Все о катализаторах авто

Всё, что важно знать о катализаторе

Что такое катализатор, для чего он в автомобиле и как он работает

Выхлопные системы двигателей всех современных автомобилей оснащены каталитическими нейтрализаторами или просто катализаторами, как их называют в народе.

На самом деле называть каталитический нейтрализатор катализатором не совсем верно, так как катализатор это не само устройство, а химическое вещество ускоряющее реакцию, но при этом не расходующееся в процессе этой реакции.

В каталитическом нейтрализаторе автомобиля в качестве катализатора обычно используются платина, родий, палладий или золото. Все эти вещества относятся к драгоценным металлам, что делает каталитические нейтрализаторы совсем недешёвыми и на чём успешно наживаются различного рода мошенники, предлагающие избавить от каталитического нейтрализатора совершенно бесплатно.

Большинство каталитических нейтрализаторов представляют собой металлический корпус, внутри которого находится чаще всего керамический и реже металлический элемент со сквозными отверстиями. Стенки этих отверстий изнутри покрыты тонким слоем упомянутых выше драгоценных металлов и когда выхлопные газы проходят сквозь эти отверстия, происходит химическая реакция, в ходе которой не сгоревшие в цилиндрах двигателя вредные соединения сгорают, а из выхлопной трубы автомобиля выходят менее вредные диоксид углерода, азот и вода. То есть каталитический нейтрализатор в автомобиле необходим для снижения токсичности выхлопных газов.

На первый взгляд устройство вроде полезное, но многие автолюбители с этим не согласны. Более того, некоторые так и вовсе стараются как можно скорее от него избавиться, поскольку, по их мнению, именно каталитический нейтрализатор не редко становится причиной серьёзных проблем с двигателем.

Всё дело в том, что свою функцию каталитический нейтрализатор выполняет только тогда, когда нагревается до 300 и более градусов Цельсия. Поэтому, чтобы каталитический нейтрализатор как можно быстрее нагревался до рабочей температуры, некоторые автопроизводители начали размещать его как можно ближе к двигателю, в частности сразу за выпускным коллектором. В результате столь близкого соседства с двигателем каталитические нейтрализаторы не просто очень быстро прогреваются до рабочей температуры, но и перегреваются, что в свою очередь существенно сокращает их ресурс.

От перегрева находящийся внутри каталитического нейтрализатора керамический элемент в лучшем случае плавиться, а в худшем разрушается, после чего частицы отколовшейся керамики попадают в цилиндры двигателя, где образуют задиры.

Причины сокращения ресурса катализатора

Нахождение каталитического нейтрализатора в непосредственной близости к двигателю это хоть и основная, но далеко не единственная причина его перегрева и последующего оплавления или разрушения керамического элемента.

Плохое качество топлива или топливо с более низким октановым числом, чем рекомендовано автопроизводителем, тоже является причиной перегрева каталитического нейтрализатора. В этом случае блок управления двигателем переключается на позднее зажигание, вследствие чего топливная смесь полностью не сгорает в цилиндрах двигателя и догорает в каталитическом нейтрализаторе, нагревая его сверх нормы, от чего плавится керамический элемент.

Так же причиной перегрева каталитического нейтрализатора является неправильная работа системы зажигания. При пропусках зажигания не сгоревшая в одном или нескольких цилиндрах топливная смесь, как и в предыдущем случае, догорает в каталитическом нейтрализаторе.

Неисправность датчика кислорода тоже может быть причиной перегрева каталитического нейтрализатора, так как в этом случае в цилиндры двигателя подаётся неправильная по составу топливная смесь.

Ещё одна причина перегрева каталитического нейтрализатора и оплавления керамического элемента это использование не сертифицированных или не предназначенных для двигателей оснащённых каталитическим нейтрализатором топливных присадок.

Резкий перепад температуры, например, попадание на раскалённый корпус каталитического нейтрализатора холодной воды, провоцирует образование трещин в керамическом элементе и его разрушение.

Ну и так как керамика штука хрупкая, то основной причиной её разрушения является механическое воздействие. Таким механическим воздействием могут быть как удары по корпусу каталитического нейтрализатора, так и повышенная вибрация двигателя.

Каков ресурс катализатора

Ресурс каталитических нейтрализаторов расположенных под днищем автомобиля обычно составляет 300 и более тысяч километров пробега, а у расположенных в непосредственной близости к двигателю редко превышает 150 тысяч километров пробега.

Признаки неисправного катализатора

О том, что каталитический нейтрализатор в вашем автомобиле неисправен, могут свидетельствовать следующие признаки:

Важно, что на неисправность каталитического нейтрализатора указывает наличие сразу нескольких из перечисленных выше признаков, а не только один из них.

Что делать с неисправным катализатором

В идеале неисправный каталитический нейтрализатор следует заменить новым, но в виду его высокой стоимости от него чаще всего просто избавляются, заменяя его пламегасителем. Тех, кто так делает, я ни в коем случае не осуждаю, поскольку далеко не каждый может себе позволить замену неисправного каталитического нейтрализатора новым.

Тем не менее, неисправный каталитический нейтрализатор можно отремонтировать. Для этого необходимо заменить установленный внутри него керамический элемент универсальным, который обычно металлический, в силу чего более долговечный. Такая замена тоже не дешёвая, но намного дешевле полностью нового каталитического нейтрализатора.

Стоит ли сразу избавляться от катализатора

Избавляться от каталитического нейтрализатора в новом автомобиле определённо не стоит, так как, во-первых, вы лишитесь гарантии автопроизводителя, а во-вторых, зачем избавляться от того, что новое и исправно работает?

Да, некоторые новые автомобили оснащаются каталитическими нейтрализаторами настолько низкого качества, что их керамические элементы начинают рассыпаться ещё до 50 тысяч километров пробега и это, пожалуй, единственный случай, когда от каталитического нейтрализатора в новом автомобиле лучше избавиться сразу, но перед тем, как это сделать, лучше изучить статистику и опыт других владельцев конкретного автомобиля, дабы убедиться, что проблема имеет место быть.

В заключение отмечу, что при соблюдении всех правил эксплуатации автомобиля максимум, что может произойти с его каталитическим нейтрализатором, это его засорение, что не представляет серьёзной угрозы для двигателя автомобиля, но откладывать решение этой проблемы тоже не стоит.

Ещё публикации по теме:

Понравилась публикация? Поделись!

Источник

Что такое катализатор и как это работает

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.
howcarworks.ru/sites/defa…_203815.jpg?itok=kxrMp1JZ

Катализатор — это удивительно простое устройство, однако, оно оказывает невероятно большое влияние на экологию нашей планеты. В этой статье Вы узнаете, какие загрязняющие вещества производятся двигателем, что такое катализатор и как катализатор работает, имея дело с каждым из этих загрязняющих веществ, чтобы помочь уменьшить выбросы из транспортных средств.

Какие загрязнения производит автомобиль?

В целях сокращения выбросов, современные автомобильные двигатели тщательно контролируют количество сгораемого в нём топлива. Они пытаются сохранить соотношение воздух-топливо очень близким к стехиометрической точке, которая является идеальным соотношением воздуха к топливу. Теоретически, при таком соотношении, всё топливо будет сожжено, используя весь кислород из поглощаемого воздуха. Для бензина стехиометрическая точка составляет около 14.7:1 — это означает, что на каждый литр бензина будет сожжено 14,7 граммов воздуха. Смесь топлива на самом деле колеблется от идеального соотношения совсем немного во время работы двигателя. Иногда смесь может быть бедной (соотношение воздух-топливо выше, чем 14,7), а в других случаях смесь может быть обогащённой (соотношение воздух-топливо ниже, чем 14,7).

Основными веществами в выхлопных газах двигателя автомобиля являются:

Азот (N2) — воздух на 78 процентов состоит из газообразного азота, и большая часть этого азота проходит прямо через двигателя автомобиля и выходит, не вступив ни с чем в химическую реакцию.
Углекислый газ (CO2) — это один из продуктов сгорания бензина.
Водяной пар (H2O) — и ещё один продукт сгорания.
Эти выбросы, в основном, доброкачественные и не вредят атмосфере и экологии, хотя выбросы углекислого газа, как полагают, способствуют глобальному потеплению. Поскольку процесс сгорания никогда не совершенен, также в автомобильных двигателях производятся некоторые меньшие количества более вредных выбросов. Катализаторы предназначены как раз для снижения содержания именно этих выбросов, а, точнее, трёх самых объёмных и самых вредных:

Окиси углерода (СО) — это ядовитый газ без цвета и запаха.
Углеводородов (HC) и летучих органических соединений (ЛОС) — они являются одними из основных компонентов видимого нами дыма, который выходит при работе двигателя из выхлопной трубы автомобиля и производятся в основном из испарившегося, несгоревшего топлива.
Оксидов азота (NO и NO2, вместе называемые NOx) — они являются также «соавторами» белого дыма, а ещё оксиды азота нередко провоцируют кислотные дожди, которые вызывают раздражение слизистых оболочек человека.
Кстати, знаете ли Вы, что, согласно исследованиям, даже новые модели двигателей газонокосилок выбрасывают в воздух в 93 ​​раза больше образующих смог выхлопов, нежели новые модели автомобилей в случае аналогично производимой работы? Это не удивительно, ведь законов, регулирующих выхлопы газонокосилок, не существует ни в России, ни во многих других странах. Тем не менее, введение таких законов только в США (именно там проводилось исследование) может снизить выбросы на эквивалент до 800 000 автомобилей в день, и это впечатляющие цифры.

Как работает катализатор?

Понятие «катализатор» пришло к нам ещё из химии школьной программы, давайте вспомним — катализатор представляет собой вещество, которое вызывает ускорение химической реакции, и при этом сам катализатор в этой реакции не участвует. Точнее, катализаторы прямо участвуют в реакции и влияют на время её течения, но не являются ни реагентом, ни продуктом реакции, которую они катализируют. В человеческом организме ферменты являются по аналогии естественным катализатором, отвечающим за многие необходимые биохимические реакции.

Вообще, каталитический нейтрализатор состоит из двух различных типов катализаторов в своей работе: катализатора восстановления и катализатора окисления. Оба типа состоят из керамической структуры, покрытой металлическим каталитиком, обычно платиной, родием и/или палладием. Идея заключается в том, чтобы создать структуру, которая предоставляет максимальную площадь поверхности катализатора в потоке выхлопных газов, а также свести к минимуму требуемое количество катализатора, поскольку материалы для него чрезвычайно дороги. Некоторые из новейших преобразователей даже начали использовать золото, смешанное с более традиционными катализаторами. Золото, кстати, стоит даже дешевле, чем другие перечисленные материалы, но может привести к увеличению окисления.

Большинство современных автомобилей оснащено трёхкомпонентными каталитическими нейтрализаторами. Это означает, что они помогают уменьшить количество выбросов трёх самых вредных веществ, перечисленных немного выше в содержимом выхлопов.

Катализатор восстановления является первым этапом каталитического нейтрализатора. Он использует платину и родий, чтобы помочь уменьшить выбросы NOx (оксидов азота). Когда молекулы NO или NO2 вступают в контакт с катализатором, то последний расщепляет его на два компонента, отщепляя атом азота из молекулы и освобождая кислород в известной нам формуле O2. Атомы азота, в свою очередь, вступают в связь с другими атомами азота, которые также производятся катализатором, образуя химический элемент N2 (абсолютно безвредная молекула азота). В виде химической формулы это можно проиллюстрировать таким образом:

2NO => N2 + О2 или 2NO2 => N2 + 2*O2
Катализатор окисления является вторым этапом каталитического нейтрализатора. Он уменьшает количество несгоревших углеводородов и окиси углерода при окислении их в катализаторе за счёт платины и палладия. Этот катализатор способствует реакции СО и углеводородов с кислородом в выхлопных газах. Например:

Как работает катализатор?

Есть два основных типа конструкций, используемых в каталитических нейтрализаторах — сотовые и керамические. Большинство автомобилей сегодня используют сотовую структуру.

Третий этап работы катализатора заключается в системе управления, которая контролирует поток выхлопных газов и использует эту информацию для управления системой впрыска топлива в двигатель. Существует кислородный датчик, установленный выше по потоку до катализатора (то есть он ближе к двигателю, чем катализатор). Этот датчик сообщает бортовому компьютеру двигателя, сколько кислорода содержится в выхлопе. Компьютер может увеличить или уменьшить количество кислорода в выхлопных газах, регулируя соотношение воздух-топливо, поступаемое в цилиндры двигателя. Эта схема управления позволяет компьютеру двигателя убедиться, что двигатель работает на близкой к стехиометрической точке, а также что в выхлопе остаётся достаточное количество кислорода, чтобы окисление катализатора позволяло сжигать несгоревшие углеводороды и окись углерода.

Каталитический нейтрализатор делает большую работу по снижению загрязнения, но он всё ещё может быть значительно улучшен. Тем не менее, одним из самых больших его недостатков является то, что он работает только при достаточно высокой температуре. Когда Вы только начинаете прогревать свой автомобиль в холодную или тёплую погоду, каталитический нейтрализатор практически ничего не делает, чтобы уменьшить загрязнение в выхлопных газах.

Есть простое решение этой проблемы, которое состоит в перемещении катализатора ближе к двигателю. Это означает, что более горячие выхлопные газы достигнут катализатора, и он нагреется быстрее, но это также может уменьшить срок службы нейтрализатора, подвергая его воздействию очень высоких температур. Большинство автопроизводителей позиционируют каталитический преобразователь под передним пассажирским сиденьем — достаточно далеко от двигателя, чтобы поддерживать температуру такого уровня, который не будет вредить ему.
howcarworks.ru/sites/defa…04221_0.jpg?itok=glWtuO0U

Также хорошим способом для сокращения выбросов является предварительный нагрев каталитического нейтрализатора. Самый простой способ для достижения такой цели заключается в использовании электрических нагревателей сопротивления. К сожалению, 12-вольтовые электрические системы на большинстве автомобилей не обеспечивают достаточно энергии или мощности для нагрева каталитического нейтрализатора достаточно быстро. Большинство людей не будут ждать несколько минут, пока каталитический нейтрализатор нагреется. А вот гибридные автомобили, которые имеют в наличии большие высоковольтные блоки батарей, могут обеспечить достаточно энергии, чтобы разогреть каталитический нейтрализатор очень быстро.

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.

Источник

Все о катализаторах авто

Очистка газов производится путем химических реакций. Для этого в них устанавливают блоки из керамики с сотовой структурой, которые покрыты тремя компонентами: родием, палладием и платиной. Эти драгоценные металлы платиновой группы окисляют оксиды углерода и углеводорода и восстанавливают окислы азота. И работают они тем эффективнее, чем выше температура. Внутри керамической сотовой структуры катализатора, покрытой одним из трех драгоценных металлов, температура поднимается до 850 градусов.

В современных автомобилях с бензиновыми моторами часто применяют трехкомпонентные катализаторы. В них для преобразования токсичного оксида азота в азот используют родий и платину.

Популярное

Антикризисная подборка: автомобили от 1,5 до 2 млн рублей (часть 1)

У дизелей система очистки выхлопных газов чуть отличается. Долгое время дизтопливо считалось гораздо чище бензина, так как дизельные моторы выделяют гораздо меньше двуокиси углерода. Но опасность их кроется в саже, мельчайшие частицы которой собирают на себе канцерогены, опасные для человека. Поэтому в таких автомобилях устанавливается еще и сажевый фильтр.

Сажевый фильтр часто выполнен из карбида кремния, но он часто нуждается в очистке. В дизельных автомобилях можно найти специальную кнопку активации очистки сажевого фильтра. Через него прогоняется поток очень горячих отработавших газов, температура которых повышается путем подачи дизеля в цилиндры с запозданием. На более современных автомобилях очистка осуществляется автоматически.

Многие автовладельцы предпочитают избавляться от катализатора, когда он выходит из строя. Либо его керамический сотовый блок просто сыпется на куски из-за выхода ресурса, либо он просто запекается. В любом случае, это мешает нормально ездить из-за того, что выхлопные газы не могут нормально проходить через него.

Правда, если раньше катализаторы располагали под днищем автомобиля примерно в его центре, то сегодня их чуть ли не интегрируют в сам мотор — так они быстрее прогреваются и выходят на рабочую температуру. Так вот избавиться от мертвого катализатора, установленного по старой схеме, было проще — его либо просто вырезали и вваривали трубу, либо из него просто выбивали керамические соты.

Когда подешевеют автомобили? Покупать сейчас или подождать?

Но делать так все равно не стоит: это вредно как для вас, так и для окружающих. И если ошибку «чек энджин» можно убрать, то от вони так просто не избавиться. Автомобиль начнет чадить в пробках и на холостом ходу. В задней части салона она будет ощущаться особенно остро. Пройти техосмотр такой автомобиль не может ни при каких условиях. Кроме того, вырезка катализатора — это слет с гарантии. Так что лучше действительно просто поставить новый.

Продажи автомобилей рухнули: что ждет российский авторынок

Про химию поговорили — теперь можно и про деньги. Очевидно, что раз в катализаторе содержатся драгоценные металлы, ценник на него может быть небедным. Действительно, новый катализатор для бюджетного «корейца» обойдется примерно в 50 000 рублей.

Именно поэтому за рубежом, а теперь у и нас активизировались катализаторные воры, которые просто вырезают их у преимущественно гибридных автомобилей, где зачастую стоит не один, а два катализатора.

Выплавить из всего блока хоть сколько-нибудь граммов драгоценных металлов — задача сложная, трудоемкая и дорогая. Реагенты и оборудование стоят столько, что работать вы будете себе в убыток. Поэтому воры их просто продают.

Но известен случай, когда в Японии накрыли целый цех по выделению из катализаторов палладия, платины и родия. Работа там была поставлена на поток, так что и прибыли у организаторов такого бизнеса все же были.

Вам также понравится:

Чтобы стать автором нашего блога, нужно классно писать, а также разбираться в автомобилях на экспертном уровне. И то, и другое можно нам продемонстрировать, выполнив тестовое задание.

Задание: Написать предварительный обзор авто, которое выйдет на российский рынок в ближайшие несколько месяцев. Модель можно выбрать из календаря автоновинок. Свой выбор нужно согласовать с нами. Для этого напишите в форму ниже и сообщите, о какой машине хотите написать (лучше предложить сразу несколько), а мы примем решение и вышлем вам ТЗ на обзор.

Важно: если у вас есть возможность самостоятельно брать авто на тест-драйв — обязательно напишите об этом!

Если ваш обзор нам понравится, мы опубликуем его в блоге, заплатим вам гонорар (2000 р.) и начнём постоянное сотрудничество. Если текст понравится, но по каким-то причинам мы не будем его опубликовать, мы также начнём с вами сотрудничество, но без гонорара за тестовое задание. В случае, если обзор в принципе не будет принят редакцией, тестовое также не будет оплачено.

Условия — удаленно, сдельно, гонорары и занятость обсуждаются с успешным кандидатом после тестового.

Источник

Особенности эксплуатации автомобильного катализатора

Общая информация про катализатор в автомобиле

Устройство предназначено для дожигания окиси углерода и остатков топлива до компонентов, безвредных для окружающей среды. Первые образцы механизма появились в 60-е гг. прошлого столетия. Установка на серийные машины (как с карбюраторными моторами, так и с оснащенными системой впрыска топлива) началась спустя 20 лет. С 2000-х гг. катализатор является обязательным компонентом выхлопных систем для новых автомобилей.

Расположение

Нейтрализатор находится в выхлопной системе до первичного глушителя (резонатора) шума отработавших газов. Для обеспечения экологических нормативов от Евро-4 узел перенесли ближе к выпускному коллектору (на части двигателей катализатор интегрирован в коллектор).

Подобная технология позволила быстрее прогревать сотовый наполнитель и сократить количество вредных выбросов в атмосферу при работе на обогащенной смеси.

Конструкция устройства

Каталитический нейтрализатор состоит из:

Принцип работы

При сгорании топлива образуются экологически безвредные компоненты и одновременно выбрасываются токсичные газы:

При попадании примесей в нейтрализатор происходит ряд химических реакций, катализатором которых является нагретый слой активного вещества (платины, родия или палладия). В результате распада ядовитых газов образуются азот и кислород (последний используется для дожигания паров топлива и окисления окиси углерода).

Расположенные до и после корпуса нейтрализатора датчики кислорода определяют состав газовой смеси и передают сигнал к блоку управления, который корректируют подачу топлива (для получения стехиометрического состава).

Преимущества эксплуатации

Основные преимущества нейтрализаторов отработавших газов:

Основные типы

Нейтрализаторы классифицируют в зависимости от количества дожигаемых компонентов выхлопных газов. Ранние образцы использовались на карбюраторных машинах и позволяли устранять только окись углерода. Последующие двухкомпонентные узлы соответствовали нормативам вплоть до Евро-2. Позднее в требованиях появился пункт, касающийся окислов азота, что потребовало доработки катализаторов.

Двухступенчатый

Нейтрализатор позволяет дожигать окись углерода и остатки топлива (углеводороды CHx) с образованием воды и углекислого газа. Изделие работает при температуре до +400°С и не обеспечивает разложение соединений азота. Изредка встречается на машинах, выпущенных в начале 2000-х гг. Большинство нейтрализаторов выработало ресурс и удалено владельцами.

Трехкомпонентный

Отличается возможностью переработки окислов азота. Для обеспечения реакций требуется прогрев керамической вставки до +600°С. Используется на бензиновых или дизельных силовых агрегатах, работающих на обедненных смесях (для снижения расхода горючего и уменьшения вредных выбросов).

Разновидности по материалу изготовления

Автомобильные каталитические нейтрализаторы разделяют на категории по конструкции наполнителя:

Керамические

Внутри нейтрализатора установлена керамическая вставка с сотами, поверхность покрыта сплавом платины и родия либо платины и палладия. Конструкция обеспечивает повышенную поверхность соприкосновения газов с активными материалами.

За счет применения керамической основы (магниево-алюминиевого силиката) удалось снизить себестоимость производства, но узел имеет ресурс в пределах 100-150 тыс. км. При использовании топлива соответствующего качества и регулярном техническом обслуживании нейтрализаторы выдерживают до 300 тыс. км и более.

Недостатками изделий является низкая механическая прочность керамической вставки, которая разрушается от вибраций и температурных расширений. На материал оказывает негативное влияние моторное масло, которое выбрасывается из двигателя (например, при износе маслосъемных колпачков на стержнях клапанов).

При засорении сот поток газов замедляется, что приводит к падению мощности и затрудненному пуску холодного двигателя.

Металлические

В таких нейтрализаторах вместо керамики использована гофрированная фольга толщиной до 0,05 мм, прикрепленная к кожуху тугоплавким припоем. Конструкция выдерживает длительный нагрев до +1100 °С и не восприимчива к ударным нагрузкам. На поверхности фольги имеется адсорбирующий слой из окиси алюминия с покрытием из благородных металлов, обеспечивающих окислительные и восстановительные реакции.

Спортивные

Катализаторы для гражданских машин создают сопротивление потоку выхлопных газов. На спортивных двигателях используют узлы с повышенной пропускной способностью за счет увеличения габаритов сот. Для обеспечения дожигания на поверхности нанесен увеличенный по толщине слой активного вещества.

Преимуществами изделий являются повышенная температурная стойкость и способность выдерживать ударные и вибрационные нагрузки. Нейтрализаторы могут использоваться в качестве ремонтных (может потребоваться перепрограммирование блока управления).

Особенности каталитического нейтрализатора дизельного двигателя

Двигатели с воспламенением от сжатия (как атмосферные, так и снабженные наддувом) отличаются сниженной термической нагрузкой. В отработавших газах присутствуют частички сажи и окислы азота. Поток выхлопа не в состоянии прогреть нейтрализатор до рабочей температуры, необходимой для разложения частиц NOx.

Для компенсации недостатка применяют систему рециркуляции газов EGR, но ужесточившиеся требования не позволяют уложить выхлоп в нормативы.

В конструкцию нейтрализатора входит специальный фильтр Diesel Particulare Filter, улавливающий частицы сажи. Нагар периодически выжигается путем подачи дополнительного топлива, которое догорает в полости фильтра (процесс регенерации).

Приблизительный срок службы устройства

Период эксплуатации нейтрализатора зависит от качества изготовления наполнителя и используемого топлива.

Владельцы ряда машин сталкиваются с разрушением керамической вставки через 30-50 тыс. км пробега, но большинство катализаторов сохраняет работоспособность вплоть до 150-180 тыс. км.

На территории ЕС автомобили не требуют установки нового катализатора при пробегах больше 300 тыс. км.

Распространенные причины выхода из строя автомобильного катализатора

Нейтрализатор выходит из строя по следующим причинам:

Разрушение

Под воздействием высоких температур и вибраций керамическая вставка начинает крошиться с образованием мелкой пыли и обломков. Частицы забивают соты и забрасываются в камеры сгорания потоками газов в момент перекрытия клапанов. Детонация двигателя негативно воздействуют на нейтрализатор, ударные волны разбивают перемычки и быстро выводят узел из строя.

Выплавление и выгорание

На состояние катализатора влияет процесс сгорания топлива. При попадании горючего температура в полости нейтрализатора превышает +1000°С, что приводит к оплавлению керамики и засорению сот. Проблема возникает при использовании бензина низкого качества, пропусках зажигания и при неправильной регулировке механизма газораспределения.

Образование нагара

В процессе эксплуатации на поверхности сот оседает нагар (например, от частиц моторного масла), который ухудшает условия дожигания вредных компонентов. Датчики кислорода передают в блок управления ошибочную информацию, что приводит к обеднению или обогащению смеси. Попадающее в нейтрализатор топливо сгорает и разрушает керамические соты, ускоряя выход узла из строя.

Появление инородных частиц

Инородные тела не могут попасть в герметичный корпус нейтрализатора, но при разрушении сот образуются мелкие фрагменты керамики. Обломки попадают в каналы и перекрывают проходное сечение. Из-за нарушения газообмена падает мощность мотора и растет расход топлива, которое частично сгорает в катализаторе и необратимо разрушает узел.

Особенности самостоятельной диагностики автомобильного катализатора

Владелец автомобиля может самостоятельно оценить состояние нейтрализатора и креплений узла к трубопроводам выхлопной системы.

Своевременная диагностика позволяет определить критически поврежденные катализаторы.

Для выполнения работ потребуется набор гаечных ключей и головок. Поскольку болты крепления обгорают под воздействием высоких температур, то понадобится специальная жидкость для отмачивания резьбы (например, WD-40).

Визуальный осмотр

Для осмотра необходимо вывернуть датчики кислорода и осветить внутреннее пространство светодиодным фонариком. Методика позволяет обнаружить разрушение керамики, но оценить состояние поверхности сот невозможно. Не допускается температурная деформация металлического корпуса (наблюдается при перегреве узла из-за сгорания попавшего внутрь топлива).

Температурный тест

Для его проведения понадобится адаптер ELM327, который подключают к диагностическому разъему. Устройство может собирать информацию от датчиков и передавать ее на сопряженный смартфон с установленным программным обеспечением Car Scanner ELM OBD2. Затем необходимо запустить двигатель и зайти в раздел контроля катализатора.

При нормальных условиях работы максимальная температура внутри нейтрализатора составит около +660°С (внутри устройства предусмотрен чувствительный элемент, непрерывно контролирующий степень нагрева).

Тест на разрушение сот

Программа Car Scanner ELM OBD2 позволяет оценить состояние керамического элемента по сигналам от вторичного датчика кислорода. Для исправного нейтрализатора значение составляет 0. По мере износа параметр увеличивается до 1,0 (сигнал о выходе узла из строя, включающий контрольный индикатор Check Engine). При нормальных условиях эксплуатации нижний порог сигнала от сенсора лежит в пределах от 0,05 до 0,2 (зависит от режима движения, температуры и влажности воздуха, качества заправленного топлива).

Проверка давления

Для оценки проходимости сот необходимо:

Ослабление болтов

Для быстрого тестирования в гаражных условиях необходимо ослабить болты крепления нейтрализатора к коллектору, а затем запустить двигатель. Если пуск происходит без затруднений, то следует детально осмотреть катализатор.

Методика не подходит для двигателей, оснащенных нейтрализатором, совмещенным с выпускным коллектором (разъединить детали можно только абразивным инструментом).

При тестировании возможно появление ошибок от датчиков кислорода из-за подтягивания атмосферного воздуха через образовавшиеся щели.

Действия при возникновении неполадок нейтрализатора

При разрушении наполнителя возможно включение предупредительного индикатора Check Engine, расположенного в комбинации приборов. Необходимо проверить состояние датчиков концентрации кислорода и соединительных жгутов. Если обнаруживается повреждение или выход из строя нейтрализатора, то владелец автомобиля может поменять узел или удалить керамическую вставку с перепрограммированием блока управления (необходим софт, не учитывающий корректировку состава смеси по сигналам от датчиков концентрации кислорода).

Нюансы замены

Перед снятием или заменой катализатора своими силами следует учесть, что вмешательство приводит к снятию автомобиля с гарантийного обслуживания. Корпус нейтрализатора аккуратно разрезают абразивным кругом, а затем удаляют керамический наполнитель. Материал можно сдать: иногда цена отходов компенсирует стоимость ремонта выхлопной системы. В полость устанавливают металлический пламегаситель, а затем заваривают корпус дуговой сваркой в среде защитного газа.

Ремонт

Изношенный катализатор не подлежит восстановлению. Владелец машины может:

Тонкости удаления катализатора из выхлопной системы

После удаления нейтрализатора необходимо установить вторичный датчик кислорода с обманкой (перфорированной емкостью, заполненной керамической крошкой с активным напылением). Поток газов проходит через наполнитель, имитируя нормальную работу нейтрализатора. Если производится перепрограммирование блока управления мотором, то обманка не требуется. После снятия катализатора выхлоп соответствует нормативам Евро-2 и ниже, что может создать проблемы при официальном прохождении технического осмотра в ряде стран Европы, но не в России.

Дополнительным недостатком выхлопной системы без нейтрализатора является повышенная температура потока газов, что приводит к ускоренному выходу из строя резонатора и глушителя.

Снятие катализатора не оказывает негативного воздействия на ресурс двигателя. Расход топлива зависит от версии установленной прошивки. Следует учесть, что модернизированная выхлопная система меняет звук работы двигателя (тональность становится ниже и громче), что устраивает не всех владельцев.

Промывка автомобильного катализатора своими руками

Удаление загрязнений позволяет продлить ресурс нейтрализатора только в случае обработки исправного узла. Если сотовый наполнитель оплавился или имеет механические повреждения, то восстановить работоспособность невозможно. Существуют методики химической и механической очистки (без демонтажа и со снятием изделия соответственно). Работы выполняют самостоятельно или в условиях сервиса.

Профилактическая

Профилактическая или химическая чистка подразумевает заправку в топливный бак специального реагента (например, раствора Hi-Gear HG3270). Пропорции смеси указаны на заводской этикетке. После пуска мотора жидкость попадает в цилиндры и выбрасывается с потоком выхлопных газов в нейтрализатор.

Активные компоненты растворяют налет на поверхности наполнителя и выбрасывают частицы в атмосферу.

Механическая

Данный процесс требует снятия автомобильного катализатора. Для удаления грязи применяют поток сжатого воздуха, наждачную бумагу с мелким зерном и растворитель (например, жидкость для промывки карбюраторов). Корпус нейтрализатора заполняют моющим препаратом, а затем прочищают потоком горячей воды и сжатым до 7-9 бар воздухом. Нагар с торцевых кромок наполнителя удаляют наждачной бумагой. Технология не позволяет полностью очистить внутренние поверхности сот. При выполнении работ следует контролировать давление воздуха (из-за риска разрушения керамики).

Отрицательные стороны автомобильного катализатора

Основным недостатком каталитического нейтрализатора является ограниченный срок службы, который сокращается при использовании топлива с присадками на основе свинца. По мере оплавления сот уменьшается проходное сечение каналов, что приводит к снижению мощности двигателя и росту расхода горючего. Дополнительной проблемой является разрушение наполнителя. Мелкодисперсная керамическая пыль может попасть в цилиндры в момент перекрытия клапанов.

Источник