализатора на рабочую температуру. Велись и ведутся эксперименты с материалами наполнителя. Жаропрочная керамика сравнительно тяжела и далеко не идеальна для создания сверхтонких сот. Металл для ячеек использовался и ранее, а теперь к нему обращаются вновь — на ином технологическом уровне, используя различные биметаллические сплавы. Легкие, устойчивые к температуре, тонкие, как фольга, благодаря чему можно значительно увеличить площадь напыления платины, палладия и родия.

Узел, похожий на какое-то насекомое, — так называемый катколлектор. Каталитический нейтрализатор, объединенный с выпускным коллектором. Такое расположение первого влияет на его эффективность, однако делает узел дороже и может привести к повреждениям поршневой группы, о чем ниже

К измерению содержания кислорода фирма Bosch пришла еще в 1968 году, однако первый лямбда-зонд появился только спустя восемь лет — на Volvo модели 240/260 для рынка Северной Америки. Чуть позже и другие производители поняли, что без обратной связи с блоком управления нейтрализатору не обеспечить максимальную эффективность

Избавиться от сажи!

В начале 2000-х дошла очередь до дизелей. Их, оборудованных привычными уже каталитическими нейтрализаторами, стали оснащать сажевыми фильтрами (DPF, Diesel Particulate Filter). Дело в том, что температура выхлопных газов в режимах без нагрузки здесь ниже, чем у бензиновых моторов. Ее не хватает для полного сжигания углеродов, так получаются твердые частицы или сажа, которая может пройти через нейтрализатор.

Сажевый фильтр расположили перед катализатором. В нем тоже есть платина и такие же соты-каналы. Только расположены последние в шахматном порядке и делятся на впускные и выпускные. А между ними — фильтры-перегородки, сдерживающие твердые частицы с окислами азота. Первыми его внедрили французы из Peugeot, чуть позже немцы. Toyota в 2003-м пошла дальше — изобрела DPNR (Diesel Particulate NOx Reduction). Вроде бы тот же DPF, однако с принципиальным отличием. Он не накапливает твердые частицы — дожигает их при помощи кислорода, выделяемого из окислов азота, и дополнительной форсунки, подающей солярку в узел. Аналогом тойотовской системы является FAP (Filtre A Particules) от Peugeot. В ней для очищения фильтра от сажи служит присадка на основе редкоземельного элемента церия, которая впрыскивается в дизтопливо по сигналам ЭБУ. Что-то подобное встречается на некоторых моделях Citroen, Ford, Volvo.

Причем японцы всей системе DPNR дают гарантию, равную гарантии автомобиля. Нечто неординарное! Обычно элементы очистки выхлопных газов из договора о ней выводятся. Впрочем, о массовых проблемах с тойотовской NOx Reduction слышать не приходилось. Иное дело обычные DPF и катализаторы — что на дизелях, что на бензиновых моторах.

Впускные каналы сажевого фильтра открыты со стороны двигателя, но закрыты с другого конца. Выхлопные газы проходят через фильтрующие перегородки, оставляя на них сажу с NOx, и попадают в выпускные каналы, открытые со стороны расположенного за DPF нейтрализатора

Очищают выхлоп и с помощью мочевины или AdBlue, как этот продукт называется в Европе — жидкости на основе аммиака, которая реагирует с NOx, после чего образуется просто азот и водяной пар. Впервые появившаяся на Mercedes в 2005 году мочевинная нейтрализация получила большее распространение на тяжелой технике, где она выступает альтернативой системе EGR.

Daimler-Chrysler был как минимум одним из первых, кто обратился к нейтрализации окислов азота с помощью мочевины. У них система называется SCR — Selective Catalytic Reduction. Помимо лучшей экологичности, моторы с AdBlue еще и экономичнее дизелей без нее. Большинство производителей жестко привязывают двигатель к мочевине — без нее он теряет до половины своей отдачи (хотя все это обходится местными умельцами). Речь идет о грузовиках и автобусах. Правда, популярна аммиачная очистка и у американских производителей внедорожников и пикапов

Избавиться от нейтрализатора!

Ко всему прочему оставляет желать лучшего понимание того, с каким сложным и нежным узлом мы имеем дело. От этого страдает общая культура его эксплуатации. Так что же нужно знать и чего остерегаться?

Например, жестких контактов корпуса нейтрализатора о поверхность, от которых может разрушиться керамика. Переливов бензина в камеры сгорания — при неудачных пусках, пропусках зажигания и т. д. — когда топливо собирается в катализаторе и, не успев испариться, воспламеняется и спекает его соты. Попадания туда масла. Сажевый фильтр на дизеле вообще очень требователен к состоянию топливной аппаратуры. Наконец, даже парковать машину надо с умом — не над кучами листьев, сухой травой, прочими легкогорючими массами, способными вспыхнуть от раскаленного корпуса катализатора.

Слева металлические соты, справа — керамические. Не факт, что первые хуже справляются с вредными выбросами. Зато они безопасны для двигателя

Разница в повреждениях нейтрализатора может быть большая, это видно на снимках. Так или иначе, но керамическая пыль готова после этого попадать в цилиндры

Кстати, иной раз начинающие разрушаться керамические соты могут никак о себе не заявлять. Положиться здесь можно только на удачу. Либо на собственную осторожность — вскрыть, посмотреть. Хотя и вскрыть-то в некоторых случаях не удастся — на тех же катколлекторах. Но что делать, если все очевидно? Обратимся к специалистам. Фирм, оказывающих такую услугу, в крупных городах достаточно. И варианты существуют. Впрочем, тут многое зависит от марки, модели, даже рынка сбыта. И как бы это странно ни звучало, от программного обеспечения ЭБУ.

Сейчас ситуация активно меняется — японские производители приходят к блокам управления, в которых можно перепрошивать программное обеспечение. Для компаний из Европы и США это едва ли не традиция. В общем-то также ничего сложного — прошивка замещается той, что отвечает экологическим требованиям Евро-2, для соответствия которым нет необходимости в каталитическом нейтрализаторе. Тут не важно, бензиновый двигатель или дизельный. С последними, кстати, владельцы обращаются тогда, когда уже не помогает прожиг сажевого фильтра. Стоимость удаления аналогична — 3000 руб. Однако работы по электронике сильно зависят от марки и модели. Можно обойтись 14 000–16 000 руб. А в иных случаях цена поднимается до 40 000–50 000 руб. Все равно минимум вдвое дешевле, чем покупка оригинального каталитического нейтрализатора.

На дизельных американских пикапах система рециркуляции отработавших газов — увесистая конструкция (слева), на место которой встают заглушки (справа). Какая-никакая, а еще экономия массы

Словом, современные экотехнологии — тоже в духе нынешних тенденций автомобилестроения. Ладно, требуют вложений средств. Но могут и приговорить святая святых. Тот, кто один раз столкнулся с вынужденным ремонтом ЦПГ, вряд ли будет в будущем покупать новый катализатор — хоть универсальный, хоть от Патриота. Решит проблему кардинально.

Читайте также: