Катализатор в машине это


что в нем ценного и что будет если его убрать

Резкий скачок уровня автомобилизации общества в конце двадцатого века потребовал глобального усиления требований к экологичности двигателей внутреннего сгорания. Суровые законодательные меры вынудили производителей разработать и внедрить сложные технические комплексы очистки выхлопных газов, главными компонентами которых стали системы электронного управления впрыском топлива и специальные узлы дополнительной переработки продуктов выпуска – каталитические нейтрализаторы.

Содержание статьи:

Зачем нужен в машине каталитический нейтрализатор

Большая часть выхлопных газов состоит из вполне нейтральных и безвредных веществ – азота, водяного пара и двуокиси углерода. Но обойтись только их наличием практически невозможно, такое случается лишь в идеально отрегулированном двигателе, работающем в предсказуемом стационарном режиме.

Во всех других случаях мотор начинает выделять крайне опасные для человека химически активные вещества, моноокись углерода, углеводороды и окислы азота.

Читайте также: Для чего нужна балансировка колес автомобиля

Прямое уничтожение подобных ядов с большой скоростью и в требуемом объёме практически невозможно, поэтому инженеры были вынуждены прибегнуть к известным из химии каталитическим реакциям переработки вредных веществ в относительно нейтральные.

Катализатором в химии называется компонент реакции, который участвует в процессе, хорошо его ускоряет, но сам при этом не расходуется.

Что ценного в устройстве

К сожалению, ценного там оказалось много. В роли катализаторов пришлось применить благородные металлы, наиболее подходящие для этой цели.

Дошло до того, что самым дешёвым из них оказалось золото, но чаще приходится использовать платину, палладий и родий. Многим известно, что эти элементы существенно дороже всем понятного золота.

Одновременно с применением столь недешёвых компонент потребовалось создать геометрически непростую структуру, обеспечивающую контактирование каталитического вещества со всем объёмом выпускаемого цилиндрами газа. Это мельчайшие керамические или металлические соты, сквозь которые и продувается весь поток выхлопа.

Статья по теме: Установка и подключение кнопки Старт/Стоп с алиэкспресс

В результате автомобиль приобрёл сложное, массивное и дорогое устройство в виде металлического корпуса, высокотехнологичной начинки, да ещё и обрамлённое контрольными датчиками с двух сторон, непрерывно следящими за его сохранностью и правильной работой.

Экологичность даром не даётся. Да и на этом прогресс не остановился, дальнейшее ужесточение требований законодателей продолжает влиять на появление дополнительных систем очистки выхлопа.

Виды катализаторов

По своему назначению нейтрализатор может быть двух- или трехкомпонентным.

  1. В первом случае он выполняет относительно простые функции окисления (дожигания) угарного газа и углеводородов до образования воды и двуокиси углерода.
  2. Во втором – добавляется сложная способность устройства работать с окислами азота. Особенно много их образуется в современных дизельных и бензиновых моторах, в силу повышения экономичности, которых конструкторам приходится использовать обеднённые и бедные смеси на впуске.

Трёхкомпонентые катализаторы, а именно такие чаще всего применяются, в свою очередь, могут отличаться по конструктивному признаку, изготавливаясь на базе керамических или металлических сотовых изделий.

Керамические относительно дешевле, но не обладают высокой механической прочностью и долговечностью, склонны к растрескиванию и разрушению, не терпят ударов при наезде на препятствия.

Металлические конструктивы обладают достаточной упругостью, поэтому лучше держат внешние и внутренние удары. Внутренние могут возникать при аномальных процессах горения и разрушительно воздействовать на тонкую сотовую начинку, где, как уже упоминалось, обычно нанесены такие непростые вещества, как платина, палладий и родий.

Но даже металл не спасает от предательского попадания на тонкие соты посторонних веществ из двигателя в виде компонент контрафактных рабочих жидкостей, слишком богатой смеси или всевозможных соединений кремния.

Это интересно: Почему не загорается лампа давления масла при включении зажигания

Катализаторы отличаются и по способу их установки. Раньше они располагались в виде врезок выхлопной трубы, подобно глушителям и резонаторам. Но оказалось, что так их очень трудно и затратно прогревать до рабочей температуры, при которой начинаются каталитические реакции.

Поэтому сейчас нейтрализаторы ставят непосредственно за выпускным коллектором, максимально близко к точке выхода раскалённых выхлопных газов. Уже не надо долго ждать выхода прибора на режим, меньше загрязняются кислородные датчики и сокращаются расходы топлива на поддержание температуры.

Причины и признаки неисправности

Теоретически катализатор должен работать вечно. Благородные металлы не окисляются и не расходуются в химических реакциях каталитического типа. Но реальность выглядит значительно хуже. Тонкие приборы оказываются бессильны перед нарушениями температурного режима и механическими ударами.

Почти все проблемы бывают связаны с нарушением работы систем питания и зажигания двигателя, а также с применением некачественного топлива. Всё это приводит к повышению температуры нейтрализатора, оплавлению и выкрашиванию его сотовой структуры с последующим закупориванием пути свободного прохода выхлопных газов.

При этом катализатор способен нанести страшный ответный удар двигателю. Его близкое расположение к зоне выпускных клапанов привело к опаснейшему эффекту – раскрошенная керамика может попадать в цилиндры.

Это не является парадоксом, дело в том, что импульсный характер движения газов на выпуске приводит к хаотическому перемещению частиц по коллектору и всасыванию их в двигатель перепадами давления.

Результат известен многим мотористам – царапины и задиры на поверхностях, которым это полностью противопоказано. Двигатель отправляется в капитальный ремонт.

Общим признаком неисправности станет потеря мощности двигателя, его неспособность развить большие обороты. В конце концов он просто перестанет запускаться. Это легко себе представить интуитивно, вообразив, что некто коварно заткнул выхлопную трубу. Результат абсолютно идентичен.

Как проверить

Симптомы слишком характерны, чтобы вызывать сложности с диагностикой забитого катализатора.

Изменившийся звук выхлопа, сдавленное шипение в выпускной системе, иногда вообще крайне слабая реакция руки, подведённой к срезу выхлопной трубы. Обычно к тому же зажигается лампочка контроля состояния двигателя, ЭСУД заметит нештатные показания датчиков.

К сведению: Почему перестал работать парктроник (причины, диагностика, ремонт)

Окончательный диагноз будет поставлен после снятия катализатора с автомобиля. Запечённые, заполненные отложениями и раскрошенные соты невозможно не заметить.

Как почистить

В тех случаях, когда соты ещё не повреждены, но пропускная способность нейтрализатора уже снижена смолянистыми отложениями, его можно промыть.

Для этого лучше всего использовать жидкость, обычно применяемую для очистки карбюраторов или топливных форсунок. Только потребуется её значительно больше.

Катализатор заливается промывочной жидкостью, после чего ей предоставляется время на растворение загрязнений, затем её сливают, внутренности детали промываются горячей водой и просушиваются (продуваются).

Обычно процедура требует неоднократного повторения. Существуют также специально предназначенные для подобных промывок составы.

Зачем вырезают катализатор на автомобиле

Подобное удаление имеет негативные последствия в виде увеличения загрязнения окружающей среды.

Выполняется оно обычно по двум причинам – экономии на покупке новой детали, взамен пришедшей в негодность (изделие дорогое по описанным выше причинам) и мощностного тюнинга автомобиля.

Снижение сопротивления на выхлопе позволит мотору раскручиваться более уверенно. К тому не секрет, что экологичность и экономичность пока не могут существовать одновременно. На обслуживание хорошего катализатора требуется значительное количество дополнительного топлива, не несущего полезной нагрузки.

Тонкости удаления устройства из выхлопной системы

Выполнить это без значительных затрат времени иногда невозможно. Прошли времена, когда катализатор представлял собой удобный в обращении жестяной цилиндр с хрупкой керамической начинкой. Два крепких удара ломом — и дело сделано.

Сейчас приходится иметь дело с изделием замысловатой формы, без доступа к внутренностям, да ещё и с крепкими металлическими сотами. Приходится вскрывать корпус и потом его заваривать. В условиях СТО операция не самая дешёвая.

По теме: Почему течет масло из двигателя, как найти и устранить протечку

Завершиться процесс должен перенастройкой «мозгов» двигателя, иначе они сразу вычислят обман. Это делается различными способами, в зависимости от квалификации и привычек исполнителя. Могут применяться как программные, так и аппаратные «обманки» контролирующих датчиков.

Результат один – мотор адаптируется к новым условиям и перестаёт паниковать лампочкой «Check engine». Иногда ставят так называемый пламегаситель – специальную вварку, нормализующую звук, температуру и внутреннюю аэродинамику выхлопа.

Что такое катализатор на автомобиле, зачем он нужен и что будет, если его убрать

Автомобиль в системе выхлопа имеет каталитический нейтрализатор, который часто выходит из строя из-за некачественного топлива. Давайте разберемся, что это такое, для чего нужен и что делать в случае засора.

Что такое катализатор

Катализатор предназначен для очистки вредных выхлопов. Он расположен в системе выпуска, в процессе его работы происходят химические реакции: опасные вещества переходят в безопасные формы, после чего выбрасываются вместе с выхлопом. Пройдя этот путь выхлопные газы становятся чище. И как результат, автомобиль наносит меньший вред окружающей среде. 

Схема катализатора

Нейтрализатор работает только после нагрева до 300°C, сразу после запуска двигателя очистка не происходит.

Устройство каталитического нейтрализатора

Основой катализатора являются керамические или металлические соты. В зависимости от модели на стенки сот наносится микрослой из палладия и родия или иридия. Эти металлы обладают высокой химической активностью. Касаясь напыления, часть выхлопа входит с ним в химическую реакцию. Часть элементов, образовавшихся при сгорании топлива, связывается.

Современные катализаторы трехкомпонентные.

  • Первый элемент связывает оксиды азота.
  • Второй - удаляет часть несгоревших элементов топлива. В большей части удаляется окись углерода.
  • Третий элемент — это датчик. Он анализирует газы на выходе из катализатора, данные передаются в бортовой компьютер.

Трехкомпонетные катализаторы

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

Диагностика автомобильного катализатора

Определить неисправность можно по нескольким признакам:

  • На панели приборов загорелась лампочка “Check Engine”. Она включается при любых ошибках мотора. В нашем случае, как результат нехарактерных показателей датчика, лямбда-зонд. Точно определить, что причина в катализаторе может диагностика сканером.
  • Снижение мощности двигателя. При неисправном катализаторе машина начинает троить, дергаться, хуже разгоняется. Причина в снижении пропускной способности каталитического нейтрализатора, связанной с частичным разрушением сот: они запекаются, забивают проход для выхлопных газов. В итоге мотор «задыхается».
  • Грохот под днищем. Обычно проявляется на высоких оборотах, изредка сразу после запуска. Причина в частичном разрушении керамической конструкции сот. Отпавшие частицы начинают биться о стенки катализатора под воздействием потока газов и центробежных сил.
  • Недостаточно сильный или ровный напор газов из глушителя. При исправном нейтрализаторе, поднеся руку к выхлопной трубе, можно ощутить слабую пульсацию, она возникает вследствие поочередной работы выпускных клапанов. Если поток ровный или ослабленный, вероятно проблема в разрушенных сотах катализатора.

Каталитический нейтрализатор не выходит из строя резко и неожиданно. Обычно перед отказом начинаются мелкие проблемы из списка выше.

Катализатор в разборе

Оригинал или аналог

Оригинальный катализатор - довольно дорогая вещь. Он не производится в нашей стране, все детали в автомагазинах импортные, поэтому на увеличение цены влияют пошлины.

При этом, в случае использования оригинальной детали, автомобиль сохраняет все режимы работы двигателя. Это положительно сказывается на экологии, а также на ресурсе мотора.

Все описанные ниже способы замены катализатора, носят только ознакомительный характер. Не рекомендуется пользоваться данными методами самостоятельно!

Из-за высокой цены автолюбители ищут альтернативу. Вариантов несколько:

  • универсальный катализатор;
  • пламегаситель.

Под универсальным катализатором подразумевается сразу две группы деталей. Первая — катализатор, подходящий под любой автомобиль. Довольно дорогая вещь, но работает безотказно. Второй вариант — блок с сотами. В этом случае в старый катализатор устанавливают новые соты. Недостатком данного варианта считается сложность с выбором сервиса для ремонта, не везде возьмутся за такую работу. Срок службы универсального нейтрализатора 60–90 тысяч километров.

Съём/Установка катализатора

Более дешевый и распространенный способ — пламегаситель. Он может быть готовым, просто предназначенным для установки вместо катализатора. Другой вариант — установка пламегасителя непосредственно в корпус нейтрализатора. Такой способ несколько сложнее, но позволяет скрыть факт замены детали при продаже автомобиля.

Иногда водители просто выбивают соты из корпуса. Способ дешевый, но может привести к увеличению уровня шума и урону экологии.

Особенности удаления катализатора из выхлопной системы

Ниже рассмотрим, какие нюансы удаления катализатора стоит учитывать. В первую очередь, нужно решить, как будет обходиться лямбда-зонд. После удаления нейтрализатора, датчик будет постоянно выдавать ошибку.

Чтобы обойти датчик, обычно делают обманку. Это проставка, которая отдаляет датчик от выхлопных газов, в результате он фиксирует больше кислорода. Обманку вкручивают на место датчика, и уже в нее устанавливают прибор. Такая система работает стабильно, хоть и имеет большое количество минусов. 

  • Любое вмешательство в конструкцию автомобиля приводит к снятию его с гарантии. Подумайте, что будет, если возникнет неисправность двигателя, которая попадает под гарантийный случай.
  • Невозможность пройти государственный техосмотр. Бортовой компьютер вы обманули, но вот при проверке на стенде, обман вскроется. В итоге, вы получите запрет на эксплуатацию транспортного средства. Со станции СТО, вы поедете уже на эвакуаторе.

Еще можно сделать перепрошивку ЭБУ. В результате система будет считать, имеющиеся показатели за норму. Для такой работы требуются дополнительные знания, а также программное обеспечение.

Предупреждения на приборной панели

При перепрошивке нарушаются нормальные циклы работы мотора. Он начинает работать в неправильном режиме. Это снижает ресурс силового агрегата примерно в два раза. В результате перепрошивка вместо экономии принесет вам только больше расходов.

Заключение

В случае возникновения проблем с катализатором, необходимо его заменить. Оптимальным решением будет установка оригинального нейтрализатора. Все аналоги и обманки могут привести к ускоренному выходу двигателя из строя, сделают невозможным получение диагностической карты, а также создадут дополнительную нагрузку на экологию.

что это такое и что ценного в нем, признаки неисправностей и их устранение

Автомобильный катализатор – он же каталитический нейтрализатор – это деталь, которая призвана уменьшить объем вредных веществ, выбрасываемых из выхлопной трубы автомобиля в атмосферу. Достаточно сложное устройство и принцип работы – причины, по которым катализаторы нередко доставляют автовладельцам массу проблем. Что нужно знать об этой детали и надо ли ее убрать?

Что такое катализатор и для чего он нужен?

Выхлопные газы – продукты окисления углеводородного топлива, не полностью сгораемого внутри автомобильного двигателя. В составе выхлопа есть как безвредные, так и токсичные вещества. К первым относится азот, кислород, углекислый газ. Спектр вредных компонентов значительно шире:

  • угарный газ;
  • углеводороды;
  • оксиды азота;
  • альдегиды;
  • бензпирен;
  • частицы сажи.

Все перечисленные выше вещества являются токсичными, а сажа и бензпирен еще и сильные канцерогены. Неправильная настройка двигателя приводит к тому, что концентрация вредных выбросов увеличивается от двух раз для бензиновых моторов и до двадцати раз для дизельных.

Задача катализатора – нейтрализовать негативное действие углеводородов, оксидов углерода и азота в выхлопных газах, и тем самым снизить вред автомобиля с ДВС для окружающей среды. Сам процесс нейтрализации происходит в ходе окислений либо восстановления в зависимости от типа нейтрализатора. В результате реакций токсины превращаются в свободный азот и углекислый газ.

Для контроля катализатора в выхлопной системе устанавливается особый датчик – лямбда-зонд. Он отслеживает концентрацию кислорода в отработанных газах. Показания кислородного датчика влияют на режим работы двигателя авто, от чего в свою очередь зависит состав выхлопных газов.

Как устроен автомобильный катализатор?

Каталитические нейтрализаторы в современных автомобилях имеют весьма простое устройство:

  • корпус из нержавеющей стали;
  • керамический наполнитель;
  • термическая защитная прокладка;
  • кислородный датчик (лямбда-зонд).

В зависимости от типа детали в качестве наполнителя используются металлические либо керамические мелкие соты, покрытие тончайшим слоем редких металлов – иридия, палладия и родия. Лямбда-зонд устанавливается на входе в катализатор и на выходе, т.е с обеих его сторон.

Принцип работы катализатора

Точный принцип работы автомобильного катализатора зависит от того, к какому типу он относится:

  • В восстанавливающем элементе происходит разложение оксидов азота на кислород и молекулярный азот. За эти химические реакции отвечают драгметаллы платина и родий.
  • В окисляющем элементе свободный кислород вступает в активную реакцию окисления с углеводородами и угарным газом из выхлопа, связывая их в безопасные соединения.

В обоих перечисленных случаях вредность отработанных газов для природы заметно уменьшается.

Виды катализаторов

В первую очередь каталитические нейтрализаторы классифицируются по принципу работы на два типа – восстанавливающие и окисляющие. Они уже были рассмотрены ранее. Кроме типа реакций, которые протекают внутри этих устройств, оба типа различаются составом. В первых используется платина и родий, во вторых – платина и палладий. Соответственно, это влияет на стоимость детали.

Второй признак, по которому различаются детали – материал, из которого сделана сотовая сетка:

  • Керамические. Главное достоинство деталей с сеткой из керамики – низкая цена. Это обусловлено дешевизной материала и технологии изготовления. Отсюда же вытекает основной недостаток – хрупкость. Даже небольшого удара хватит для растрескивания.
  • Металлические. Отличаются долговечностью, прочностью, надежностью. Хорошо переносят воздействие влажности, удары, вибрацию, тряску. В связи с этим стоимость металлических катализаторов существенно больше, если сравнивать их с керамическими.

Следующий критерий для классификации каталитических нейтрализаторов – место установки в выхлопной системе автомобиля. По этому признаку устройства делятся всего на две категории:

  • Монтируемые на приемной трубе. Деталь может располагаться как на самой трубе, так и сразу после нее, непосредственно перед резонатором. Это удобный в плане замены и ремонта тип размещения, так как демонтировать устройство с приемной трубы очень легко.
  • Монтируемые внутри коллектора. В этом случае элемент является частью выпускного коллектора. Первый серьезный недостаток – неремонтопригодность такого катализатора. Второй – деталь быстро и сильно нагревается до критических температур.

Исходя из преимуществ, оптимальный вид нейтрализатора – керамический с установкой прямо на приемной трубе выхлопной системы. Если позволяет бюджет, лучше купить металлическую деталь.

Причины и признаки неисправности

В теории катализатор может работать на протяжении многих десятилетий, так как расход редких металлов в его составе очень небольшой. На практике все получается не так радужно. Есть целый ряд причин, по которым каталитический нейтрализатор выхлопных газов может выйти из строя:

  • механическое воздействие – критично для керамических катализаторов;
  • попадание воды (особенно холодной) на раскаленную поверхность детали;
  • взрыв топлива внутри катализатора из-за проблем в системе зажигания;
  • регулярное использование низкокачественного и загрязненного топлива;
  • применение этилированного бензина – катализатор может прогореть;
  • попадание в нейтрализатор масла, охлаждающей жидкости или промывки.

Перечисленные причины могут привести к таким распространенным поломкам нейтрализатора, как выгорание активного слоя, оплавление, появление нагара на внутренних стенках устройства.

Эксплуатация автомобиля с неисправным катализатором уменьшает ресурс самого двигателя. По этой причине нельзя откладывать ремонт или замену детали на потом – это выйдет очень дорого.

Как проверить катализатор?

Не надо быть специалистом, чтобы догадаться о неисправности автомобильного катализатора. На его выход из строя и необходимость замены указывает ряд достаточно специфичных признаков:

  • увеличенный расход топлива без видимых причин;
  • автомобиль медленнее набирает скорость;
  • возникли проблемы с тягой, упала мощность мотора;
  • загорелась лампочка проверки двигателя;
  • несколько увеличился расход масла;
  • при нажатии на педаль газа мотор откликается не сразу;
  • при запуске двигателя чувствуется неприятный запах.

Лучший способ диагностики неисправности нейтрализатора – осмотр. Также своего рода средством проверки является приборная панель, а именно лампочка «Check engine» и соответствующий поломке лямбда-зонда или катализатора код ошибки в бортовом компьютере.

Еще один способ – измерить давление выхлопных газов с помощью манометра, после чего сравнить показания с нормативами. Так, нормой считается давление 0,3 кгс/см2. Если это значение больше, скорее всего с деталью есть проблемы, и нужна помощь специалистов из автосервиса.

Как почистить катализатор?

Засорившийся с течением времени катализатор рекомендуется быстро и тщательно прочистить. В противном случае двигатель начнет «задыхаться», его мощность упадет, а расход топлива, наоборот, вырастет. На необходимость заняться очисткой нейтрализатора указывают признаки:

  • упавшая мощность мотора и медленный разгон;
  • возникают проблемы с запуском двигателя;
  • мотор самопроизвольно отключается на ходу;
  • двигатель нестабильно работает на холостом ходу;
  • цвет выхлопа изменился, стал более выраженным.

Визуально на необходимость прочистки нейтрализатора указывает его загрязненность продуктами горения, смолами, маслом и прочими посторонними включениями. Есть два способа его очистки:

  • Механическая. Для такой прочистки применяется наждачная бумага. Нужно демонтировать нейтрализатор, взять кусочек наждачки и счистить налет с металлических или керамических сот, аккуратно надавливая на них. Оставшиеся после процедуры частицы грязи, масла и сажи удаляются из нейтрализатора сжатым воздухом, подаваемым под давлением.
  • Жидкостная. Используется специальная промывка, которую можно купить в магазине автодеталей. Если такой возможности нет, можно использовать этанол или жидкость для очистки карбюратора. Порядок работ – демонтаж катализатора и его погружение в тару. Далее соты обильно поливаются промывкой, а через 20-30 минут – струей горячей воды.

В конце жидкостной очистки нужно тщательно просушить нейтрализатор с помощью сжатого воздуха. Если чистота детали вас не удовлетворит, процедура повторяется еще раз с самого начала.

В случае с механической очисткой важно проявить аккуратность и не давить наждачкой на соты слишком сильно. Керамические детали могут треснуть, раскрошиться и от небольшого давления.

Зачем вырезают катализатор из автомобиля?

Весьма популярна практика самостоятельного удаления катализатора из выхлопной системы авто. Делается это не просто так – демонтаж нейтрализатора предоставляет водителю преимущества:

  • не надо покупать новую деталь;
  • увеличение мощности двигателя;
  • можно заливать «грязное» топливо;
  • уменьшение расхода топлива;
  • отсутствие ошибок лямбда-зонда;
  • нет проблем с запуском двигателя.

Автомобиль вполне исправно работает и без каталитического нейтрализатора. Но последствия все же есть, и в первую очередь для окружающей среды. Выхлоп становится грязным и приобретает неприятный запах. В выхлопной системе могут появляться посторонние звуки, шумы и вибрации.

Если удаление было сделано неправильно, на приборной панели регулярно будут отображаться ошибки. Также машина без катализатора не сможет пройти регулярный технический осмотр.

Как удалить устройство из выхлопной системы?

Для демонтажа катализатора потребуется установить автомобиль над смотровой ямой. Далее из положения снизу демонтируется та часть выхлопной трубы, на которой установлен этот элемент. После этого нейтрализатор срезается болгаркой, и труба заваривается, либо разбирается, если такая возможность предусмотрена конструктивно. Последний этап – монтаж пламегасителя. Он обеспечит нормальную работу резонатора выхлопной трубы и устранит ряд плохих последствий.

Сложность удаления катализатора заключается в риске повредить выхлопную трубу, резонатор или выпускной коллектор в зависимости от того, где установлен элемент. Несмотря на возможность самостоятельного демонтажа катализатора, рекомендуется доверять эту работу специалистам из автосервиса. Так риск негативных последствий для автомобиля будет минимальным или нулевым.

Заключение

Каталитический нейтрализатор, несмотря на благородное предназначение, доставляет водителю больше проблем, нежели пользы. Невысокое качество и чистота топлива делают из теоретически «вечной» детали часто выходящий из строя рудимент. Все больше автовладельцев предпочитают удалять катализатор и устанавливать на его место обманку – такой шаг обходится заметно дешевле.

Каждый автомобилист сам решает, изымать нейтрализатор из выхлопной системы своего авто, или нет. Однако в развитых странах Европы давно приняли решение – наличие катализатора в авто играет большую роль для всей природы и для каждого человека в отдельности. Вот по этой причине катализаторы в обязательном порядке устанавливаются на все современные автомобили мира.

Катализатор. Принцип работы, назначение. Удаление или чистка

На протяжении многих лет авто производители создают много усовершенствований в автомобильных двигателях и топливных системах, чтобы идти в ногу со временем и, безусловно, с законами, направленными на улучшение экологической ситуации на фоне выбросов автомобилей. Одно из кардинальных таких усовершенствований произошло в 1975 году с интересным устройством под названием катализатор. По сути работа катализатора заключается в преобразовании вредных веществ в менее вредные выбросы, прежде чем они покинут выхлопную систему автомобиля.

Устройство и принцип работы каталитического нейтрализатора

В составе выхлопных газов автомобиля содержится довольно много токсичных веществ. Для предотвращения их попадания в атмосферу используется специальное устройство, получившее название «каталитический нейтрализатор» (более известный как «катализатор»). Он устанавливается на автомобилях, оснащенных двигателями внутреннего сгорания, работающих как на бензине, так и на дизельном топливе. Зная принцип работы катализатора, вы сможете понять важность его работы и оценить последствия, которые может вызвать его удаление.

Конструкция и функции катализатора

Нейтрализатор является частью системы выхлопа. Он располагается сразу за выпускным коллектором двигателя. Катализатор состоит из:

  • Металлический корпус (монтажный мат), имеющий входной и выходной патрубки.
  • Керамический блок (монолит). Представляет собой пористую структуру с множеством ячеек, которые увеличивают площадь соприкосновения выхлопных газов с рабочей поверхностью.
  • Каталитический слой — специальное напыление на поверхностях ячеек керамического блока, состоящее из платины, палладия и родия. В последних моделях для напыления иногда используется золото — драгоценный металл, который имеет более низкую стоимость.
  • Металлический кожух. Выполняет функции теплоизоляции и защиты катализатора от механических повреждений.

Главная функция каталитического нейтрализатора — это нейтрализация трех основных токсических компонентов отработавших газов, поэтому он получил свое название — трехкомпонентный. Вот эти нейтрализуемые компоненты:

  • Окислы азота NOx – компонент смога, причина кислотных дождей, ядовиты для человека.
  • Угарный газ СО – смертельно опасен для человека при концентрации в воздухе от 0,1%.
  • Углеводороды CH – компонент смога, отдельные соединения канцерогены.

Принцип действия катализатора

На практике трехкомпонентный каталитический нейтрализатор имеет следующий принцип действия:

Выхлопные газы из двигателя попадают внутрь керамических блоков, где проникают в ячейки, полностью заполняя их.

Металлы-катализаторы палладий и платина провоцируют реакцию окисления, в результате которой несгоревшие углеводороды СН преобразуются в водяной пар, а угарный газ СО в углекислый.

Восстановительный металл-катализатор родий преобразует NOx (оксид азота) в обычный безвредный азот. В атмосферу выпускаются очищенные отработавшие газы. 

Если в автомобиле установлен дизельный двигатель, то возле катализатора всегда находится сажевый фильтр. Иногда эти два элемента могут быть совмещены в единую конструкцию. Рабочая температура катализатора играет решающую роль в эффективности процесса нейтрализации токсичных компонентов. Реальное преобразование начинается только после достижения 300°С. Идеальной, с точки зрения эффективности и срока службы, считается температура от 400 до 800°С. В диапазоне температур от 800 до 1000°С наблюдается ускоренное старение нейтрализатора. Длительная работа при температуре свыше 1000°С оказывает губительное воздействие на катализатор. Альтернативой керамике, выдерживающей высокие температуры, является металлическая матрица из гофрированной фольги. Катализаторами в такой конструкции выступают платина и палладий. 

Что ценного в катализаторах

К сожалению, ценного там оказалось много. В роли катализаторов пришлось применить благородные металлы, наиболее подходящие для этой цели.

Дошло до того, что самым дешёвым из них оказалось золото, но чаще приходится использовать платину, палладий и родий. Многим известно, что эти элементы существенно дороже всем понятного золота.

Одновременно с применением столь недешёвых компонент потребовалось создать геометрически непростую структуру, обеспечивающую контактирование каталитического вещества со всем объёмом выпускаемого цилиндрами газа. Это мельчайшие керамические или металлические соты, сквозь которые и продувается весь поток выхлопа.

В результате автомобиль приобрёл сложное, массивное и дорогое устройство в виде металлического корпуса, высокотехнологичной начинки, да ещё и обрамлённое контрольными датчиками с двух сторон, непрерывно следящими за его сохранностью и правильной работой.

Экологичность даром не даётся. Да и на этом прогресс не остановился, дальнейшее ужесточение требований законодателей продолжает влиять на появление дополнительных систем очистки выхлопа.

В дизеле

Катализаторы в дизельном двигателе работают гораздо хуже в сокращении выбросов NOx. Одной из причин этого является то, что дизельные двигатели имеют более низкую рабочую температуру, чем бензиновые двигатели, и катализатор в целом в дизельном двигателе работает хуже, поскольку он меньше нагревается. Некоторые из ведущих экспертов экологических авто придумали новую систему, которая помогает бороться с этим. Они используют мочевину в решении этой проблемы: прежде чем оксиды азота уходят в катализатор, их принудительно испаряют и смешивают с выхлопом и затем создают химическую реакцию, которая приведёт к сокращению выбросов NOx. Мочевина, также известная как карбамид, представляет собой органическое соединение, изготовленное ​​из углерода, азота, кислорода и водорода. Мочевина содержится в моче млекопитающих и земноводных. Мочевина реагирует с NOx, производя в результате реакции азот и водяной пар и утилизируя более 90 процентов оксидов азота в выхлопных газах.

Виды катализаторов

По своему назначению нейтрализатор может быть двух- или трехкомпонентным.

  1. В первом случае он выполняет относительно простые функции окисления (дожигания) угарного газа и углеводородов до образования воды и двуокиси углерода.
  2. Во втором – добавляется сложная способность устройства работать с окислами азота. Особенно много их образуется в современных дизельных и бензиновых моторах, в силу повышения экономичности, которых конструкторам приходится использовать обеднённые и бедные смеси на впуске.

Трёхкомпонентые катализаторы, а именно такие чаще всего применяются, в свою очередь, могут отличаться по конструктивному признаку, изготавливаясь на базе керамических или металлических сотовых изделий.

Керамические относительно дешевле, но не обладают высокой механической прочностью и долговечностью, склонны к растрескиванию и разрушению, не терпят ударов при наезде на препятствия.

Металлические конструктивы обладают достаточной упругостью, поэтому лучше держат внешние и внутренние удары. Внутренние могут возникать при аномальных процессах горения и разрушительно воздействовать на тонкую сотовую начинку, где, как уже упоминалось, обычно нанесены такие непростые вещества, как платина, палладий и родий.

Но даже металл не спасает от предательского попадания на тонкие соты посторонних веществ из двигателя в виде компонент контрафактных рабочих жидкостей, слишком богатой смеси или всевозможных соединений кремния.

Катализаторы отличаются и по способу их установки. Раньше они располагались в виде врезок выхлопной трубы, подобно глушителям и резонаторам. Но оказалось, что так их очень трудно и затратно прогревать до рабочей температуры, при которой начинаются каталитические реакции.

Поэтому сейчас нейтрализаторы ставят непосредственно за выпускным коллектором, максимально близко к точке выхода раскалённых выхлопных газов. Уже не надо долго ждать выхода прибора на режим, меньше загрязняются кислородные датчики и сокращаются расходы топлива на поддержание температуры.

 

Срок службы катализатора

Средний ресурс катализатора составляет 100 тыс. километров пробега, но при правильной эксплуатации он может исправно функционировать и до 200 тыс. километров. Основные причины раннего износа — неисправность двигателя и качество топлива (топливовоздушной смеси). При наличии обедненной смеси происходит перегрев, а при слишком богатой возникает засорение пористого блока остатками несгоревшего топлива, что препятствует протеканию необходимых химических процессов. Это приводит к тому, что срок службы каталитического нейтрализатора существенно снижается. Еще одной распространенной причиной неисправности керамического катализатора являются механические повреждения (трещины), возникающие при механических воздействиях. Они провоцируют быстрое разрушение блоков. При возникновении неисправностей работа каталитического нейтрализатора ухудшается, что фиксируется при помощи второго лямбда-зонда. В этом случае электронный блок управления сообщит о неисправности, выдав на приборной панели ошибку «CHECK ENGINE». Также признаками выхода из строя являются дребезжание, увеличение расхода топлива и ухудшение динамики. В этом случае его меняют на новый (оригинального производства или универсальный). Почистить или восстановить катализаторы невозможно, а поскольку это устройство имеет высокую цену, многие автомобилисты предпочитают просто удалить его.

Можно ли удалить катализатор? 

При удалении катализатора его очень часто заменяют на пламегаситель. Последний выравнивает поток выхлопных газов. Его установка рекомендуется для устранения неприятных шумов, которые возникают при удалении катализатора. При этом, если вы выбрали именно удаление, лучше полностью снять устройство и не прибегать к рекомендациям некоторых автомобилистов пробить в нем отверстие. Подобная процедура улучшит ситуацию только на время. В автомобилях, соответствующих экологическим стандартам Евро-3, помимо удаления катализатора необходима перепрошивка электронного блока управления. Ее обновляют до версии, в которой отсутствует каталитический нейтрализатор. Также можно установить эмулятор сигнала кислородного датчика, который избавит от необходимости перепрошивать ЭБУ.

Как почистить

В тех случаях, когда соты ещё не повреждены, но пропускная способность нейтрализатора уже снижена смолянистыми отложениями, его можно промыть.

Для этого лучше всего использовать жидкость, обычно применяемую для очистки карбюраторов или топливных форсунок. Только потребуется её значительно больше.

Катализатор заливается промывочной жидкостью, после чего ей предоставляется время на растворение загрязнений, затем её сливают, внутренности детали промываются горячей водой и просушиваются (продуваются).

Обычно процедура требует неоднократного повторения. Существуют также специально предназначенные для подобных промывок составы.

Источники: techautoport.ru, autovogdenie.ru, drive2.ru.

Какие бывают катализаторы в машине

Большинство неопытных автовладельцев узнают о наличии нейтрализатора только в сервисном центре, когда им сообщают, что эта деталь выхлопной системы неисправна. Однако такие устройства играют очень важную роль в управлении транспортным средством и защите окружающей среды. Сегодня мы расскажем, зачем нужны катализаторы в машине, из чего они состоят и почему так дорого стоят.

Принцип действия автомобильного катализатора

Современные производители регулярно улучшают качество автопродукции, изготавливая запчасти в соответствии с экологическими требованиями. Нейтрализатор, впервые выпущенный в конце 70-х годов прошлого столетия, стал настоящей находкой. Несмотря на простоту конструкции, эта деталь выполняет важнейшую задачу – очищение отработанных выхлопных газов от токсичных компонентов, негативно влияющих на состояние окружающей среды и здоровье человека.

Устройство представляет элемент из металла и керамики, заключенный в прочный стальной корпус, который позволяет избежать преждевременного износа конструкции, защищает нейтрализатор от ударов и перегрева. Внутренний блок имеет ячеистую структуру, обеспечивающую большую площадь соприкосновения выхлопов с рабочей поверхностью. Фильтрация газов выполняется благодаря покрытию из драгоценных металлов, обладающих каталитическими свойствами – ячейки катализатора обработаны тонким слоем родия, палладия и платины. Вступая в контакт с выхлопами, эти элементы преобразуют токсичные азотные оксиды, углеводород и другие вредные вещества в безопасные для живых организмов водяной пар, азот, углекислый газ. Кроме того, драгоценное напыление уменьшает образование мельчайших частиц сажи.

Что делать, если катализатор в машине сломался

Запчасти рассчитаны на пробег 50 000 – 100 000 километров, однако, как показывает практика, они редко «доживают» до таких показателей. К износу катализатора приводят различные факторы:

  • Использование низкокачественного бензина.
  • Частая езда на холостом ходу.
  • Эксплуатация авто в условиях бездорожья – особенно от ударов и тряски «страдают» хрупкие керамические изделия.
  • Попадание масел, антифриза и других жидкостей в камеру сгорания.
  • Проблемы с мотором.

Даже после выхода из строя автокатализаторы не теряют ценности – отработанные изделия можно выгодно продать в пункт приема металлолома. Дело в том, что родий, платина и палладий относятся к группе редкоземельных металлов, которые практически не встречаются в природе в чистом виде. Сейчас основным источником этих дорогостоящих элементов служат нейтрализаторы. Особенно высоко оцениваются платиносодержащие детали, которые чаще всего устанавливаются на иномарках премиум-класса и автомобилях с дизельным двигателем.

Понравилась информация? Поделись с друзьями

Катализатор в автомобиле: что это? из чего состоит? в чем заключается работа?

Автопроизводители создают всё более усовершенствованные автомобили, чтобы соответствовать законам, следящим за экологической ситуацией окружающей среды. Основной прорыв был сделан в 1975 году при создании элементарного устройства — катализатора. Его задача обезвредить вещества до выхода в воздух.

 

Какие выбросы производит автомобиль?

Бортовой компьютер контролирует объём сгораемого топлива, с целью сохранения пропорций воздух:топливо предельно близкими к стехиометрической точке. В теории, это соотношение дает возможность топливу сгореть полностью без избытка окислителя. В двигателях внутреннего сгорания она равна 14,7:1 — на долю горючего требуется 14,7 долей кислорода. Но на практике, топливная смесь далеко не идеальна.

Что такое катализатор в автомобиле?

Катализатор (каталитический нейтрализатор) – часть выхлопной системы, уменьшающий вредные вещества (окись углерода, углеводороды, оксиды азота) в выхлопах.
Автомобильным катализатором называют всю приемную трубу — деталь, сложную и затратную в изготовлении. Состоит из выпускного коллектора, сложных фланцевых соединений, гофры и конечно бочка каталитического преобразователя.

Из чего состоит автомобильный катализатор?

В корпусе располагается керамическая или металлическая конструкция с удлиненными сотами. На сотовую конструкцию наносится тонкий слой сплавов (катализаторов). Она увеличивает площадь контакта проходящих газов с поверхностью каталитического слоя и снижает потребность в веществах, так как используемые элементы дорогие. После бочка катализатора располагается датчик (лямбда-зонд), показывающий загрязненность газов после очистки.

%rtb-4%

В чем заключается работа катализатора?

Термин «катализатор» пришёл из химии. Означает вещество, ускоряющее реакцию, не являющееся продуктом реакции. Бывает двух типов: катализатор восстановления, катализатор окисления.
В современных автомобилях используется трёхкомпонентный каталитический преобразователь, уменьшающий количество выбросов 3‐х самых вредных веществ, озвученных ранее.
Первая стадия очистки — катализатор восстановления, снижает количество оксидов азота.
Вторая стадия — катализатор окисления, снижает уровень несгоревших вредных веществ.
Третью стадию выполняет компьютер, контролирующий поток выхлопов и использующая данные для эффективного управления впрыском топлива. Кислородный датчик, установленный ближе к двигателю, передает бортовому компьютеру объем кислорода в выхлопе. Который регулирует пропорцию воздуха к топливу, попадающего в двигатель. Такая модель позволяет удостовериться, что работа двигателя максимально эффективна, и в выхлопной системе остаётся достаточно кислорода для окисления не сгоревших веществ.
Каталитический нейтрализатор работает эффективно, но не достиг идеала. Самый большой недостатком: работа только при высокой температуре. В момент прогрева каталитический преобразователь практически бесполезен. Можно переместить бочку катализатора выше к двигателю, но газы будут более горячими, что приведет к перегреву, а это уменьшит срок работы нейтрализатора. Большинство производителей размещают каталитический преобразователь в районе правого переднего колеса — на достаточном расстоянии от двигателя, с возможностью поддержания необходимой безвредной температуры.


Для сокращения выбросов можно использовать предварительный нагрев каталитического нейтрализатора. Самое элементарное — использовать электрические нагреватели сопротивлений. Но большинство автомобилей (12-вольтные) не нагревают катализатор до необходимой температуры за короткое время. Гибридные автомобили (высоковольтные) справляются с этой задачей очень быстро. Дизельный двигатель работает при низкой температуре, вследствие чего катализатор не продуктивен. В связи с этим, ведущие проектировщики эко-автомобилей изобрели систему, использующую мочевину (карбамид). Мочевина реагируя с оксидом азота, выделяет азот и водяной пар, обезвреживая более 90% оксидов из выхлопа.

%rtb-4%

Причины выхода из строя автомобильного катализатора?

Ресурс данной экологической детали велик (100–150 тыс.км). Этого хватит не более чем на 5–7 лет. За это время сотовая конструкция выгорает, и теряет свойство фильтрации выхлопов.
Не маловажная причина – низкокачественное топливо. Некачественный бензин искусственно догоняют до нужного значения октанового числа, добавляя свинцовые добавки. При горении выделяются большие температуры, чем обычном бензине. Катализатор перегревается и оплавляется изнутри, забивая фильтрующие «соты».

Что делать при выходе из строя катализатора?

Менять. Дилеры отказывают в гарантии на эту деталь, объясняя поломку следствием использования некачественного бензина. Оригинальный катализатор стоит очень дорого. В нем содержатся дорогие драгоценные металлы, влияющие на условия растаможивания. Сервисы по ремонту автомобилей предлагают альтернативные варианты катализатору.

  • Универсальный катализатор. Непосредственно бочка катализатора. Устанавливается вместо сломанного катализатора.

 

  • Пламегаситель (предварительный резонатор). Ставится вместо катализатора. Выравнивает поток выхлопов (не фильтруя!), устраняя громкие звуки, возникающие в отсутствии катализатора.

Плюсы и минусы аналогов катализатора.

Универсальный катализатор имеет один недостаток: отсутствие гарантии, потому что эксплуатация зависит от внешних факторов. Долговечность у него 60-80 тыс.км, но не редко ломаются раньше, из-за сбоя в системе зажигания или в работе двигателя.
Пламегаситель не фильтрует выхлопные газы, загрязняя атмосферу. Осложняет прохождение техосмотра.

Для чего нужен лямбда-зонд в автомобиле

Признаки забитого или разрушенного катализатора машины. Методы диагностирования неисправностей катализатора

Что это? Зачем мне нужен катализатор на машине?

В современных автомобилях есть одна деталь, которая уже много лет является причиной очень жарких баталий автомобилистов. Но в этих спорах сложно понять аргументы каждой из сторон. Одна часть автолюбителей «за», а другая «против». Эта деталь представляет собой каталитический нейтрализатор. Зачем нужен катализатор, что так важно в дизайне автомобиля, почему об этом постоянно спорят? Попробуем разобраться в этом.

Каталитический нейтрализатор

Эта деталь имеет простую конструкцию, но роль, которую она играет в автомобиле, очень велика и серьезна.Работа любого двигателя внутреннего сгорания сопровождается выбросом множества самых разных и очень вредных веществ (все эти вещества и токсичные газы через выходную магистраль автомобиля выбрасываются прямо в атмосферу). Нейтрализатор позволяет значительно снизить уровень токсичности выбросов, тем самым улучшив экологическую обстановку.

Так, с помощью специальных химических реакций особо токсичные вещества, не лучшим образом влияющие на состояние атмосферы, превращаются в менее токсичные газы, которые затем выводятся через выхлопную трубу.

В выхлопной системе, кроме нейтрализатора, работают еще и кислородные датчики. Они контролируют качество топливной смеси и влияют на работу каталитического нейтрализатора. Найти это устройство можно в выхлопном тракте между глушителем и двигателем. Устройство дополнительно защищено металлическим экраном, так как во время работы устройство нагревается. Посмотрите, как выглядит катализатор - его фото размещено ниже.

История создания

В 60-е годы в правительстве всех развитых стран мира обратили внимание на уровень экологии и обеспокоили количеством выбросов из выхлопных труб многочисленных автомобилей.И надо сказать, что тогда закон не регулировал уровни выбросов.

В 1970 году были приняты самые первые стандарты, на которые обратило внимание руководство автомобильных концернов. В этих стандартах приводится перечень указаний содержания и количества особо опасных веществ в выхлопных токсичных газах.

В этом стандарте указано, что в новых автомобилях обязательно используется катализатор, что такое устройство позволит значительно снизить количество окиси углерода и продуктов сгорания углеводородов.

С 1975 года все выпускаемые автомобили оснащаются катализаторами. Эта деталь стала обязательной.

Устройство и принцип работы

Часто это устройство устанавливают после выходного патрубка двигателя или его можно закрепить непосредственно на фланце выпускного коллектора.

Устройство состоит из специальной несущей конструкции, металлического корпуса и теплоизоляционных материалов.

Среда состоит из ряда ячеек, похожих на пчелиные соты. Он выполняет практически всю работу в устройстве.Эти соты имеют специальное покрытие - рабочий состав. Интересно, что деталь начинает работать не сразу, а только после повышения температуры в выхлопном тракте до 200-300 градусов.

Нейтрализатор сжигает окись углерода, которая содержится в продуктах сгорания топлива, а также углеводороды. Есть и другие вещества, нейтрализующие катализатор. Что это за вещества? Это NOx. Газ очень токсичен и вреден. Он разрушает слизистые оболочки человека.

Ячейки нейтрализатора покрыты очень тонкой пленкой на основе уникального сплава платины и иридия. Те остатки токсичных веществ, которые не сгорели в двигателе, при прикосновении к горячей поверхности маленьких ячеек моментально выгорают. Для этого процесса катализатор забирает остаток кислорода, который остается в уже использованных токсичных газах. В результате в этой части выхлопной трубы больше нет токсичных веществ.

Виды

Картриджи катализатора могут быть изготовлены из керамических материалов или из металла.Среди автомобилистов более распространена и популярна керамика. Они отлично выдерживают высокие температуры, не подвержены коррозии. Среди плюсов - невысокая цена на такой катализатор (специалисты знают, что такое вещество, как керамика, имеет невысокую стоимость).

Есть еще минус керамический катализатор. В этом его хрупкость. Деталь абсолютно неустойчива к любым механическим повреждениям, а поскольку устройство находится под днищем станка, велика вероятность встретить устройство бордюром, камнем, чем-либо.Тогда деталь сломается. Аналоги из металла намного прочнее, но цена их очень высока из-за сплава платины. Например, катализатор ВАЗ при поломке не ремонтируют, и многие не покупают новый из-за дороговизны.

Катализаторы на разные марки автомобилей

Автомобили в зависимости от производителя могут существенно различаться. То же самое и с нейтрализаторами. Они также различаются от модели к модели. Мы рассмотрим самые популярные марки автомобилей.

ВАЗ

Катализатор на ВАЗах ничем особенным не отличается. Все они металлические, часто выходят из строя из-за различных повреждений. Найти устройство в машине можно под днищем, возле выхлопной трубы двигателя. Часто при выходе из строя ремонт катализатора невозможен.

Ford

В отличие от отечественных автопроизводителей компания Ford позаботилась о водителях. Таким образом, устройство обезвреживания токсичных газов в машинах этой марки выполнено на основе керамики.

Для регулирования количества кислорода в приборе, интегрированном в компьютер, используется лямбда-зонд для качественной химической реакции.

Таким образом, катализатор «Фокуса» состоит из одного каталитического коллектора и двух датчиков. У мощных двигателей есть два коллектора, а также четыре датчика. Последние можно найти как до, так и после устройства. Управлять нейтрализатором можно с панели приборов.

Устройство рассчитано на 120 тысяч километров пробега. Если использовать с двигателем некачественное топливо, эта деталь может выйти из строя намного быстрее. В случае поломки отремонтировать катализатор «Форд» невозможно. В этом случае выполняется только замена.

Проверить работоспособность можно очень просто, но понять необходимость замены тоже несложно. При неработающем катализаторе мощностные характеристики существенно падают. Чтобы проверить работу устройства, необходимо провести замеры вредных веществ в выхлопе машины. Если фильтры забиты, то уровень вредных токсинов зашкаливает.

Также это можно проверить, сняв датчик, установленный перед нейтрализатором.

Затем с помощью специального переходника необходимо подключить манометр и произвести замеры давления при различных нагрузках двигателя. Даже если устройство вышло из строя, ремонт катализатора невозможен.

Если катализатор «Форд» забился, в этом случае снимаем старый прибор, а на его место устанавливаем новый с повышенными стандартами. Также возможна замена катализатора на пламегаситель или универсальный нейтрализатор.

Тойота ускоритель

«Тойота» в этом выпуске тоже ничем примечательным не отличается.Это такие же соты с позолотой или платино-иридиевым сплавом. В новых автомобилях этой марки таких устройств три - они соединены между собой последовательно. Каждый из них предназначен для очистки газов от одного вида вредных веществ.

Правильная работа катализатора

Чтобы сохранить прибор как можно дольше в экологической ситуации, необходимо правильно им пользоваться. Итак, первая и самая главная рекомендация, которая продлит срок службы оборудования, - это качественное топливо известных и популярных брендов.Некачественное топливо может содержать субстанцию ​​

.

Как работают автомобильные катализаторы и для чего они нужны.

«Мы рассказываем все о катализаторах выхлопных газов автомобилей».

Что такое катализатор и для чего он нужен?

Некоторые принимают катализатор за фильтр, это явно не так.

Просто вызывает реакцию в выхлопных газах, которая превращает вредные выбросы в более безопасные.

В идеальном мире автомобильный двигатель эффективно сжигал бы весь бензин, подаваемый в двигатель, и не выделял бы ничего, кроме двуокиси углерода и водяного пара.

К сожалению, двигатель внутреннего сгорания не очень эффективный зверь, в результате с выхлопными газами выделяется несколько различных загрязняющих веществ.

Каталитические нейтрализаторы стали обязательными в Великобритании для всех новых автомобилей с 1 st января 1993 года, чтобы уменьшить загрязнение окружающей среды. Их часто обвиняют в потере мощности, о чем мы говорим в статье для спортивного катализатора .

Catalysts - агентство по проверке выбросов загрязняющих веществ в выхлопных газах

Какие вредные компоненты содержатся в выхлопных газах?

Неполное сгорание бензина приводит к образованию окиси углерода и различных летучих органических соединений (ЛОС).

Эта проблема наиболее остро стоит на холостом ходу или при замедлении. Окись углерода ядовита и является парниковым газом.

Летучие органические соединения вредны для здоровья, а некоторые могут вызывать рак.

Очень высокие температуры в двигателе (более 1500 ° C) заставляют азот из воздуха реагировать с кислородом из воздуха с образованием оксидов азота.

Они вызывают различные проблемы, например, диоксид азота реагирует с водой в атмосфере с образованием разбавленной азотной кислоты, которая вызывает кислотные дожди.

Воздействие солнечного света на эту смесь загрязняющих веществ вызывает фотохимический смог и образование других загрязняющих веществ, таких как озон.

Так как же катализатор преобразовывает эти элементы?

Вы можете думать о своем катализаторе как о агентстве по знакомству с загрязнителями выхлопных газов, которое помогает им найти своего идеального партнера и превращает их в диоксид углерода и водяной пар.

Некоторые химические реакции, происходящие в каталитическом нейтрализаторе, показаны ниже.

  • оксид углерода + кислород → диоксид углерода
  • Летучие органические соединения (частично сгоревший бензин) + кислород → двуокись углерода + вода
  • окись азота + окись углерода → двуокись углерода + азот


Выше стандартного поперечного сечения катализатора и ниже спортивного катализатора.

Вы можете видеть, что спортивный кот течет намного лучше и менее ограничен.

Между этими двумя крайностями доступны различные классы размера ячеек.

Каталитический нейтрализатор - чудо инженерной мысли. Когда вы включаете двигатель, он должен справиться с резким повышением температуры на несколько сотен ° C менее чем за минуту.

Рабочие температуры составляют до 1000 ° C, на хорошо настроенном двигателе TorqueCars это значение чаще становится на верхнем пределе этого диапазона.

Катализатор должен обеспечивать хороший контакт с выхлопными газами, не препятствуя их потоку.

Скорость, с которой текут выхлопные газы, означает, что у катализатора есть несколько миллисекунд, чтобы творить чудеса.

Ответ - керамическая решетка с примерно 400 каналами на квадратный дюйм, покрытая смесью, содержащей драгоценные металлы, платину, родий и палладий, а также оксиды других металлов.

Одна из основных причин поломки каталитических нейтрализаторов - высокие температуры.

Обычная рабочая температура составляет 150-600 ° C, но пропуски зажигания и высокие скорости движения могут привести к температуре до 1000 ° C.

Повреждает поверхность катализатора, снижая его эффективность, и в экстремальных условиях может расплавить керамику.

Еще одна проблема - отравление из-за примесей в выхлопных газах. Сера в бензине или фосфор из моторного масла могут нанести необратимый ущерб эффективности катализатора.

Пожалуйста, присоединяйтесь к нам на нашем дружеском форуме, чтобы быть в курсе последних тенденций в области катализаторов и выхлопных систем для вашего автомобиля.

ПОЖАЛУЙСТА, ПОМОГИТЕ: МНЕ НУЖНЫ ВАШИ ПОЖЕРТВОВАНИЯ, ЧТОБЫ ПОКРЫТЬ РАСХОДЫ НА РАБОТУ ЭТОГО САЙТА И ПОДДЕРЖАНИЕ ЕГО РАБОТА Я не взимаю плату с за доступ к этому веб-сайту, и это экономит большинство читателей TorqueCars 100 долларов каждый год - , но мы НЕ ПРИБЫЛЬНЫ и даже не покрываем наши расходы.Чтобы мы продолжали работать, ПОЖАЛУЙСТА, Пожертвуйте здесь

Эта статья написана мной, Уэйнном Смитом, основателем TorqueCars, и я ценю ваши отзывы и предложения. Эта запись была подано в статьи, Уход за автомобилем. Вы можете оставить отзыв ниже или присоединиться к нашему форуму, чтобы подробно обсудить эту статью и модификацию автомобиля с нашими участниками.

Если вам понравилась эта страница , поделитесь ею с друзьями, напишите ссылку на своем любимом форуме или используйте параметры закладок, чтобы сохранить ее в своем профиле в социальной сети.

Обратная связь

Пожалуйста, используйте наш форум , если вы хотите задать вопрос о настройке , и обратите внимание, что мы не продаем запчасти или услуги, мы просто интернет-журнал.

Помогите нам улучшить, оставьте предложение или дайте чаевые

.

Как выходят из строя каталитические нейтрализаторы в автомобилях и почему это важно

Кредит: CC0 Public Domain

В современных автомобилях используются каталитические нейтрализаторы для удаления окиси углерода, углеводородов и других вредных химикатов из выхлопных газов.

Для этого они полагаются на дорогостоящие металлы, обладающие особыми химическими свойствами, эффективность которых со временем снижается.Доцент Маттео Карнелло и докторант Эммет Гудман недавно возглавили команду, которая предложила новый способ снизить стоимость и продлить срок службы этих материалов, решив проблему, которая долгие годы беспокоила автомобильных инженеров. В процессе этого Карнелло и его коллеги сделали нечто замечательное: совершили прорыв в зрелой области, где изменения происходят медленно, если вообще происходят.

Что насчет каталитических нейтрализаторов, которые нужно улучшить?

Новый каталитический нейтрализатор может стоить 1000 долларов и более, что делает его одной из самых дорогих деталей в любом автомобиле.Они дороги, потому что в них используются дорогие металлы, такие как палладий, для ускорения химических реакций, очищающих выхлоп. Палладий стоит около 50 долларов за грамм - больше, чем золото, - и каждый каталитический нейтрализатор содержит его около 5 граммов. Такие металлы, как палладий, являются катализаторами - особым классом материалов, которые ускоряют химические реакции, но не изменяют себя химически. Теоретически катализаторы можно использовать снова и снова, бесконечно долго. На практике, однако, характеристики катализаторов со временем ухудшаются.Чтобы компенсировать это, мы вынуждены заранее использовать больше этих дорогих металлов, что увеличивает стоимость. Наша цель - лучше понять причины этого ухудшения и способы борьбы с ним.

Почему катализаторы выходят из строя?

В идеале катализаторы должны быть сконструированы так, чтобы иметь максимально возможную площадь поверхности, способствующую наибольшему количеству химических реакций. Поэтому производители обычно разбрасывают множество мелких частиц по поверхности нового каталитического нейтрализатора. Из прошлых исследований мы знаем, что со временем атомы металла начинают двигаться, образуя все более и более крупные частицы, которые имеют меньшую площадь поверхности и, следовательно, становятся менее эффективными.Мы называем этот процесс комкования «спеканием». Чтобы противодействовать спеканию, производители используют чрезмерное количество металла, чтобы преобразователь соответствовал нормам выбросов в течение 10-15-летнего срока службы автомобиля. Наша команда обнаружила, что спекание - не единственная причина дезактивации. Фактически, этот новый механизм дезактивации оказывается совершенно противоположным спеканию. В некоторых случаях частицы не становятся больше, а разлагаются на более мелкие частицы и в конечном итоге становятся отдельными атомами, которые по существу неактивны.Это новое понимание, которое, как мы полагаем, никто не представляло раньше, побудило нас искать совершенно новый способ максимального увеличения срока службы и производительности металлов в каталитических нейтрализаторах.

Что мы можем сделать, чтобы катализаторы прослужили дольше?

Наши исследования показывают, что если мы тщательно контролируем и размер, и расстояние между металлическими частицами, частицы палладия не будут спекаться в большие сгустки и не распадаться на отдельные атомы.Раньше многие люди в сообществе катализа думали, что если вы хотите сделать частицы стабильными, вы должны держать их как можно дальше друг от друга, чтобы предотвратить миграцию частиц. Мы опровергли это понятие, объединив команду, которая изучила деградацию по-новому. Аарон Джонстон-Пек из Национального института стандартов и технологий использовал передовую микроскопию, чтобы визуализировать присутствие отдельных атомов. Саймон Бэр из Национальной ускорительной лаборатории SLAC использовал рентгеновские методы, чтобы доказать, что каталитические материалы начинаются как частицы и заканчиваются как отдельные атомы.Чтобы поместить эти экспериментальные результаты в теоретическую основу, мы работали с Фрэнком Абильдом-Педерсеном из Центра изучения интерфейсов и катализа и SLAC SUNCAT и Филиппом Плессоу из Технологического института Карлсруэ в Германии. У них были вычислительные ресурсы, чтобы помочь нам смоделировать механизм деактивации в атомарном масштабе. В конце концов, мы предоставили научную основу, которая могла бы позволить поддерживать снижение загрязнения, используя меньше драгоценных металлов и снижая стоимость каталитических нейтрализаторов.Если автомобильные инженеры в конечном итоге подтвердят и осуществят эти выводы, это станет огромной победой для потребителей в долгосрочной перспективе.


Исследователи превращают CO в CO2 с помощью одного атома металла
Дополнительная информация: Эммет Д.Goodman et al. Дезактивация катализатора через разложение на отдельные атомы и роль загрузки металла, Nature Catalysis (2019). DOI: 10.1038 / s41929-019-0328-1 Предоставлено Стэндфордский Университет

Ссылка : Как каталитические нейтрализаторы в автомобилях выходят из строя и почему это важно (2019, 14 августа) получено 14 декабря 2020 с https: // физ.org / news / 2019-08-cattic-cars-bad.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.Автомобильный катализатор

- английское определение, грамматика, произношение, синонимы и примеры

Устройство и способ особенно полезны для покрытия автомобильных катализаторов без потерь и с расширенными вариантами конструкции. патенты-wipo патенты-wipo

Исследовано влияние степени мелкости помола отработанных моторных автомобильных катализаторов на выход металлов платиновой группы (МПГ) гидрометаллургическим методом. Обычное сканирование Обычное сканирование

S # ограничения скорости, S # запреты на движение для автомобилей без катализаторов , S # запреты на движение грузовиков по внутренним городским дорогам еврлекс еврлекс

Та же группа высокотехнологичных металлов также является основой новых экологически чистых продуктов: электромобили, требующие лития и неодима, автомобильные катализаторы , платина , солнечные панели, требующие индий, галлий, селен и теллур, энергоэффективные высокоскоростные поезда, требующие кобальта. и самарий, и новые топливосберегающие авиационные сплавы рения.Кордис Кордис

В отрасли, где сокращение затрат может иметь значение для конкуренции, финансируемый ЕС проект Regencats рассматривает практические аспекты реактивации отработанных автомобилей выхлопных катализаторов . Кордис Кордис

Металлосодержащие присадки принимаются для защиты седла клапана только в автомобилях с катализатором без катализатора. UN-2 UN-2

Раунды IMEP (Международная программа оценки измерений) -9 (микроэлементы в воде) и -11 (металлы в автомобилях, выхлопных газах, катализаторах ) были завершены более чем 235 лабораториями-участниками из более чем 40 стран.ЕврЛекс-2 ЕврЛекс-2

Три основных краткосрочных меры касались дорожного движения в общенациональном масштабе: ограничение скорости S1, запрет движения S2 для автомобилей без катализаторов , запрет S3 на движение грузовиков по внутренним городским дорогам. ЕврЛекс-2 ЕврЛекс-2

Три основных краткосрочных меры касались дорожного движения в общенациональном масштабе: S # ограничение скорости, S # запрет на движение для автомобилей без катализаторов , S # запрет на движение грузовиков по внутренним городским дорогам еврлекс еврлекс

В области транспорта промышленность инициировала несколько программ, включая автобусы и грузовики, работающие на природном газе, электрические автомобили и дизельные катализаторы для тяжелых транспортных средств.Гига-френ Гига-френ

Примеры проектов, которые будут реализованы стипендиатами Марии Кюри, включают: вербальные команды персональным компьютерам; исследования растений в засушливых регионах; идентификация замены родия, используемого в автомобилей выхлопных катализаторах . Кордис Кордис

Для автомобилей на водородном топливе требуются катализаторы на основе платины . ЕврЛекс-2 ЕврЛекс-2

В бензин, предназначенный для катализатора , оборудованный автомобилей , настоятельно не рекомендуется добавлять калий или натрийсодержащие присадки. UN-2 UN-2

Программа IMEP IRMM оказала серьезную поддержку экологической политике за счет завершения IMEP-9 (металлы в воде) с участием 201 лаборатории из 35 разных стран и IMEP-11 (металлы в выхлопных газах автомобилей , катализатор ) с участием 36 участников. из 16 разных стран.ЕврЛекс-2 ЕврЛекс-2

В случае общенационального запрета на вождение легковых автомобилей без трехходового катализатора (- #% NOx еврлекс еврлекс

Катализатор для автомобиля выхлопных газов tmClass tmClass

Даже некоторые CB80 для Европы имели катализатор , тогда как автомобили UK не имели. WikiMatrix WikiMatrix

Кроме того, есть свидетельства увеличения использования платины в катализаторах для дизельных автомобилей в Европе.ЕврЛекс-2 ЕврЛекс-2

Более того, когда срок службы автомобиля подходит к концу, повторное использование катализатора на другом автомобиле будет выгодным не только с экономической, но и с экологической точки зрения. Кордис Кордис

Catalyst -оборудованный автомобилей были впервые представлены в США в 1974 году, но появились на европейских дорогах только в 1985 году, а в 1993 году законодательство предписало их использование на автомобилях. Обычное сканирование Обычное сканирование

Исследование, проведенное для Комиссии в 1997 году, показывает, что в Европе количество переработанных катализаторов зависит от стимулов к их сбору, от цен на драгоценные металлы, а также от доли списанных автомобилей , оснащенных катализаторы .ЕврЛекс-2 ЕврЛекс-2

Современные ограничения выбросов для мотоциклов требуют технологии, сопоставимой с катализатором до стадии для легковых автомобилей . ЕврЛекс-2 ЕврЛекс-2

Меры, относящиеся к осмотру и техническому обслуживанию, были сосредоточены в основном на проверке пригодности к эксплуатации катализатора , оборудованных автомобилей , построенных в соответствии со стандартом Евро 1, то есть в соответствии с Директивой 91/441 / EEC. ЕврЛекс-2 ЕврЛекс-2

Катализаторы окисления являются исходным типом автокатализаторов и использовались с середины 1970-х годов для бензиновых двигателей автомобилей , пока не были заменены трехкомпонентными катализаторами .Обычное сканирование Обычное сканирование

По заявлению комитета, химия поверхности «может помочь нам понять такие разнообразные процессы, как почему ржавеет железо, как работают топливные элементы и как работают катализаторы в наших автомобилях ». Кордис Кордис

.

автомобильный катализатор - определение - английский

Примеры предложений с "автомобильным катализатором", память переводов

патентов-wipo Устройство и метод особенно полезны для покрытия автомобильных катализаторов без потерь и с расширенными вариантами конструкции. Обычное ползание Влияние степени измельчения мелкое исследованы использованные автомобильные катализаторы по выпуску металлов платиновой группы (МПГ) гидрометаллургическим методом. eurlexS # ограничения скорости, S # запреты на движение автомобилей без катализаторов, S # запреты на движение грузовых автомобилей по внутригородским дорогам. -технологические металлы также имеют фундаментальное значение для новых экологически чистых продуктов: электромобили, требующие лития и неодима, автомобильные катализаторы, платиновые, солнечные панели, требующие индий, галлий, селен и теллур, энергоэффективные высокоскоростные поезда, требующие кобальта и самария, и новое топливо. экономичные авиационные рениевые сплавы.Кордис В отрасли, где сокращение затрат может иметь значение для конкуренции, финансируемый ЕС проект Regencats рассматривает практические аспекты реактивации старых автомобильных выхлопных катализаторов. UN-2 Металлосодержащие добавки принимаются для защиты седла клапана только в автомобилях без катализатора. 2ИМЭП (Международная программа оценки измерений) раунды -9 (микроэлементы в воде) и -11 (металлы в катализаторах выхлопных газов автомобилей) были завершены более чем 235 лабораториями-участниками из более чем 40 стран. EURLex-2 Три основных краткосрочных действия касались дорожного движения в общенациональном масштабе: ограничения скорости S1, запреты на движение S2 для автомобилей без катализаторов, S3 запреты на движение грузовиков по внутренним городским дорогам.eurlex Три основных краткосрочных действия касались дорожного движения в общенациональном масштабе: S # ограничение скорости, S # запрет на вождение автомобилей без катализаторов, S # запрет на вождение грузовиков по внутренним городским дорогам Giga-fren На транспортном фронте промышленность инициировала несколько программ включая автобусы и грузовики, работающие на природном газе, электромобили и дизельные катализаторы для тяжелых транспортных средств.cordis Примеры проектов, которые будут реализованы стипендиатами Марии Кюри, включают: передачу устных команд персональным компьютерам; исследования растений в засушливых регионах; идентификация замены родия, используемого в катализаторах выхлопных газов автомобилей.EurLex-2 Для автомобилей на водородном топливе требуются катализаторы на основе платины. UN-2 В бензин, предназначенный для автомобилей с катализатором, настоятельно рекомендуется не добавлять калий или натрийсодержащие присадки EurLex-2 Программа IMEP IRMM оказала сильную поддержку экологической политике благодаря завершению IMEP -9 (металлы в воде) с участием 201 лаборатории из 35 разных стран и IMEP-11 (металлы в катализаторе выхлопных газов автомобилей) с участием 36 участников из 16 стран. Eurlex В случае общенационального запрета на вождение легковых автомобилей без трех -way катализатор (- #% NOxtmClassCatalyst единицы для выхлопных газов автомобилей WikiMatrix Даже некоторые CB80 для Европы имели катализатор, хотя британские автомобили не использовали.EurLex-2 Кроме того, есть свидетельства увеличения использования платины в катализаторах для дизельных автомобилей в Европе. Cordis Более того, когда автомобиль подходит к концу своего срока службы, повторное использование его катализатора на другом автомобиле будет выгодно не только с экономической точки зрения. Автомобили, оборудованные системой CrawlCatalyst, были впервые представлены в США в 1974 году, но появились на европейских дорогах только в 1985 году, а в 1993 году законодательство предписало их использование на автомобилях. Исследование EurLex-2A, проведенное для Комиссии в 1997 году, показывает, что В Европе количество переработанных катализаторов зависит от стимулов к их сбору, от цен на драгоценные металлы, а также от доли утилизированных автомобилей, оснащенных катализаторами.EurLex-2 Современные ограничения выбросов для мотоциклов требуют технологии, сравнимой со стадией прекатализатора для легковых автомобилей. EurLex-2Measures, относящиеся к осмотру и техническому обслуживанию, сосредоточены в основном на проверке пригодности к эксплуатации автомобилей с катализатором, построенных по стандарту Euro 1. т.е. в соответствии с Директивой 91/441 / EEC. Катализаторы ползучего окисления являются исходным типом автокатализаторов и использовались с середины 1970-х годов для автомобилей с бензиновым двигателем, пока их не заменили трехкомпонентные катализаторы.CordisSurface Chemistry «может помочь нам понять такие разнообразные процессы, как почему железо ржавеет, как работают топливные элементы и как работают катализаторы в наших автомобилях», - заявили в комитете.

Показаны страницы 1. Найдено 78 предложения с фразой автомобильный катализатор.Найдено за 11 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 0 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они поступают из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.

.

Этика автономных автомобилей, самоуправление и проблема тележки

За последние несколько лет в автомобили было встроено все больше и больше автономных функций. А всего пару месяцев назад Tesla выпустила следующее видео, в котором хвастается своим достижением «полного самоуправления».

В статье Techopedia сообщается, что даже более ранние автомобили Tesla содержали «необходимое оборудование для автономного вождения», хотя активация этой способности зависела от обновления программного обеспечения.В статье также предусматривается разница между тем, как построенные сегодня автономные автомобили будут отличаться от автомобилей будущего.

В настоящее время автомобили Tesla оснащены необходимым оборудованием для автономного вождения, но для полной активации этой функции требуются обновления программного обеспечения. Хотя это позволит полностью автономное вождение, оно также позволит водителю-человеку взять на себя управление, когда ситуация требует вмешательства.

Однако следующему поколению автономных транспортных средств не потребуются рулевые колеса, педали или трансмиссии.Преимущество таких автомобилей заключается в возможности уменьшения количества аварий и предоставления необходимого транспорта для людей, не способных управлять автомобилем, таких как пожилые люди или люди с ограниченными возможностями зрения или физическими недостатками.

Но есть и потенциальный недостаток: необходимость в человеческом агентстве, которое настраивает программирование автомобиля, чтобы предвидеть все возможные сценарии и направлять автомобиль, чтобы выносить те суждения, которые люди должны делать, когда сценарий требует действий, которые неизбежно причинить вред в той или иной форме.

Хотя Tesla, возможно, является самым известным именем в области искусственного интеллекта для транспортных средств, она, безусловно, не единственный игрок на этом растущем рынке. Некоторые гораздо более почтенные имена в индустрии также участвовали в этом процессе.

СВЯЗАННЫЙ: ИНТЕРЕСНАЯ ИСТОРИЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ

Бернард Марр недавно написал о миллиардных инвестициях Toyota в беспилотные автомобили и искусственный интеллект. Компания поставила перед собой цели, которых она хочет достичь к 2020 году:

«Благодаря инвестициям Toyota в технологические стартапы, такие как Perceptive Automata, она надеется создать технологию, которая позволит автономным транспортным средствам более интуитивно, чем у человека, когда они находятся в движении. Дорога больше похожа на то, как водители-люди взаимодействуют с пешеходами.”

История безопасности беспилотного вождения

Конечно, мы еще не достигли этого. Но вопрос в том, является ли это конечной целью и должны ли мы ее преследовать, не принимая во внимание последствия полностью независимого автомобиля.

В каждом случае ДТП и смерти самоуправляемого автомобиля перечислено девять ДТП с участием автономных транспортных средств, только четыре из которых привели к гибели людей. Однако, несмотря на претензии к названию, список неполный, поскольку после публикации статьи в таких авариях были жертвы.

Последний случай со смертельным исходом, о котором сообщалось, был связан с автомобилем Tesla Model X 23 марта 2018 года. Водитель автомобиля погиб, когда он врезался в шлагбаум. Тесла обвинил это в том, что барьер мешал автономной системе вождения автомобиля:

«Причина, по которой эта авария была настолько серьезной, заключается в том, что амортизатор столкновения, барьер безопасности на шоссе, который предназначен для уменьшения удара о бетонный разделитель полосы движения, имел был раздавлен в предыдущей аварии без замены », - говорится в заявлении Tesla.

Компания добавила: «Мы никогда не видели такого уровня повреждений Model X при любой другой аварии».

К сожалению, на этом аварии беспилотных автомобилей Tesla со смертельным исходом не закончились. Ряд из них произошел в этом году.

Среди инцидентов был один 1 марта 2019 года. Национальный совет по безопасности транспорта США (NTSB) подтвердил, что полуавтономное программное обеспечение автопилота использовалось на Tesla Model 3, когда он врезался в тягач с прицепом, пытающимся пересек шоссе Флориды, водитель автомобиля погиб.

Хотя они все еще относительно редки, по сравнению с дорожно-транспортными происшествиями, вызванными водителями-людьми, тот факт, что в результате беспилотных автомобилей случаются несчастные случаи и гибнут люди, заставляет людей беспокоиться об их безопасности и программировании. Фактически, в этом году Quartz поставил под сомнение заявления Tesla о безопасности.

Как и в случае аварии Tesla, в большинстве аварий с автономными автомобилями погибает человек, сидящий на водительском сиденье. Однако были случаи, когда люди, находившиеся вне автомобиля, сбивались и убивались автономными автомобилями.

Самым печально известным инцидентом такого рода может быть инцидент, связанный с Uber, когда в марте 2018 года погибла Элейн Херцберг. 49-летняя женщина шла и толкала свой велосипед через Милл-авеню в Темпе, штат Аризона, когда ее сбила машина Uber.

Видео инцидента, опубликованное полицией, можно посмотреть здесь:

В результате Uber принял политику, предусматривающую включение людей в свои автомобили. История сообщается здесь: Uber возвращает к работе беспилотные автомобили, но с водителями-людьми.

Это способ для Uber обойти проблему, с которой нам придется столкнуться, если и когда полностью автономные автомобили станут нормой: как запрограммировать их, чтобы они включали инстинкт сохранения человеческой жизни.

Программирование ИИ с заботой об этике

Как мы видели в другой статье «Наш дивный новый мир: почему развитие ИИ вызывает этические опасения», огромная сила ИИ влечет за собой большую ответственность - убедиться, что технологии не позволяют ситуации хуже во имя прогресса.Изучение этики ИИ привлекло внимание людей, которые думают о том, что нужно сделать перед внедрением автоматизированных решений.

Один из этих людей - Пол Тагард, доктор философии, канадский философ и ученый-когнитивист, поднял некоторые из проблем, с которыми мы должны сейчас столкнуться в отношении этики программирования в ИИ в книге «Как создать этический искусственный интеллект».

Он поднимает следующие 3 препятствия:

  1. Этические теории очень противоречивы.Некоторые люди предпочитают этические принципы, установленные религиозными текстами, такими как Библия или Коран. Философы спорят о том, должна ли этика основываться на правах и обязанностях, на высшем благе для наибольшего числа людей или на добродетельных поступках.
  2. Этичное поведение требует удовлетворения моральных ценностей, но нет единого мнения о том, какие ценности подходят или даже о том, какие ценности являются. Без учета соответствующих ценностей, которые люди используют, когда действуют этично, невозможно согласовать ценности систем ИИ с ценностями людей.
  3. Чтобы построить систему ИИ, которая ведет себя этично, представления о ценностях, правильном и неправильном должны быть достаточно точными, чтобы их можно было реализовать в алгоритмах, но точность и алгоритмы крайне не хватает в текущих этических обсуждениях.

Тагард действительно предлагает подход к преодолению этих проблем, говорит он и ссылается на свою книгу Естественная философия: от социального мозга к знаниям, реальности, морали и красоте . Однако в ходе статьи он не предлагает решения, специально предназначенного для программирования беспилотных автомобилей.

Беспилотные автомобили и проблема тележки

В идеале водители избегают столкновения ни с чем, ни с кем-либо. Но можно попасть в ситуацию, в которой невозможно избежать столкновения, и единственный выбор - в кого или людей ударить.

Эта этическая дилемма известна как проблема тележки, которая, как и сама тележка, возникла более века назад. Обычно это представляется следующим образом:

Вы видите, как сбежавший троллейбус движется к пяти связанным (или иным образом недееспособным) людям, лежащим на рельсах.Вы стоите рядом с рычагом, который управляет переключателем. Если вы потянете за рычаг, тележка будет перенаправлена ​​на боковой путь, и пять человек на главном пути будут спасены. Однако на обочине дороги лежит одинокий человек.

У вас есть два варианта:

  1. Ничего не делать и позволить тележке убить пять человек на главном пути;
  2. Потяните за рычаг, отклонив тележку на боковую колею, где она убьет одного человека.

Конечно, действительно хорошего выбора здесь нет.Вопрос в том, какой из двух плохих вариантов меньше. Именно такую ​​дилемму Зеленый Гоблин представил Человеку-пауку в фильме 2002 года, пытаясь заставить его выбирать между спасением канатной дороги, полной детей, или женщины, которую он любит:

Быть супергероем, Человек-паук смог использовать свои способности прядения паутины и силу, чтобы спасти их обоих. Но иногда даже супергероям приходится делать трагический выбор, как это было в фильме 2008 года « Темный рыцарь », в котором Бэтмен решил оставить любимую женщину во взорвавшемся здании.

Таким образом, даже те, кто обладает превосходными способностями, не всегда могут спасти всех, и такая же ситуация может применяться к автомобилям с поддержкой ИИ.

Тогда возникает вопрос: какой этический кодекс мы применяем, чтобы запрограммировать их на такой выбор?

Что должен делать беспилотный автомобиль?

MIT Technology Review привлек внимание некоторых исследователей, которые несколько лет назад работали над формулировкой ответов в книге «Как помочь самоуправляемым автомобилям принимать этические решения». Среди исследователей в этой области - Крис Гердес, профессор Стэнфордского университета, который изучал «этические дилеммы, которые могут возникнуть, когда самоуправляемое транспортное средство внедряется в реальном мире»."

Он предложил более простой выбор: иметь дело с ребенком, выбегающим на улицу, который заставляет машину что-то удариться, но позволяет ему выбирать между ребенком и фургоном на дороге. Для человека это не должно быть - умение понимать, что защита ребенка важнее защиты фургона или самого автономного автомобиля.

Но что подумает ИИ? А как насчет пассажиров в автомобиле, которые могут получить травмы в результате такого столкновения?

Гердес заметил: «Это очень трудные решения, с которыми каждый день сталкиваются разработчики алгоритмов управления для автоматизированных транспортных средств.

В статье также цитируется Адриано Алессандрини, исследователь, работающий над автоматизированными транспортными средствами в Университете де Рома Ла Сапиенца в Италии, который возглавлял итальянскую часть европейского проекта CityMobil2 по тестированию автоматизированных транспортных средств. Смотрите видео об этом ниже:

Она описала проблему тележки для водителей и беспилотных автомобилей в следующем суммировании:

«Вы можете увидеть что-то на своем пути, и вы решите сменить полосу движения, как и вы, в этом переулке есть что-то еще.Так что это этическая дилемма ».

Другой видный специалист в этой области - Патрик Лин, профессор философии в Калифорнийском Политехническом университете, с которым работал Гердес. TED-Ed Линя рассматривает этические проблемы программирования беспилотных автомобилей для принятия решений о жизни или смерти, представленный в виде мысленного эксперимента в этом видео:

Если бы мы управляли автомобилем с коробкой в ​​ручном режиме, Какой бы способ мы ни отреагировали, это будет восприниматься как реакция, а не намеренное решение », - говорит Линь в видео.Соответственно, это следует понимать как «инстинктивное паническое движение без предусмотрительности или злого умысла».

Совершенно реальная возможность гибели людей не в результате неисправности, а в результате того, что машины следуют своему программированию, - вот что делает так важно заранее подумать о том, как справиться с тем, что Лин описывает как «своего рода алгоритм прицеливания. "

Он объясняет, что такие программы будут «систематически отдавать предпочтение или дискриминировать определенный тип объекта, в который можно врезаться.«

В результате те, кто находится в« целевых транспортных средствах, будут страдать от негативных последствий этого алгоритма не по своей вине ».

Он не предлагает решения этой проблемы, но это предупреждение, о котором мы должны подумать. о том, как мы собираемся справиться с этим:

«Обнаружение этих моральных крутых поворотов сейчас поможет нам маневрировать по незнакомой дороге технологической этики и позволит нам уверенно и сознательно отправиться в наше прекрасное новое будущее».

Это, вероятно, докажет. это даже более сложная задача для навигации, чем дороги, по которым должны ехать автономные транспортные средства.

.

Смотрите также