Чем отличается катализатор от сажевого фильтра?

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.

Какая разница между катализатором и сажевым фильтром?

Многие, наверняка, слышали выражение о том, что пора менять катализатор или сажевый фильтр. В связи с этим, возникает вопрос: что собой представляет сажевый фильтр и катализатор и есть ли между ними принципиальное различие.

Комментарии 12

если я поставлю на бензиновый двиг сажевый фильтр эффект будет?

Статью прочитай внимательно и нужда задавать такие вопросы отпадет

Не отпала. «Иными словами, внутри прибора находятся ячейки с каналами с малым сечением, которые борются с частичками сажи, а по бокам размещаются особые ячейки, в задачи которых входит борьба с вредными газами.Таким образом, дизельная система оснащается мощным инструментом для улавливания большего количества загрязняющих атмосферу веществ.» — эти слова мне поясни ?

Что именно тут непонятно?

если я поставлю на бензиновый двиг сажевый фильтр эффект будет?

Если ты поставишь в бензиновый двиг сажевый фильтр для свежих машин (после 2009 года), эффект будет. Для старых машин ставился сажевый поглощающий сажу, которой в бензине почти нет, поэтому установка его на бензин просто нерентабельна и бесполезна. Тут помоему все логично

Если сажевый фильтр от Тойота РАФ 4 2014 г.в то будет эффект на бензине?

Дружище, тебе 30 лет, ну посамостоятельней немного. Вся инфа есть в интернете, что ты бред тут спрашиваешь. Выше вусе написано

Читайте также  Если забился катализатор как себя ведет машина?

Ну вот если ты не хочешь сказать то нах.я вообще начинаешь разговор? Я и без тебя могу все это же узнать куда мне посмотреть. Если такие посты пишутся, то они должны писаться знающими людьми, кто в этом понимает. А не просто так скопировать статью с другого сайта и тут ее залить. И если ты начинаешь вступать в разговор, то пор логике должен понимать что к чему и как работает. А этот, я извиняюсь, высер «Статью прочитай внимательно и нужда задавать такие вопросы отпадет» я и сам могу так же говорить всем кто спрашивает совета.

Просто в 30 лет уже надо быть умным мальчиком, а не спрашивать глупости как дёдик. Тебе крайне доступно расписали что к чему, да так что у людей за пол года ни у кого не возникло вопросов. Но тут пришел колхозник Талян с соской во рту и начал спрашивать ерунду прочитав только название статьи. Я советую тебе продать свою бричку, авто это не твое. В авто надо понимать)))

ДА ты не только в машинах не понимаешь, еще и в людях. Я прочитал статью и закрались сомнения от того и спросил. Я сделал вырезку из статьи и тебя носом туда ткнул, и ты тут же затроил. Начал про новые машины бред нести, при чем не знаешь сам с кого года начали делать такие сажеуловители что и выхлоп нейтрализуют. А когда я про год написал, ты вообще как в лужу запердел. Это кажется по меньшей мере смешно и глупо, встревать в ту тему о которой вообще ничего не знаешь, но зато пытаешься показать что что то знаешь. На самом деле полный ноль, труха, дно… В топку такого знатока. В игнор однозначно!

Нужно ли удалять сажевый фильтр?

В 2005 году в России начал действовать экологический стандарт ЕВРО-4, серьёзно повлиявший на производителей автомобилей. С этого момента все машины, предназначенные для использования в РФ, должны оснащаться специальными компонентами, снижающими количество вредных выбросов в атмосферу. Почти на все современные авто с дизельными двигателями устанавливают противосажевые (или просто «сажевые») фильтры, которые задерживают не до конца сгоревшие компоненты топлива. Казалось бы, вещь очень стоящая, но многие привозят автомобиль в сервис для её удаления. Зачем?

Как работает противосажевый фильтр

Он представляет собой металлический цилиндр, заполненный керамическим материалом. Этот материал имеет ячеистую структуру — в пустотах задерживаются мелкие частицы сажи. Когда её накопится слишком много, специальный блок в двигателе активирует процесс регенерации, и фильтр очищается.

Существует пассивная и активная регенерация. В первом случае сажа сгорает во время движения благодаря естественному повышению температуры в фильтре. Чтобы запустить пассивный процесс, нужно ехать с высокой скоростью и на большое расстояние.

Активная регенерация запускается, если блок не может избавиться от мусора стандартным способом (например, когда вы ездите только по городу и медленно). В этом случае в цилиндр подаётся дополнительное топливо, которое смешивается с сажей и выходит в катализатор. Там смесь сгорает, а из выхлопной трубы идёт чёрный дым. Это не проходит бесследно — растёт расход топлива, увеличиваются обороты на холостом ходу.

Так выглядит фильтр после долгой езды на качественном топливе

Сажевый фильтр и катализатор — это одно и то же?

Часто даже опытные работники сервисных центров считают, что сажевый фильтр и катализатор — это одно и то же. На самом деле разница существенна.

  • Катализатор устанавливается на машины с дизельным и с бензиновым двигателем. Он предназначен для очистки выхлопных газов от крупных примесей.
  • Сажевый фильтр используется только с дизелями. Главным отличием является мелкоячеистая структура фильтра — он улавливает даже мелкие частицы.

Зачем удалять: плюсы и минусы, последствия

Вот несомненные достоинства удаления сажевого фильтра:

  • расход топлива уменьшается;
  • больше не придётся вызывать регенерацию повышением оборотов;
  • снижается общая температура работы двигателя, что уменьшает нагрузку на него;
  • забитый фильтр — это риск поломки силового агрегата, нет фильтра — нет риска;
  • не нужно тратить деньги на замену этого компонента в будущем.

Примечание: есть мнение, что удаление даёт прибавку мощности двигателя. Да, это так, но разница незначительна. Эффект достигается благодаря ускорению выхода выхлопных газов, которым теперь не приходится преодолевать сопротивление фильтра.

А вот существенные минусы:

  • машина лишается гарантии (если она есть);
  • в ряде случаев увеличивается количество чёрного дыма из выхлопной трубы;
  • увеличивается нагрузка на турбину, что несколько снижает её ресурс;
  • авто нельзя будет использовать в странах ЕС и других государствах с жёсткими требованиям к качеству выбросов;
  • процедуры должны выполнять только профессионалы — если допустить ошибку, могут возникнуть серьёзные проблемы, требующие дорогого ремонта.

Процесс удаления: физический и программный этапы

Процедура состоит из двух этапов — физического и программного.

Физический нетруден. Специалисты находят банку, в которой расположены фильтр и катализатор, и вырезают её. В некоторых моделях авто для этого придётся снять выхлопную трубу. Взамен фильтра нужно что-нибудь поставить — это могут быть как обычные металлические заглушки, так и пламегасители. Установка пламегасителя немного увеличит срок службы глушителя. Если компонент оснащён датчиками температуры и зондами углекислого газа, может потребоваться их изъятие и установка в заглушку — это помогает избежать программных ошибок.

Внешний вид изъятого сажевого фильтра

Затем надо перепрограммировать блок двигателя. Если этого не сделать, датчики будут считать, будто фильтр постоянно забит. Результат — демонстрация кодов неисправностей, а в некоторых случаях и вовсе включается аварийный режим.

Эта часть процедуры выполняется исключительно экспертами сервисного центра. Добиться результата можно тремя способами.

  1. Установить прошивку от той версии авто, где по умолчанию нет сажевого фильтра. Метод чреват снижением функциональности — например, на Honda CRV отключается круиз-контроль.
  2. Установить прошивку, созданную энтузиастами. Это своего рода лотерея — может повезти, а может и нет. Качество прошивок сильно варьируется.
  3. Установить прошивку от изготовителя автомобиля. Лучший вариант, не несущий практически никакого риска.

В некоторых моделях Nissan, Toyota, Mazda и Ford невозможно выполнить стандартную перепрошивку — приходится прибегать к эмуляции. Устанавливается приспособление-обманка, заставляющее блок считать, будто фильтр расположен на своём месте. Контроллер получает сигналы и не замечает изъятия компонента. Однако у этого варианта есть недостаток — режим регенерации всё равно будет включаться, так что расход топлива не снизится.

Можно ли удалить своими руками

Да, можно, но делать это крайне не рекомендуется! Вероятность что-то сломать весьма высока. Помните — вы действуете на свой страх и риск!

  1. Сначала надо отсоединить датчики и разрезать болгаркой выпускную трубу, которая расположена после фильтра.
  2. Затем открутите болты со стороны двигателя, разрежьте и вскройте обшивку фильтра.
  3. Достаньте само приспособление. Возможно, понадобиться выбивать отдельные сегменты.
  4. Заварите корпус и установите его на место. Подключите датчики.
Читайте также  Как работает катализатор в автомобиле?

Корпус сажевого фильтра без самого фильтра

После этого останется только загрузить новую прошивку.

Удаление на Renault Megane (видео)

Нужно ли удалять сажевый фильтр? Решать только вам. Машина действительно становится более простой и дешёвой в эксплуатации, несколько возрастает мощность. Однако заказывать эту процедуру нужно только у заслуживающих доверия специалистов, иначе можно получить больше проблем, чем пользы.

Назначение катализаторов и сажевых фильтров современных автомобилей

На двигателях автомобилей, работающих на бензине, устанавливаются катализаторы, а на дизельных двигателях катализатор и сажевый фильтр, так как хоть дизеля считаются экологичнее, но при этом с выхлопом они выбрасывают в окружающую среду огромное количество серы.

Катализаторы или каталитические нейтрализаторы, применяются в выхлопной системе автомобиля для снижения концентрации вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах, а именно оксид углерода, углеводород и оксид азота. Катализатор состоит из трёх основных частей: блока фильтрующих элементов, теплоизоляции и корпуса с датчиком кислорода (лямбда-зонд).

Блок фильтрующих элементов состоит из множества мелких сот-ячеек, изготавливаемых из специальной керамики, через которые проходят выхлопные газы из двигателя и очищаются. На ячейки наносятся слои специальных веществ, которые как раз и выполняют роль катализаторов. К ним относятся такие вещества как палладий, платина и родий. Палладий способствует конденсированию несгоревших углеводородов, превращая их в водяной пар. Платина насыщает угарный газ атомом кислорода, превращая его в углекислый газ, а родий наоборот, отбирает у частиц оксида азота кислород, превращая их в обычный азот, вред которого является минимальным.

Теплоизоляция фильтрующих элементов обеспечивает постоянное сохранение внутренней температуры, которая способствует лучшей работе катализатора, что очень актуально в холодное время года. Сам катализатор вместе с его теплоизоляцией, заключён в металлический корпус. Нормальная работа катализатора достигается при его внутренней температуре 300 градусов. Для этого катализатор устанавливается ближе к выпускному коллектору двигателя. Также быстрому прогреву катализатора способствует обогащение топливо-воздушной смеси или подача под давлением воздуха непосредственно в сам катализатор.

Срок службы катализатора варьируется от 80 до 140 тысяч пробега. Причиной его замены становится ухудшение тяги и динамических характеристик двигателя, что вызывается разрушением ячеек, которые задерживают выход отработавших газов в окружающую среду.

Сажевые фильтры как сразу понятно по названию, применяются для улавливания сажи. Состоят из корпуса с широкополосным лямбда-датчиком, датчика давления до фильтра, датчика давления после фильтра и датчика дифференциального давления. Внутри корпуса располагается фильтрующий элемент, который изготавливается из карбида кремния. Ячейки фильтра изготавливают с малым сечением для улавливания больших и малых частиц сажи.

В ходе эксплуатации, частицы сажи накапливаются в фильтрующем элементе и препятствуют прохождению выхлопных газов, что как и в случае с катализатором ухудшает динамику и мощность двигателя. Чтобы этого не допускать, сажевый фильтр подвергается самоочистке, которая называется регенерацией. Различают два режима регенерации: пассивный и активный.

Пассивная регенерация происходит при внутренней температуре фильтрующего элемента 600 градусов, которая достигается при больших нагрузках на двигатель. То есть из-за большой температуры, оставшиеся частицы сажи полностью сгорают и выходят с выхлопными газами. Однако при частой езде по городу не достаточно, чтобы обеспечить требуемую нагрузку на двигатель, в результате чего регенерация не происходит и фильтр загрязняется всё больше с каждым разом и выходит из строя. Проблему удалось решить, добавляя в топливо специальные присадки, которые позволяют запустить пассивную регенерацию при температуре 450-500 градусов. Чтобы избавить водителя от надобности рассчитывать количество присадки на количество топлива, эта функция стала автоматической. То есть рядом с топливным баком устанавливается небольшой бачок с присадкой, уровень которой контролирует датчик, соединённый с электронным блоком управления двигателя. Присадки хватает на весь срок эксплуатации одного сажевого фильтра — 80-140 тыс. км пробега. Во время заправки топлива, поплавок в баке даёт сигнал о текущем уровне топлива, чтобы рассчитать порцию присадки, которая сразу же распыляется в топливный бак.

Присадка содержит элементы, входящие в соединение с частицами сажи, что позволяет большей задержке её в фильтрующем элементе. Также такой элемент как оксид, отдавая саже свой кислород, улучшает её сгорание, однако сам церий до конца не сгорает, со временем загрязняя фильтр, что является минусом данной системы.

Активная регенерация запускается принудительно, основываясь на показаниях датчиков давления до фильтра и датчика давления после сажевогофильтра, а также датчика среднего (дифференциального) давления. Принудительное повышение внутренней температуры фильтра происходит каждые 500 км следующими способами:

  • поздний впрыск топлива;
  • впрыск топлива на такте впуска;
  • электрического нагревателя выхлопных газов;
  • впрыск топлива перед самим фильтром;
  • нагрев выхлопных газов микроволнами.

Выхлопная система дизельных двигателей сложнее и затратнее в обслуживании, так как помимо катализатора устанавливается и сажевый фильтр.

Сажевый фильтр что это: дублер катализатора?

Эта статья будет крайне интересна тем из вас, кто владеет дизельным автомобилем или планирует такой приобрести. Дело в том, что сегодня мы рассмотрим тот элемент выхлопной системы, который можно встретить только у машин, работающих на солярке. Итак, сажевый фильтр что это, почему он устанавливается только на дизели и как устроен.

Сажевый фильтр что это и зачем нам ещё один фильтр?

Как можно понять из названия героя этой статьи, он спасает окружающую среду от избытка сажи, которая в изобилии присутствует в выхлопе дизельного двигателя.

Именно этим компонентом отличаются газы моторов на солярке от своих бензиновых собратьев.

Появлению сажевого фильтра мы обязаны защитникам окружающей среды, которые в начале 2000-х годов начали сильно беспокоиться о наличии сажи и копоти в отработавших газах дизмоторов.

В связи с этим резко стали ужесточаться экологические нормы, и в первую очередь это коснулось европейских стран, где солярка достаточно популярна. Серийно такие фильтры автопроизводители начали устанавливать на свои творения с 2004 года, а с 2009-го они стали обязательными для всех, согласно нормам Евро-5.

Сажевый фильтр что это: заменитель катализатора или дополняющий его узел?

На самом деле, как говорится, одно другому не мешает, а в данном случае даже дополняет. То что двигатель дизельный, вовсе не означает, что в его выхлопах нет угарного газа, оксидов азота и несгоревших углеводородов, поэтому каталитический нейтрализатор (катализатор) также необходим.

В свою очередь сажевый фильтр в системе выхлопа может представлять собой отдельный блок, устанавливаемый после катализатора, а может быть совмещён с ним в один – так, например поступают в Volkswagen.

Как это всё работает?

Ну что ж, друзья, с вопросом «сажевый фильтр что это?» мы потихоньку разбираемся, и теперь, для полноты картины, нужно вникнуть в принцип работы устройства и его конструкцию.

Здесь нет ничего сложного. Внутри узла находится керамическая матрица из трубок специальной конструкции.

При прохождении через них мелкие частицы сажи там и оседают, тем самым газы очищаются от примесей. Выглядит процесс просто, но в нём есть один нюанс.

Читайте также  Из чего делают катализатор автомобильный?

Дело в том, что только лишь одной фильтрацией тут не обойтись, в таком случае блок очень быстро бы забился, что создавало бы ощутимое препятствие для газов, а значит мотор терял бы мощность. Поэтому это мероприятие сопровождается ещё одной процедурой – регенерацией или по-простому восстановлением (очищением).

В ней и скрыты сложности, и разные автопроизводители подходят к решению вопроса с разных сторон. Различают такие виды регенерации:

  • пассивная;
  • активная;
  • автоматическая.

Пассивная регенерация

Итак, пассивный метод возможен в случае, когда сажевый фильтр конструктивно объединён с нейтрализатором. Ключевым моментом для регенерации (причём для любой) является высокая температура (примерно 300 – 500 градусов), при которой частички сажи участвуют в химических реакциях катализатора и в результате превращаются в углекислый газ.

По большому счёту эти условия сохраняются, когда автомобиль эксплуатируется много и часто, но если поездки короткие и их немного, то тогда мотор просто не будет успевать разогреваться до нужных температур, и сажа не сможет догореть в фильтре.

Именно для подобных ситуаций существует активная регенерация.

Активная регенерация

В данном процессе участвует электроника, которая при помощи датчиков отслеживает ситуацию с забитием фильтра.

Если выясняется, что температуры маловато для очистки, в двигатель принудительно впрыскивается больше топлива, снижается количество воздуха в цилиндрах, одним словом, делается всё чтобы повысить температуру выхлопа.

Автоматическая регенерация

Автоматическая регенерация имеет место быть в конструкция выхлопных систем с раздельным катализатором и сажевым фильтром.

Этот способ основан на использовании специальной церийсодержащей присадки для топлива, которая хранится в отдельной ёмкости и впрыскивается автоматически по команде электроники. В результате температура фильтра на некоторое время может повышаться до 700 градусов, благодаря чему сажа догорает и узел очищается.

Теперь, дорогие читатели и подписчики, надеюсь, вас больше не мучает вопрос: «Сажевый фильтр что это и с чем его едят?» На этом подведём черту под сегодняшней статьёй и переходим к подготовке очередной интересной публикации. Не пропустите!