Катализатор и сажевый фильтр: в чем разница

Все современные автомобили, будь то транспортные средства, оснащенные двигателем внутреннего сгорания (ДВС) или дизельным силовым агрегатов, являются сложными в техническом плане конструкциями. За целый век своей эволюции автомобили не только постоянно совершенствовались, но и приобретали все новые и новые возможности, беря на себя обязанности, ранее исключительно выполнявшиеся или людьми или гужевым транспортом.

Однако, несмотря на все технические ухищрения и технологические находки, большинство транспортных средств по-прежнему отравляют окружающую среду, выбрасывая в атмосферу вредные отработанные газы. Что же было предпринято для минимизации подобного вреда?

В результате инженерных изысканий, а также разработок на стыке химии и физики были разработаны специальные фильтры, способные или обезвреживать токсичные компоненты автовыхлопов или улавливать опасные частички препятствуя попаданию в земную атмосферу.

В зависимости от типа двигателя в выхлопную систему авто устанавливается:

• каталитический нейтрализатор автомобильных выхлопов (на авто с двигателем внутреннего сгорания);
• сажевый фильтр (на дизельные авто).

Данными агрегатами все современные авто оснащаются не просто так. У каждого из них есть своя задача, но конструктивно детали имеют схожие компоненты. Разберемся в сути работы каталитического нейтрализатора и сажевого фильтра чуть подробнее.

Конструкция и работа каталитического нейтрализатора

Каталитический нейтрализатор или просто катализатор — это специальной конструкции фильтр, основная задача которого разлагать вредные компоненты выхлопных газов на безопасные составляющие. Прием происходить это должно еще до попадания частиц в земную атмосферу.

Осуществить это можно только в случае размещения катализатора сразу за выходным коллектором двигателя до глушителя. В таком случае, отработанные газы, вышедшие их камеры сгорания двигателя, сразу оказываются внутри катализатора.

Конструкция катализатора внешне напоминает утолщение трубы в виде бочонка (внешний корпус), встроенного в выхлопную трубу посредством входного и выходного патрубка. К данным патрубкам подсоединяются два лямбда-зонда, задача которых контролировать качество очистки выхлопных газов.

Внешний корпус (иначе называют защитным кожухом) катализатора изготавливается из прочной стали, так как с учетом размещения агрегата под днищем авто, высока вероятность удара камнями во время движения.

Внутри защитного кожуха размещается специальный наполнитель (монолит) — основная деталь катализатора, которая и  обеспечивает обезвреживание отработанных выхлопных газов.

Осуществляется это с помощью напыления с элементами драгоценных металлов, которое наносится на поверхность монолита. Поверхность эта может быть керамической или металлической. Эти два материала и формируют два разных вида каталитических нейтрализаторов — керамические и металлические, соответственно.

Металлы, входящие в напыление, относятся к платиновой группе — это платина, палладий, родий, реже иридий или золото. Все эти металлы обладают одним очень важным свойством, они способны ускорять (катализировать) химические процессы.

В катализаторе — это химическая реакция разложения вредных компонентов автовыхлопов. Однако для качественного протекания такой реакции необходима соответствующая высокая температура отработанных газов (от 350 до 750°С). Это как раз и достигается расположением катализатора сразу за выхлопным коллектором.  

Осталось разобрать конструкцию монолита. Конструктивно — это либо мелкие сквозные керамические ячейки либо подобные продольные ячейки из свернутых листов металла. И в том и в ином случае в разрезе ячейки очень маленькие и напоминают пчелиные соты.

Такая необычная конструкция объясняется необходимости добиться максимальной поверхности монолита с нанесенным на нее каталитическим слоем. С данной поверхностью и вступают в реакцию выхлопные газы, заполняющие катализатор.

Однако такая конструкция имеет ряд недостатков, которые присущи как более дешевым керамическим катализаторам, так и металлическим. Все дело в том, что по мере эксплуатации катализатора ячейки постепенно разрушаются, оплавляются или забиваются.

Разрушению подвергаются, прежде всего, керамические соты из-за своей хрупкости. Удар камнем по внешнему корпусу во время движения или попадание холодной воды на раскаленный корпус — вполне достаточные причины для откалывания от монолита части керамических сот.

Если же температура газов превысит 800°С, то ячейки вполне могут оплавиться. Кроме того, оставшиеся частички некачественного топлива забивают каналы ячеек, которые должны свободно пропускать отработанные газы. Сколько служит катализатор?

Производителя заявляют о 120-150 тыс. километров, однако по указанным выше причинам, срок службы может быть гораздо более коротким.

В случае выхода катализатора из строя его, лучше всего отдать на вторичную переработку, сдав в компанию, официально занимающейся такой деятельностью. Им наиболее выгодно продать старый катализатора, цена будет сформирована после проведения комплексного анализа детали.

Конечная сумма денежного вознаграждения за сданные катализатор бу зависит от общего состояния детали, целостности его монолита, страны происхождения детали, а также от текущих биржевых расценок на драгоценные металлы, входящие в каталитическое напыление наполнителя.

Сажевый фильтр, строение

Сажевый фильтр также монтируется в выхлопную систему авто. Однако далее и появляется ответ на вопрос: «Катализатор и сажевый фильтр в чем разница?»

В отличие от катализатора данная деталь не обезвреживает токсичные компоненты отработанных газов, а улавливает сажу.

Внешне сажевый фильтр и катализатор похожи, но вот структура монолита принципиально отличается. Если ячейки-соты катализатора однотипны и  очень мелкие, а ячейки сажевого фильтра расположены в шахматном порядке и имеют гораздо более крупные размеры, за что получили название карманы.

Так чем отличается сажевый фильтр от катализатора — разница в структуре деталей обуславливает и дальнейшие манипуляции с ними в случае забивания. Забитые или оплавленные ячейки-соты катализатора продуть или промыть практически невозможно, поэтом такой катализатор отдают на вторпереработку. А вот более крупные ячейки-карманы сажевого фильтра поддаются очистке, что позволяет вернуть сажевый фильтр в строй, увеличив, таким образом, срок его эксплуатации.