Что такое авто катализатор и для чего нужен? Автомобильный катализатор - что это такое? Правильное расположение катализатора на выхлопной трубе

Одной из систем очистки выхлопных газов автомобиля является каталитический нейтрализатор отработавших газов, который называют катализатором или нейтрализатором, хотя это то же самое. Расскажем что это такое и для чего нужен, рассмотрим основные причины, если он забит.

Что это такое?

Катализатор — устройство, которое располагается в выхлопной системе и нужно для очистки выходящих оттуда газов. С помощью химических реакций в данном устройстве вредные вещества превращаются в менее пагубные, которые выходят наружу. Т.е. из выхлопной трубы после его работы выходит воздух с минимальными загрязнениями. Катализатор начинает работать только после нагревания, т.е. при пуске холодного двигателя он бездействует.

Вместе с ним работают кислородные датчики , которые определяют состав смеси и соотношение воздуха с бензином в горючей смеси. Ведь от этого соотношения зависит, какая будет смесь: обогащённая или обеднённая. Кислородные датчики, в зависимости от показаний, управляют работой катализатора.

Располагается катализатор в выхлопной трубе между двигателем и глушителем, закрытое снизу (обязательно!) дополнительным экраном, потому что при сильном нагреве он раскаляется почти докрасна.

Как проверить: работает или нет?

У катализатора бывает ТРИ состояния: рабочее, полурабочее, нерабочее. Рассмотрим эти три состояния и как ведет себя машина при каждом из них. В рабочем состоянии машина работает нормально, лампочка ошибки на панели приборов не загорается при работе двигателя, претензий ни к чему нет.

В «полурабочем» состоянии начинаются проблемы. Машина ведет себя как-то не так:

• Временами (или всегда) пропадает тяга и «приемистость» на больших оборотах; вчера «тянула» нормально, а сегодня ее вроде бы что-то «за зад держит».
• По утрам и в состоянии «на горячую» машина стала заводиться хуже, двигатель приходится долго «гонять» стартером, чтобы завелся.
• Иногда «куда-то пропадают обороты»: давите на педаль газа, а стрелка тахометра с трудом добирается до двух или четырех тысяч и там останавливается. Машина начинает чрезмерно потреблять бензин.

Возможна еще такая проверка — подтверждение «полурабочего» состояния. Когда у Вас начались подобные проблемы, надо завести двигатель и «утопить» педаль до упора. Если двигатель начнет медленно поднимать обороты и остановится где-то на двух-трех тысячах, а дальше — ни в какую — возможны проблемы с катализатором.

В «нерабочем» состоянии машина заводится долго, а когда заведется – то глохнет почти сразу же или не заводится, т.е. даже не «схватывает».

«Третье состояние» проверить просто: надо в момент пуска машины подойти к выхлопной трубе и посмотреть (почувствовать, например, приложенной рукой) – идут оттуда выхлопные газы или нет.

Как удалить катализатор?

Вопросы экологии и покупки нового не рассматриваем – 99% автолюбителей просто удаляют его , т.к. новый катализатор стоит дорого из-за содержания в нём платины.

Хочется предостеречь от распространенной ошибки: всегда удаляйте его полностью, а не пробивайте только отверстие. Кто даст гарантию, что время это отверстие не забьется? После удаления внимательно осмотрите внутренность той емкости, в которой находился катализатор и увидите «прикипевшую» к поверхности металлическую сеточку, одну или несколько. Ее удаляйте тоже.

Можно вырезать катализатор и вварить гофровую трубу. Это даст не жесткое соединение мотора и выпускной системы, а также дополнительное охлаждение газов.

Возможно ли почистить катализатор? Это зависит от степени и вида загрязнения. Если он забился серой и парафином после заправки плохим бензином — то ничего не поможет. В этом случае меняют на новый или ставят обманку. Другое дело, если забился серой. Специальная автохимия его может очистить.

Нейтрализатор отработанных газов предназначен для нейтрализации вредных веществ, находящихся в отработанных газах выпускной системы.

Принцип работы

Постоянные усилия разработчиков по улучшению процессов сгорания, оптимизации управления системами двигателя достигли определённой точки, при которой требовались новые методы и способы для уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу многочисленными автомобилями. Разработаны и применяются т.н. нейтрализаторы отработанных газов, которые устанавливаются в выпускной системе. В настоящее время используются нейтрализаторы нескольких типов:

• каталитические;
• термические;
• накопительные;
• и др.

В каталитических процесс нейтрализации интенсифицируется за счёт применения катализаторов, а в термических — за счёт высокой температуры с добавлением воздуха к отработанным газам.

Каталитические нейтрализаторы

Каталитические нейтрализаторы называют окислительными, т.к. они предназначены для окисления СО и СН, находящихся в отработанных газах. За короткое время, пока газы проходят через нейтрализатор, все реакции должны завершиться при температуре 250 — 800 град.

При температуре менее 250 град, эффективность нейтрализатора мала, а при температуре выше 1 000 гр. происходит «спекание» мелких кристаллов платины и разрушение активной поверхности, т.е. дезактивация нейтрализатора.

Рис. Окислительный нейтрализатор

На рисунке представлена конструкция каталитического нейтрализатора. 1 — керамическая пористая основа с нанесённым покрытием из платины и родия, 2 — изоляционные и теплоотводящие компоненты, 3 — датчик содержания кислорода в отработанных газах. Дезактивация катализатора особенно велика в первые 20 тыс.км. Особенно быстро дезактивация наступает при использовании этилированного бензина. Повторим, что рабочая температура в нейтрализаторе 400-700 гр., поэтому для быстрого прогрева и эффективной работы нейтрализатор располагают ближе к выпускному коллектору. Такое расположение является положительным фактором при холодном пуске и прогреве двигателя — нейтрализатор быстрее начинает работать, но при этом повышается его эксплуатационная температура, а это может способствовать дезактивации катализатора.

Блок-носитель каталитического нейтрализатора делают из керамики сотовой структуры, гофрированной фольги из нержавеющей стали или в виде сферических гранул из оксида алюминия, которые укладывают в металлический цилиндр, закрытый по торцам сетками. На поверхность носителя наносится каталитический материал и помещают внутрь корпуса из нержавеющей жаропрочной стали. Между блоком-носителем и корпусом ставится терморасширяющаяся прокладка. Для уменьшения вибрационных нагрузок нейтрализатор присоединяется шарнирными соединениями или компенсаторами колебаний.

Рис. Эффективная зона работы нейтрализатора

На рисунке показана зона эффективной работы нейтрализатора. Заштрихованная область — зона «стехиометрической» смеси, по оси абсцисс (В) отображено отношение «воздух-топливо», по оси ординат (А)-эффективность работы нейтрализатора.

В зоне «богатых» смесей — от 10 до 14,6 преобладают высокие концентрации оксида азота(NОх) и низкие СО и СН. Нейтрализаторы, преобразующие СО, СН, N0, называют трёхкомпонентными или бифункциональными. Для нейтрализации смеси оксида азота, получающегося в процессе сгорания смеси, используются реакции его восстановления до азота N2 и аммиака NH3. В материалах, служащих катализатором при нейтрализации вредных веществ, используются платина, палладий, родий и др.

Трёхкомпонентные нейтрализаторы являются окислительными и восстановительными. В связи с тем, что состав вредных веществ резко меняется в зависимости от «обогащения» или «обеднения» топливовоздушной смеси, необходимо поддерживать работу двигателя в районе «стехиометрической» смеси.

Для выполнения такой задачи используется электронное управление работой двигателя с системой обратной связи (замкнутая система). Датчики, обеспечивающие работу обратной связи, называются: лямбда зондами (отношение «воздух-топливо») и устанавливаются до и после нейтрализатора, а также термометры газов в зоне процессов нейтрализации и окисления вредных веществ.

Термические нейтрализаторы

Термические нейтрализаторы представляют собой камеру, в которой при высокой температуре окисляются СО и СН. При работе двигателя на обогащенной смеси, требуется подача воздуха перед нейтрализатором. При работе на обеднённой смеси температура будет не высокой и требуется дополнительный прогрев нейтрализатора. Термический нейтрализатор начинает работать при температуре 600 гр, что существенно выше, чем у каталитических нейтрализаторов. Кроме этих требований, нужны более прочные и жаростойкие материалы, стойкость к высокой коррозионной агрессивности. Не получили широкого распространения.

Ранее отмечалось, что нейтрализатор не работает на режимах прогрева двигателя, т.к. температура в нём не достаточно высока, кроме того, двигатель в это время работает на обогащенных смесях и в отработанных газах нет достаточного количества кислорода, необходимого для окисления СН в нейтрализаторе.

Для ускоренного прогрева нейтрализатора уменьшается угол опережения зажиганием, или электрическим подогревом нейтрализатора путём сжигания перед ним топлива в горелке, или подачи воздуха в, поток отработанных газов с помощью специального насоса.

Рис. Методы подогрева нейтрализатора: 1 — топливная форсунка, 2 — нейтрализатор, 3 — свеча для поджигания смеси, 4 — воздушный насос

В некоторых системах используют «стартовый» нейтрализатор, который устанавливается перед или параллельно основному При параллельном расположении весь поток отработанных газов направляется в стартовый нейтрализатор, который быстро прогревается и начинает эффективно работать.

После прогрева двигателя поворотом заслонки поток газов направляется в основной нейтрализатор. На рисунке приведена одна из схем построения системы с параллельным и основным нейтрализаторами.

Рис. Система со стартовым нейтрализатором: 1 — двигатель, 2 — стартовый нейтрализатор, 3 — глушитель, 4 — основной нейтрализатор, 5 — кислородный датчик (лямбда-зонд), 6 — заслонка

При очистке отработанных газах дизельных двигателей внимание уделяется сокращению содержания твёрдых частиц и оксидов азота (NOx). Приведём краткое описание некоторых способов очистки ОГ, применяемых в дизельных двигателях.

Фильтр твёрдых частиц используется для сбора и их дальнейшей регенерации. Используется с окислительным нейтрализатором. Перед и после нейтрализатора и фильтра твёрдых частиц устанавливаются датчики давления и температуры, по которым косвенным способом определяется загрязнение элементов. Далее ЭБУ двигателем переводит работу двигателя на разные режимы для запуска системы регенерации твёрдых частиц.

Накопительный нейтрализатор NOx

Накопительный нейтрализатор NOx собирает на своей поверхности оксиды азота, а затем конвертирует их в азот (N2). При холодном пуске отработанные газы нагреваются для сокращения количества NOx. ЭБУ двигателем периодически обогащает, а затем обедняет рабочую смесь и, тем самым, создаёт условия для разложения оксидов азота.

Расположение

После выпускного коллектора сразу в подкапотном пространстве или под днищем автомобиля. Обычно снизу дополнительно защищен металлической сетчатой пластиной.

Неисправности

Засоряется от некачественных (или несгоревших) топлив и масел. Разрушается при уларах. Обычно двигатель не запускается при правильности всех параметров, т.к. отработанным газам некуда выходить — выпускная система забита.

Методика проверки

Если возникли подозрения на неисправность нейтрализатора, необходимо проверить давление газов перед нейтрализатором. Холостой ход — не более 0,9 bar и режим нагрузок (примерно 3000 оборотов) не более 2,5 bar. Если нет измерительного манометра — просто выкрутить кислородный датчик для выпуска отработанных газов. Если двигатель запустился, значит нейтрализатор «забит». Признаком неисправности нейтрализатора служат раскалённые газы, идущие из выпускной системы; перегрев двигателя и «хлопки» во впускной коллектор.

Ремонт

Нейтрализатор отработанных газов ремонту не подлежит. Пробивать отверстие в нейтрализаторе нельзя, можно разрезать и удалить все внутренности, что не приветствуется по причине нарушения экологических норм выброса отравляющих веществ. Лучше заменить на новый, как обычный сменный элемент со своим сроком службы (примерно 150 тыс.км.).

Общая информация по катализаторам.

Автомобильный катализатор и его роль в выхлопной системе

Катализатор имеет удивительно простое устройство, но воздействие его очень велико. Из этой статьи вы узнаете, какие загрязняющие вещества образуются в результате работы двигателя, и как каталитический преобразователь справляется с каждым из них, сокращая выбросы вредных выхлопных газов.

Автомобильные катализаторы

На дороги ежедневно выезжают миллионы автомобилей, и каждый из них - источник загрязнения воздуха. Особенно это чувствуется в крупных городах, где выхлопные газы автомобилей могут создавать большие проблемы.

Для решения этих проблем каждая страна издает свои законы, которые ограничивают допустимый уровень загрязнения, который может создавать каждая машина. За прошедшее время автопроизводители внесли много улучшений в конструкцию автомобильного двигателя и топливных систем, чтобы соответствовать этим требованиям. Одно из значительных изменений произошло в 1975 году - именно в этом году появилось новое устройство, называемое каталитическим преобразователем (конвертером) или просто катализатором. Работа каталитического преобразователя заключается в преобразовании вредных выхлопных газов в менее вредные прежде, чем они покинут выхлопную систему автомобиля.

Выбросы загрязняющих веществ

В целях сокращения выбросов, современные автомобильные двигатели тщательно контролируют количество сжигаемого ими топлива. Их задача - сохранить соотношение "воздух-топливо" как можно ближе к идеальной точке, называемой стехиометрической. Теоретически, при этом соотношении все топливо сгорит с использованием всего имеющегося в воздухе кислорода. Для бензина стоихиометрический коэффициент - около 14,7:1, что значит, что при сожжении одной единицы бензина будет сожжено 1 4 , 7 единицы воздуха. фактически во время езды сгорание топливной смеси немного отличается от идеального соотношения. Иногда смесь может быть бедной (при коэффициенте "воздух-топливо" выше, чем 14,7), или, наоборот, насыщенной (при более низком коэффициенте).

Основные загрязняющие вещества, вырабатываемые двигателем, это:

газообразный азот (N 2 ) - воздух состоит на 78 процентов из газообразного азота, и большая часть его проходит сквозь автомобильный двигатель

диоксид углерода (СО 2 ) - один из продуктов сгорания. Углерод из топлива соединяется с кислородом воздуха.

водяной пар (H 2 O) - еще один продукт сгорания. Водород из топлива соединяется с кислородом воздуха.

Это выбросы в основе своей не опасны, хотя, как считается, выброс углекислого газа (СО 2 ) способствует глобальному потеплению. Но так как процесс горения никогда не совершенен, небольшое количество гораздо более вредных выхлопных газов выделяется при работе двигателя автомобиля. Именно на снижение их уровня ориентированы каталитические преобразователи:

окись углерода (СО) - ядовитый газ без цвета и запаха

углеводороды, также известные как летучие органические соединения - один из главных компонентов смога, образуется за счет неполного сгорания топлива

оксиды азота (NO и NO 2 , которые часто объединяют под обозначением NO x ) - также являются компонентом смога, а также кислотных дождей, оказывают влияние на слизистую человека.

В следующем разделе мы рассмотрим, какие именно процессы происходят внутри каталитического преобразователя.

Как катализаторы сокращают вредные выбросы в выхлопных газах

Если вспомнить химию, то катализатор - это вещество, которое ускоряет или вызывает химическую реакцию, само не входя в продукты реакции. Катализаторы участвуют в реакции, но не являются не реактивом, ни продуктом реакции. Так, для человеческого организма естественным катализатором многих важных биохимических реакций являются ферменты.

В каталитических преобразователях существуют два различных типа катализаторов: восстанавливающий катализатор и окислительный катализатор. Оба типа состоят из керамической структуры, покрытой металлическим катализатором (обычно это платина, родий и/или палладий). Идея заключается в том, чтобы создать структуру, которая подставляет под поток выхлопных газов максимальную площадь катализатора и свести к минимуму задействованное при этом количество самого катализатора, так как используемые материалы весьма дороги. В некоторых преобразователях даже стали использовать золото с примесью более традиционных катализаторов. Золото дешевле по сравнению с остальными катализаторами, и может повысить степень окисления на 40 процентов, что необходимо для снижения количества вредных газов.

Большинство современных выхлопных систем в автомобилях оснащены тремя каталитическими преобразователями, по одному для каждого из веществ, выброс которых необходимо уменьшить.

Восстанавливающий катализатор - первый этап каталитического преобразователя. Он использует платину и родий чтобы уменьшить выбросы NO x . Когда молекула NO или NO 2 встречается с молекулами катализатора, от нее отделяется атом азота, высвобождая кислород - O 2 . Атом азота же связывается с другим атомом азота, образуя N 2 .

Окислительный катализатор - второй этап каталитического преобразователя. Он снижает количество несгоревшего топлива и окиси углерода в результате их сжигания (окисления) с помощью таких катализаторов, как платина и палладий. Этот катализатор также помогает СО вступить в реакцию с несгоревшим кислородом, образуя углекислый газ СО 2 .

Существуют два основных вида конструкций, используемых в каталитическом преобразователе - это конструкция по типу "соты" и "керамические бусины". Большинство автомобилей используют сотовые структуры.

Следующий раздел посвещен третьей стадии процесса преобразования, и тому, как добиться от своего каталитического преобразователя лучшего результата.

Контроль загрязнения и повышение эффективности выхлопной системы

Третьим этапом преобразования является система управления, которая контролирует поток выхлопных газов и использует эту информацию для управления системой впрыска топлива. Один датчик кислорода установлен выше автомобильного катализатора, то есть ближе к двигателю, чем сам преобразователь. Этот датчик говорит компьютеру двигателя, сколько кислорода содержится в выхлопе. Компьютер двигателя уменьшает или увеличивает количество кислорода в выхлопных газах за счет регулировки количества воздуха, поступающего к топливу. Эта схема позволяет контролировать двигатель компьютера, чтобы убедиться, что двигатель работает на соотношении, близком к стехиометрической точке, а также чтобы убедиться, что в выхлопных газах достаточно кислорода для работы окислительного катализатора для окисления несгоревших углеводородов и СО.

Возражения и сомнения, возникающие у клиентов.

Катализатор дожигает несгоревшее топливо.

Это, конечно же, не так. Катализатор работает по другому принципу. Он благодаря специальному покрытию на сотах и с помощью химической реакции, т. е. процесса окисления, разрушает вредные соединения, содержащиеся в выхлопных газах. В их состав входят: CO (угарный газ), CH (сажа), NO и NO2 (оксиды азота). На выходе же исправного катализатора получается относительно безобидная по эко-нормам смесь углекислого газа (CO2), воды (H2O) и азота (N2).

Напомним что «соты», это внутренняя структура катализатора, обеспечивающая большую площадь контакта с выхлопными газами. Они могут быть выполнены из керамики или металла. Напыление состоит из платино-иридиевого сплава - он и выполняет функцию химического катализатора. В ходе этой реакции высвобождается тепло, которое и позволяет работать катализатору продуктивно.

Машина с катализатором требует особого топлива.

Это тоже неправда, хотя и есть в этом вопросе свои «но». Первое, это ни в коем случае не использовать этилированный бензин. Он практически мгновенно уничтожает каталитический слой в нейтрализаторе и циркониевое напыление лямбда-зонда. В итоге соты катализатора оплавляются, и проходимость выхлопных газов сквозь него прекращается.

Второе - некачественный («бадяжный») бензин. При его сгорании в выхлопных газах содержится большое количество сажи и остатков недогоревшего масла. Все это также забивает соты и препятствует свободному прохождению газов. Катализатор и в том, и в другом случае быстро придет в негодность, поэтому лучше использовать простой бензин более или менее приличного качества.

Катализатор недолговечен и быстро выйдет из строя.

Ну, здесь все зависит от того, что подразумевается под словом «быстро». По сути, катализатор способен надежно и долго работать только с двигателем, оборудованным электронным зажиганием и системой впрыска с микропроцессорным управлением.

В среднем ресурс катализатора колеблется в пределах 80-150 тысяч км пробега. Это при условии исправной работы систем зажигания и питания, а также при использовании качественного топлива. Потом катализатор, который, по сути, выполняет функцию фильтра выхлопных газов, подлежит замене и это само собой разумеется. Нет вечных фильтров.

Но на его долговечность могут влиять и другие причины. Например, механические повреждения. В большинстве применяемых катализаторов соты изготавливаются из керамики, и поэтому они достаточно хрупкие. Удар по катализатору может легко его повредить.

Есть и второй враг керамики - это вода. Температура работающего катализатора достаточно высока. При попадании на него воды соты не выдерживают резкого перепада температур и приходят в негодность.

Металлические катализаторы в этом плане более надежны, но и они не устоят перед переобогащенной топливной смесью, вызванной неполадками в системе питания двигателя.

Катализатор «подрезает» мощность двигателя.

Что касается совершенно исправных катализаторов, то это в корне не верно. Хотя он и имеет суммарную площадь поверхности сот примерно 20 тысяч м2, он не мешает прохождению выхлопных газов, и поэтому не может влиять на мощность двигателя.

А вот неисправный или забитый катализатор, в самом деле, снижает проходимость выхлопных газов, в результате чего автомобиль начинает лишаться мощности. Внутри неисправного катализатора температура может возрасти настолько, что керамика оплавляется и полностью перекрывает путь выхлопным газам. Естественно, ничего хорошего это двигателю не сулит. Поэтому и рекомендуется менять катализатор через каждые 100 тысяч км независимо от его рабочего состояния.

Катализатор дорогой, потому что предназначен для «крутых» машин.

Это полная чушь. Для современных - да, для «крутых», пожалуй, нет (в дорогих спортивных версиях катализаторы не предусмотрены). Нельзя забывать о том, что наряду с повышением мощности, улучшением комфорта и безопасности пассажиров, конструкторов не менее волнует вопрос повышения экологичности двигателей. И катализатору в этом деле отведено особое место, ведь он, по сути, очищает отработанные газы.

Дороговизна же этого агрегата объясняется его производством. Это достаточно дорогой и сложный в техническом плане процесс. Кроме того, в качестве катализатора используется дорогостоящая платина, которая способна противостоять соединениям серы, а для большей эффективности работы в каталитический слой нейтрализатора к платине добавляют палладий и редкоземельный элемент родий. Поэтому когда мастер вам предложит «почти задаром убрать эту ненужную штуковину», помните, что у него в этом деле есть свой пиковый интерес, он «наварится» и на вас, и на драгметалле с вашего катализатора.

После удаления катализатора нужно перепрограммировать «мозги» автомобиля.

Ну, начнем с того, что удалять исправный катализатор - это просто глупость, т. к. ни на что кроме очистки ваших же выхлопных газов не влияет. Ну, если уж вы по какой-то причине решили…

Для автомобилей с системой уровня выхлопных газов Евро-2 ничего перепрограммировать ненужно. Катализатор в них является независимой частью системы и не связан с блоком управления. А вот с системами уровня Евро-3 все несколько сложней. Катализатор просто так удалить не получится. Блок управления нужно перестроить под Евро-2. В противном случае у вас будет постоянно загораться ошибка «Низкая эффективность катализатора».

Но бывают случаи, когда «борт» специально настраивают на спортивный режим. Тогда действительно лучше снять катализатор, так как, если в настройках отключена диагностика пропусков зажигания, недогоревший в цилиндре бензин начнет поступать в катализатор и догорать там. Это чревато большим перегревом катализатора, который может привести к пожару автомобиля.

Катализатор напрямую связан с кислородным датчиком.

Это конечно полная чушь. Просто иногда мастера рекомендуют после удаления катализатора немного подрегулировать контроллер. Делается это для того, чтобы немного обогатить смесь за счет увеличение лямбда-фактора (0,8-0,9). Это дает небольшую прибавку в мощности. При наличии катализатора подобные «шалости» невозможны.

Правда, есть у них и кое-что общее - они оба «умирают» от тетраэтилсвинца. Поэтому мнение, что с удаленным катализатором можно ездить на этилированном бензине не совсем справедливое. Если в системе управления применяется кислородный датчик, то нельзя.

Ну что ж, если со всеми «непонятностями» мы более или менее разобрались, дадим напоследок несколько полезных советов.

Проверка катализатора на исправность

Проверить катализатор, насколько он работоспособен, можно таким способом:

на холостом ходу выдавите педаль газа до предела, контролируя при этом обороты по тахометру. Если двигатель спокойно раскручивается до максимальных оборотов и срабатывает ограничитель - катализатор исправен. Если же стрелка тахометра не доходит до красной зоны и ограничитель оборотов не включается, то очевидно, что пропускная способность катализатора понижена, и он требует замены. Правда, подобный способ эффективен лишь в том случае, когда работа других систем в норме.

Падение давления выхлопа или полное его отсутствие тоже свидетельствует о неисправности катализатора, но это уже верный признак того, что он «умер».

На СТО существуют свои методы проверки. Как правило, все начинается с проверки лямбда-зонда. В случае его поломки на блок управления подачей топлива подается сигнал об избытке или нехватке кислорода, что соответственно вызывает обогащение или обеднение горючей смеси. Если же лямбда-зонд и другие датчики двигателя полностью работоспособны, то значит проблема именно в катализаторе.

Есть и еще один довольно простой способ проверки - на просвет. Так как соты рабочего элемента катализатора прямые, а стенки весьма тонкие, то его легко можно просветить фонарем. Те области, которые останутся темными, являются забитыми. Недостаток в этом способе один - катализатор нужно снять с автомобиля.

Как избежать проблем с катализатором

Чтобы избежать проблем с катализатором, нужно придерживаться следующих правил эксплуатации:

- заправлять автомобиль только качественным бензином;

- не запускать двигатель с «толкача», так как попадающее в катализатор несгоревшее топливо может привести к его перегреву и соответственно выходу из строя (поверьте, дешевле купить новый аккумулятор);

- если двигатель не запустился после двух-трех попыток, необходимо сделать паузу, чтобы скопившееся на поверхности устройства топливо успело испариться;

- если при устранении неисправностей электрооборудования требуется включить зажигание, во избежание попадания топлива в выхлопную систему и катализатор необходимо отключить реле питания топливного насоса;

- на работающем двигателе нельзя проверять наличие подачи тока высокого напряжения на свечи зажигания, снимая с них наконечники высоковольтных проводов, так как топливо из неработающего при этом цилиндра попадает в катализатор;

- вероятность выхода из строя катализатора повышается из-за выброса в систему выпуска порции несгоревшего топлива при перебоях в работе двигателя из-за отказа одной из свечей зажигания или пробоя высоковольтного провода.

Многие задают вопрос, что такое катализатор и для чего он служит только после того, как им сообщают в сервисе, о неисправности такой детали. Так что в этой статье мы простым языком, попробуем рассказать о том, что такое катализатор, почему он так дорого стоит и что можно сделать, если катализатор вышел из строя.

Что такое катализатор и как он работает.

Катализатор (или каталитический нейтрализатор) – это деталь выхлопной системы, которая снижает содержание вредных веществ в выхлопных газах. Таких как, CО (окись углерода), CH (углеводороды) и NO, NO2 (оксиды азота). Все эти ядовиты и являются одним из компонентов смога. Так вот катализатор, это элемент, содержащий благородные металлы, которые вступая в реакцию с вредными веществами, «дожигают» их до экологически чистых норм.
Внутри корпуса катализатора расположена либо керамическая, либо металлическая сотовая конструкция на которую нанесен тонкий слой платиноиридиевого сплава. Сотовая конструкция в катализаторе необходима, чтобы увеличить площадь контакта выхлопных газов с поверхностью на которой нанесен каталитический слой. В результате происходит химическая реакция окисления CO и CH, и на выходе получаем вполне безобидные CO2 и N2.

Почему и как катализатор выходит из строя.

В нормальных условиях катализатор выходит из строя после того, как сгорает каталитический слой. И то сказать, что он вышел из строя не совсем правильно. Правильнее – из уменьшения площади каталитического слоя, катализатор не может дожигать все выхлопные газы и поэтому постепенно уровень наличия вредных газов на выходе начинает увеличиваться. Когда значение перейдет пороговое значение, которое заложено в блоке управления автомобилем, на панели приборов загорится ошибка “CHECK”, при расшифровке выдаст ошибку «Неэффективная работа катализатора». Обычно ресурс катализатора рассчитан на 100 т.км.
Информацию о состоянии выхлопной смеси после катализатора выдает датчик лямбда-зонд, расположенный за катализатором.
Кроме того катализатор может выйти из строя гораздо раньше при неисправности системы зажигания или системы формирования смеси. Тогда соты просто забиваются, не позволяя катализатору окислять смесь. Также преждевременный выход катализатора из строя может произойти из-за низкого качества бензина, в котором много тетраэтилсвинца (для искусственного повышения октанового числа). В этом случае, часть каталитического слоя просто закрывается слоем тетраэтилсвинца, которые не позволяет каталитическому слою правильно работать.

Что делать если катализатор вышел из строя.

Его нужно менять. Чаще всего дилеры отказываются менять это по гарантии, мотивируя, что это из-за плохого качества бензина, которым Вы заправились. И предлагают поменять эту деталь. Вот тут и начинается самое интересное. Стоимость оригинального катализатора колеблется от 35 до 150 тысяч рублей. При этом полноценной гарантии на этот элемент нет. Почему же катализатор такой дорогой? Тут нужно понять, что на современных автомобилях катализатором называется вся приемная труба - достаточно сложная деталь, включающая в себя и выпускной коллектор, сложные фланцевые соединения, чаще всего гофру и сам бочок катализатора. Понятно, что такая деталь очень сложная и дорогая в изготовлении. Кроме того, в катализаторах содержаться драгоценные металлы дорогие сами по себе. Прибавьте еще специальные условия растаможки деталей с драгоценными металлами и выйдет такая «космическая» цена. И при этом дилеру не важно, что из всех этих элементов у Вас вышел из строя только катализатор. Поэтому специализированные сервисы и предлагают альтернативные решения замены катализатора .
- Установка универсального катализатора . Универсальный катализатор представляет собой непосредственно саму бочку катализатора. Она вваривается в штатную деталь, вместо вышедшего из строя катализатора. Т.е. заменяется именно та часть выхлопной системы, которая вышла из строя, а не вся приемная труба. Такой вариант более правильный и значительно более бюджетный 10-16 т.р. в зависимости от размеров и требований к катализаторному блоку.
- Замена катализатора на пламегаситель . Эта работа вообще убирает катализатор из системы. Вместо катализатора ставится пламегаситель (предварительный резонатор), который не очищает выхлопные газы, а только «выравнивает» выхлопной поток, убирая посторонние звуки, которые возникнут, если просто убрать катализатор.

Плюсы и минусы вариантов замены катализатора.

При установке универсального катализатора есть только один недостаток. Универсальный катализатор, как и оригинальный очень зависит от внешних факторов. Поэтому дать на него полноценную гарантию невозможно. Обычно они служат 60-80 т.км, но могут выйти из строя и раньше, если произойдет сбой в системе зажигания или в системе работы двигателя.
Пламегаситель не зависит от работы двигателя, но выхлопные газы будут не экологически чистые. Что приведет к загрязнению атмосферы. Кроме того, возникнут сложности при прохождении техосмотра.

ВЫВОД:
Предпочтительней ставить универсальный катализатор:

• Если автомобиль младше 5-ти лет
• Если вы самостоятельно проходите техосмотр
• Если Вы не хотите загрязнять атмосферу
• Если Вы планируете выезжать за границу

В других случаях более предпочтительный вариант с пламегасителем.

Катализатор стал неотъемлемой частью современного автомобиля после того, когда экологи начали предъявлять более жесткие требования к выбросам в атмосферу отработанных газов.

Основной задачей каталитического нейтрализатора является снижение концентрации ядовитых соединений в выхлопных газах. В списке наиболее опасных продуктов горения нефтепродуктов значатся такие вещества, как остатки углеводородов (СН и СО) и окислы азота.

Устройство и принцип работы каталитического нейтрализатора

Автомобильный катализатор встраивается в выхлопную систему транспортного средства. Он располагается сразу же после выпускного коллектора силового агрегата. В состав узла входят следующие основные детали:

• стальной корпус;
• термостойкая прокладка (утеплитель);
• блок-носитель.

1. Корпус каталитического нейтрализатора делается в виде стальной цилиндрической емкости, в которой имеется два отверстия для входа и выхода выхлопных газов. Соединение с трубами глушителя производится при помощи фланцев.
2. Термостойкая прокладка применяется для предотвращения проникновения газов в обход нейтрализующего блока. Одновременно утеплитель препятствует быстрому охлаждению выхлопных газов. Высокая температура внутри катализатора ускоряет протекание реакции между отработанными газами и металлом. По этим же соображениям узел устанавливается максимально близко к мотору.
3. Наиболее дорогостоящей и сложной частью автомобильного катализатора является блок-носитель. Основой блока становится керамическая вставка, которая изготовлена в виде сот. Такая форма позволяет увеличить площадь поверхности, где соприкасаются летучие вещества с катализатором.

Для каталитического разложения продуктов горения бензина и солярки используются такие драгоценные металлы, как родий, палладий или сплав платины и иридия. Некоторые производители делают блок-носитель из керамической ленты, которую в процессе производства сворачивают в компактный рулон цилиндрической формы.

Принцип работы автомобильного катализатора достаточно прост. Выхлопные газы попадают внутрь нейтрализатора, где соприкасаются с благородным металлом.

Благодаря высокой температуре в блок-носителе происходит несколько химических реакций. В результате опасные соединения (СО, СН, NO, NO 2) превращаются в пары воды и достаточно безвредные газы N 2 , CO 2 . За процессом следят специальные датчики (лямбда-зонды), которые всю информацию передают в «мозги» машины.

Полностью обезвредить выхлопные газы не способен ни один каталитический нейтрализатор, но добиться существенного снижения концентрации опасных соединений удается благодаря этому изобретению.

Почему катализатор выходит из строя

О поломке каталитического нейтрализатора водителю чаще всего сообщает сигнальная лампа на панели приборов «Check engine».

Это происходит в том случае, когда показания датчика перед катализатором сравнимы с данными лямбда-зонда, установленного на выходе нейтрализатора. Лампочка будет напоминать о неисправности до тех пор, пока автовладелец не заменит узел.

• В среднем срок службы автомобильного катализатора ограничивается пробегом в 100-150 тыс. км. Каждая порция отработанных газов после нейтрализации уносит с собой тончайший слой металла. Когда керамические соты полностью выгорят, химические реакции в них уже не происходят.
• Однако проблемы с узлом могут возникнуть гораздо раньше по целому ряду причин. Нередко виноват в гибели нейтрализующего устройства сам водитель. Достаточно пробить корпус и утеплитель при наезде на бордюр, чтобы катализатор вывести из строя.
• Преждевременный выход из строя происходит, если в автомобиле неисправна система питания или зажигания. В этом случае в глушитель попадает много несгоревшего топлива, которое оседает на поверхности катализатора.
• Негативно отражается на долговечности нейтрализатора и некачественное топливо. Оно не полностью сгорает в цилиндрах двигателя, поэтому соты блока-носителя быстро забиваются сажей.
• Использование бензина с большим содержанием тетраэтилсвинца может привести к поломке катализатора. Тетраэтилсвинец образует пленку на поверхности драгоценного металла, которая препятствует нейтрализации отработанных газов.

Как справиться с поломкой катализатора

К большому огорчению для автовладельцев каталитические нейтрализаторы не подлежат восстановлению. Вышедший из строя узел необходимо заменить. И здесь есть несколько неприятных для автолюбителя моментов.

Даже в гарантийный период эксплуатации машины замену автомобильного катализатора автосервисы пытаются выполнить за счет владельца. Сотрудники СТО объясняют причину такого решения тем, что хозяин транспортного средства использовал в процессе эксплуатации некачественное топливо.

Специалисты СТО могут предложить автомобилисту несколько вариантов решения проблемы. Обычно автовладельцы выбирают оптимальный для них выход, исходя из финансовых возможностей.

1. Установка оригинального каталитического нейтрализатора является идеальным способом устранения поломки. Однако стоимость такого узла достаточно высока (от 20 до 150 тыс. руб.), а полноценную гарантию на работу новой детали редко удается получить.
2. Вышедший из строя катализатор можно заменить универсальной моделью, которую можно подогнать под штатную выхлопную систему. Для ремонта прибегают к сварочным работам, встраивая «бочку» нейтрализатора на место неисправного узла. При этом менять другие детали глушителя не придется. Стоимость такого ремонта обойдется примерно в сумму от 10 до 20 тыс. руб.
3. Вместо катализатора в выхлопную систему можно установить и обычный пламегаситель. Это самый простой способ восстановления выхлопной системы. Для замены необходимо вырезать старый катализатор и по месту вварить пламегаситель.
4. Пламегаситель будет стабилизировать поток отработанных газов, снижать уровень шума, однако в атмосферу попадут все вредные соединения без очистки. Чтобы «мозг» автомобиля не выдавал ошибку, необходимо внести изменения в программное обеспечение авто.