В современные автомобили встраивается фильтр нового поколения — нейтрализующий катализатор. Он разрушает оксидные связи, снижая их концентрацию в выхлопных газах до нуля.
Эта технология не имеет аналогов ни по функциям, ни по производительности, а еще одним ее достоинством является возможность переработки.
Заводы-изготовители скупают катализаторы б/у и электрохимическим способом отделяют активные элементы, пуская их во вторичное производство. Если для России еще не существует обязательных требований по установке такого фильтра, то на Западе и в европейской части планеты – это обязательный атрибут автомобиля. Массовое производство требует большого количества этого металла, поэтому прием катализаторов на авто в Киеве поддерживается на уровне государства.
Что такое катализаторы и зачем они необходимы
Устройство цилиндрической или бочкообразной формы входит в систему отвода отработанных газов и встраивается возле выпускного коллектора. Причина, зачем принимают катализаторы от авто, очевидна: в них используются сплавы драгоценных, редких металлов.
Конструктивно этот компонент состоит из корпуса и встроенных в него 2 рабочих блоков с внутренними сквозными отверстиями в виде сот. Блоки работают при высоких температурах, поэтому между ними и контуром предусмотрена тепловая изоляция. Внутренняя поверхность ячеек покрывается сплавами:
- 1 блок — иридия и платины;
- 2 блок — родия и палладия.
Отработанные газы, проходя через соты, разогревают их до температур 800-850 °С, после чего катализаторы (покрытие) активизируются. Чтобы прогреть блоки до этой температуры, автомобиль должен проехать 10 км, все это время они инертны. В активной фазе опасным являются превышения в сгораемой смеси непрогоревшего бензина, увеличенная концентрация масел, сажи и т. д. В свою очередь, катализатор оказывает влияние на двигатель и в обратном порядке, поэтому на входе и выходе устройства встроены датчики, помогающие оптимизировать рабочую топливную смесь.
Основными веществами загрязнения являются окислы азота, углерода и более сложных групп углеводородов. При соприкосновении этих соединений с активной поверхностью происходит перестройка атомов в сторону более сильных молекулярных связей. Соединения окиси азота распадаются на азот и кислород, а углекислый газ СО соединяется с освободившимся атомом кислорода, заканчивая реакцию и превращаясь в углекислоту СО2 (используется для заправки газированной воды).
Общая площадь, взаимодействующая с газами, по размерам соответствует большому футбольному полю. Даже если толщина слоя измеряется в микронах, то здесь их объемы будут немалыми, поэтому сдать катализатор выгодно для владельцев транспорта, а принять их – и самим перерабатывающим предприятиям, поскольку добыча этих металлов ограничена.
Виды
Как правило, в пунктах принимают катализаторы всех видов, но некоторые могут вводить ограничения, в зависимости от используемого оборудования и технологии. Сами катализаторы для легковых автомобилей делятся по:
- материалу изготовления сот;
- количеству сторон.
Материал изготовления сот:
- Керамика — самый распространенный вид за счет простого изготовления и нанесения рабочего сплава. Но отличается повышенной хрупкостью как при механических повреждениях, так и при большой амплитуде температур.
- Металлический нейтрализатор. Из-за затратной технологии применения качественных дорогих марок стали этот тип стоит дороже. Здесь соты располагаются в спиральном порядке, что увеличивает протяженность пути, и как следствие, эффективность процесса. Он устойчив к механическим повреждениям, но также боится некачественных ГСМ, переобогащенного топлива, длительной работы на холостом ходу.
- Спортивные — аналог металлического катализатора, но с увеличенной пропускной способностью. Если в авто установлена прямоточная система выхлопа, увеличивает мощность на 7-20%.
По конструкции катализаторы бывают 2- и 3-сторонними. По мере увеличения сторон – увеличивается функциональность и эффективность изделий.
Работы одного из них хватает на 100-120 тыс. км, но бывают и экстренные случаи, когда его нужно менять. В этой ситуации лучше заранее найти пункт, куда сдать катализатор, поскольку возвращается около 25-35% всей суммы изделия.
Состояние фильтра должно быть всегда идеальным, поскольку неисправности могут повлечь за собой поломку двигателя, это может быть:
- керамическая пыль;
- оплавление;
- деформация и сопутствующие разрушения из-за попадания воды на горячий корпус;
- зарастание проходов и отсутствие тяги.
Содержание драгоценных металлов в различных катализаторах
Зачем скупают катализаторы и довольно-таки по высокой цене? Используемые металлы относятся к редкоземельным, и их добыча уменьшается ежегодно, но использовать как вторичное сырье их выгодно только в промышленных масштабах. Из одного катализатора получится извлечь всего 0,05-0,1 грамм, для чего потребуется около 50 грамм различных реагентов. При работе с большими объемами (тысячами) для экономии задействованы сниженный объем реагентов, а также совокупные методы. Встречаются 3 основных типа каталитических нейтрализаторов:
- Автомобильные — в состав входят 2 группы сплавов: палладий + родий и палладий и иридий.
- Промышленные — в этих типах может использоваться как комплексный состав из 2-3 компонентов, так и чистый монометалл: платина, палладий и родий.
- Промышленные — с использованием серебра в качестве каталитического реагента.
- Промышленные для нефтепереработки — платина с оксидом алюминия, никелем и молибденом.