Главная > Все про автомобильный катализатор
Все про автомобильный катализатор
При сгорании топлива в ДВС неизбежно образуются токсичные выхлопные газы. Более того, какая-то часть топлива не сгорает вовсе и просто «летит в трубу». Автокатализатор интегрируют в выхлопной контур с целью снизить концентрацию вредных компонентов в выхлопе – это его единственное предназначение. Массовое применение выпускных катализаторов началось в конце 20 века и с тех пор производители постоянно их модернизируют, но достойной альтернативы этому блоку все еще не придумали.
Что такое автомобильный катализатор
Устройство катализатора достаточно простое. Это стальной цилиндр (как правило, из нержавеющей стали) с размещенным внутри сотово-трубчатым наполнителем. Поверхность ячеек покрыта активным каталитическим слоем, который нужен для окисления проходящих через моноблок газов. Активный слой состоит из платины (или ее сплава с иридием), палладия и родия. Сам наполнитель изготавливается из металла или керамики. Поскольку автокатализатор работает при экстремальных температурах, соты отделены от внешнего корпуса слоем термоизоляции.
Где находится катализатор
В 70% случаев катализатор находится сразу после выпускного коллектора – это такой толстый бочонок цилиндрической или эллипсоидной формы. Расположен он в подкапотном пространстве и по диаметру превосходит все остальные элементы выхлопного контура. Такое расположение обусловлено необходимостью – если автокат разместить под днищем, он может повредиться при сильном ударе. Есть еще одна причина, почему автокатализатор ставят близко к выпускному коллектору – для нормальной работы ему нужны высокие температуры. Во многих моделях нейтрализатор и коллектор объединены в общую деталь – каталитический коллектор.
Нужно отметить, что некоторые производители все еще размещают каталитические блоки под днищем – это связано с недостатком свободного места в подкапотном пространстве. На автомобилях до 2000 года выпуска преобладает именно такая схема – под днищем в районе первого ряда сидений. Это результат того, что во время ужесточения экологических норм производители были вынуждены интегрировать нейтрализаторы в уже разработанные системы выхлопа.
Где стоит катализатор на российских авто? Расположение автокатов на машинах российского производства ничем не отличается от зарубежных. Например, на Ладе Приоре он находится сразу за выпускным коллектором, непосредственно на приемной трубе. Увидеть его можно сверху, заглянув за тыльную сторону мотора.
Сколько нейтрализаторов может стоять на автомобиле
Количество автокатов зависит от объема и мощности двигателя, количества цилиндров. Как правило, 4-цилиндровые моторы комплектуются одним катализатором, расположенным за выпускным коллектором. Но если один блок не способен справиться с дожигом выхлопных газов, инженеры ставят в выхлопной тракт еще один, внизу под днищем. Классический пример – Hyundai i30. Существуют модели, в которых два автокатализатора располагаются параллельно (некоторые версии Mazda 3 и Ford Focus 2). Есть модели, в которых стоят по 3-4 блока, но это, скорее, исключение из правила.
Устройство катализатора автомобиля
Типичный автокат состоит из таких компонентов:
- Монолитный корпус из нержавеющей стали. Изолирует внутренние части и защищает их от механических воздействий. Корпус может быть различной формы: цилиндр, эллипс, овал.
- Термостойкий слой из пористого изолирующего материала. Сохраняет требуемую для окисления газов температуру и предотвращает термоудары.
- Сотовый монолит из стали или силикатов с активным слоем. Это ячеистая структура с обилием мелких сот, служащих для увеличения площади контакта каталитического слоя с выхлопными газами.
- Активный слой. Специальное напыление из драгметаллов на ячейках.
- Входной и выходной патрубки. Нужны для крепления автокатализатора в выхлопном контуре.
Существует мнение, будто в состав автомобильного нейтрализатора входит первый кислородный датчик (он же лямбда-зонд). В действительности непосредственно в автокате в нем нет необходимости, как правило, его ставят перед впускным патрубком, хотя в некоторых моделях все же предусмотрены разъемы для вкручивания датчика.
Трехкомпонентный катализатор – что это такое
Такое название автокат получил благодаря способности окислять три ключевых компонента в выхлопных газах:
- Окислы азота (NOx). Собирательное название оксидов азота. При соединении с парами воды образуют азотную кислоту. Ядовиты для человека.
- Угарный газ (СО). Окись углерода, образующаяся в результате неполного сгорания. Бесцветный газ, не имеющий запаха. Смертельно опасен для человека.
- Углеводороды (CHx). Основная причина образования городского смога.
У трехкомпонентного автокатализатора есть три преобразователя, каждый из них ориентирован на нейтрализацию определенного вещества. Существуют также двухкомпонентные версии, обезвреживающие только газы CO и CHx. Такие автокаты можно увидеть на возрастных машинах с бензиновыми силовыми установками, сегодня они уже не выпускаются.
Принцип работы каталитического нейтрализатора
Принцип работы катализатора выхлопных газов достаточно прост, он базируется на определенной последовательности химических реакций. Выхлопные газы из цилиндров выводятся в выпускной коллектор и поступают в автокатализатор. При прохождении через сотовый наполнитель происходит два типа реакции:
- Восстановительная – контактируя с платиной или родием, оксиды азота преобразуются в инертный азот. Реакция сопровождается выделением кислорода.
- Окислительная – угарный газ (окись углерода) окисляется платиной и палладием с получением на выходе воды и обычного углекислого газа.
В результате работы окислительного и восстановительного слоя опасные компоненты превращаются в обычную воду, азот и углекислый газ, которые поступают в глушитель и далее выводятся в атмосферу.
На эффективность процесса существенно влияет температура дожига выхлопных газов. Реакции окисления и восстановления начинаются при достижении отметки в 300°C и достигают максимального эффекта при температуре 400-800°C. Именно поэтому конструкторы стараются максимально приблизить каталитический нейтрализатор к выпускному патрубку. В то же время выход рабочей температуры за пределы 800-1000°C вызывает ускоренное старение наполнителя.
Есть ли разница между бензиновым и дизельным катализатором выхлопной системы
В машинах с дизельными ДВС каталитический комплекс работает по-другому. Из-за разного давления и меньшей температуры здесь используются двухкомпонентные системы. Если в бензиновом ДВС температура газов на выходе приближается 1000°C, то в дизельном, этот показатель не превышает 600°C. При этом в дизельных авто выделяется больше сажи и азотных окислов. В результате производители вынуждены комплектовать дизельные модели селективными каталитическими системами и сажевыми фильтрами. В некоторых моделях эти два компонента объединяются в один узел.
Какой автокат лучше: керамический или металлический
Керамический автокат состоит из силикатного моноблока, внутри которого расположены тысячи параллельных каналов с толщиной стенок 0,05-0,1 мм (включая слой металлов-платиноидов). В поперечном разрезе моноблок выглядит как пчелиные соты. Поверхность сот покрыта специальными активаторами, которые значительно увеличивают их площадь контакта (общая площадь контактной поверхности может достигать 15-20 м²).
Керамический автокат весит меньше металлического и стоит дешевле, поэтому большинство производителей ставит на свои авто именно «керамику». Но у керамического автокатализатора есть ряд серьезных недостатков:
- Чувствительность к высоким температурам. При выходе за пределы 1000°C керамические соты начинают сплавляться, в результате чего существенно падает пропускная способность блока.
- Чувствительность к механическим нагрузкам и термоударам. При сильном ударе керамика может банально рассыпаться. То же самое может произойти, если на раскаленный корпус попадет вода (например, при проезде через глубокую лужу).
- Высокое аэродинамическое сопротивление. Размеры и форма сот снижают скорость прохождения выхлопных газов, что может сказаться на мощности двигателя.
Металлический катализатор глушителя в этом плане надежнее, поскольку внутренний наполнитель состоит из устойчивого к окислению и механическим нагрузкам металла. Соты металлического блока – это, по сути, тонкая фольга (толщина стенок – порядка 0,05 мм). Все это спрессовано в единый носитель. Металлические блоки имеют ряд преимуществ перед керамическими:
- Устойчивость к повышенным температурным нагрузкам. Такие блоки способны выдержать кратковременный нагрев до 1200°C.
- Устойчивость к ударным и вибрационным воздействиям. В отличие от хрупкой керамики металл более упругий и не растрескивается при сильном ударе.
- Срок службы металлического автокатализатора выше.
Основной недостаток автоката с металлическим моноблоком – высокая цена (примерно в 2 раза больше по сравнению с керамикой). Такими модулями обычно комплектуются машины с мощными силовыми установками.
Срок службы каталитического нейтрализатора
В среднем автокатализатор работает порядка 60-80 тыс. км пробега, при аккуратной езде его ресурс может достигать 200 тыс. км пробега. Керамические модели не отличаются особой выносливостью. В наших условиях они страдают от вибраций, температурных перепадов, низкого качества топлива. Большой вред катализатору наносят топливные присадки сомнительного качества и пропуски зажигания. Бывают случаи, когда блок «умирает» уже на рубеже 30-50 тыс. км пробега. Металлические модели служат дольше (в среднем на 2-3 года), но и они со временем изнашиваются и требуют замены.
Почему катализатор быстро выходит из строя
Основные причины ускоренного износа связаны с топливом низкого качества и неверной работой системы зажигания.
- Низкооктановое топливо. Использование бензина с низким октановым числом приводит к более позднему зажиганию. В результате топливная смесь не сгорает целиком в цилиндрах и догорает уже на выпуске. Результат – повышение температуры до 900-1000°C, что неприемлемо для автокатализатора любого типа.
- Некачественные присадки. «Коктейль» из присадок сомнительного качества также может вызвать повышение температуры в коллекторном блоке.
- Пропуски зажигания. Приводят к такому же эффекту – топливо не сгорает полностью и дожигается в коллекторе или оседает в ячейках моноблока.
Поскольку автокатализатор начинает работать при температуре выше 400°C, сразу после старта его эффективность равна нулю. Чтобы он заработал, мотору нужно прогреться, а для этого требуется время. У современных двигателей есть функция быстрого прогрева автоката, но в таких условиях блок управления сильно переобогащает смесь. Она просто не успевает сгореть в цилиндрах и догорает уже на поверхности сот. В итоге газовый катализатор начинает работать раньше, но при этом изнашивается быстрее.
Еще одна причина быстрого износа нейтрализатора – попадание в ячеистый наполнитель моторного масла. Это может произойти по двум причинам:
- Износ маслосъемных колец.
- Неверная работа системы отвода картерных газов.
В обоих случаях пары угоревшего масла оседают в моноблоке и постепенно его забивают.
Основные неисправности каталитического нейтрализатора
- Механическое повреждение. Проблема актуальная для машин, у которых автокат расположен непосредственно под днищем. Один сильный удар может полностью вывести блок из строя. Например, защитный металлический корпус может дать трещину или растрескаются соты. К такому же эффекту может привести термоудар при проезде автомобиля по луже.
- Выгорание активных компонентов из драгметаллов. Со временем напыление на сотах выгорает, химические реакции окисления и восстановления останавливаются. Блок управления видит, что химический состав выхлопа на входе и выходе «банки» не меняется и выдает ошибки типа P0420, P0430, P Внешне такой автокатализатор полностью исправен, но свои функции он уже не выполняет.
- Нагар на ячейках. Остатки несгоревшего топлива оседают в моноблоке, что приводит к снижению пропускной способности автоката. В особо запущенных случаях ячеистый блок просто перестает пропускать выхлопные газы.
- Оплавление сотового наполнителя. При повышении температуры до 1000°C керамические соты начинают плавиться и спекаться в единую массу. Внешне такой блок может выглядеть нормально, но внутри будет каша из силикатов и драгметаллов.
Симптомы неисправности каталитического блока
Существует ряд косвенных признаков, говорящих о том, что автокатализатор неисправен или скоро выйдет из строя. Некоторые признаки могут говорить и о других дефектах двигателя и выхлопного тракта, поэтому при их появлении желательно провести детальную диагностику авто.
- Силовая установка «тупит», машина ускоряется, как будто ей что-то мешает. Ощущения схожи с буксировкой прицепа. Иногда при этом наблюдаются вибрации мотора, а сам автомобиль дергается.
- Загорелся индикатор «Check Engine». Причин может быть множество, поэтому здесь нужна комплексная диагностика.
- Напор газов из глушителя нестабильный. В исправном автомобиле выхлоп пульсирует с одинаковой частотой – это можно проверить, поднеся ладонь к глушителю. Если напор ровный или прерывается – это говорит о том, что с автокатализатором проблемы.
- Запах сероводорода в салоне. Чаще всего появляется в момент старта двигателя. Говорит о том, что автокат на грани полного разрушения.
- Характерный металлический стук или звон из-под днища. Говорит о том, что произошло механическое разрушение бобины. Скорее всего, сотовый наполнитель катализатора глушителя уже рассыпался на мелкие части.
Как проверить состояние блока нейтрализатора
Самый надежный способ – визуальный осмотр сотового наполнителя. В некоторых случаях демонтировать катализатор не обязательно, достаточно выкрутить первый лямбда-зонд и проверить состояние блока эндоскопом. В исправном автокатализаторе соты будут просвечивать насквозь.
Еще один проверенный способ – тест противодавления. Вместо первого зонда вкручивается переходник, к нему крепится обычный манометр, после чего снимаются показатели давления при разных режимах работы силовой установки. Общепринятая норма – 0,3 кгс/см² при 2500-3000 об/мин. Если этот показатель выше (например, 0,5 кгс/см²), способность бобины пропускать газы снижена.
Если у вас есть сканер ELM327, состояние автокатализатора можно проверить без его снятия и разборки. Достаточно подключить сканер к разъему OBD2 и считать напряжение с первого и второго кислородного датчика на прогретом моторе. Самый интересный показатель – напряжение 2-го лямбда-зонда. Он должен быть в диапазоне 0,7-0,9, при этом график должен быть ровным, без волн и скачков. Минус такого метода – он эффективен в ситуациях, когда катализатор находится в состоянии критического износа. Если процесс деградации только начался, нужен визуальный осмотр бобины.
Что будет, если вовремя не отреагировать на износ автоката
В особо тяжелых случаях двигатель может попросту не завестись. Этот признак говорит о том, что сотовый наполнитель полностью забился. Оплавление, спекание сот приводит к снижению мощности силового агрегата, падению максимальной скорости, перебоям в работе мотора.
Наиболее опасно механическое разрушение сотового наполнителя. Если автокатализатор расположен сразу после выпускного коллектора, часть газов может возвращаться обратно в двигатель. При этом в цилиндры могут попасть твердые частицы керамики, вызывая ускоренный износ стенок. Если долго игнорировать проблему, высока вероятность капитального ремонта силового агрегата.
Можно ли продуть или промыть автокатализатор
Чистка катализатора эффективна лишь как профилактика. Ее можно делать, если соты просто забились сажей и не повреждены. Если керамический блок уже начал плавиться или разрушаться, никакая чистка уже не поможет. Чтобы продуть бобину, нужно демонтировать блок, снять верхний налет мелкодисперсной наждачной бумагой и продуть сотовый наполнитель сжатым воздухом.
В автомобильных магазинах можно встретить специальные средства для промывки автокатов. Эффективность этих составов не доказана, хотя их производители утверждают обратное. Используйте эти средства на собственный риск и только в том случае, если катализатор находится в более-менее исправном состоянии.
Прогорел катализатор: что делать?
Вариантов здесь масса. Самый надежный – замена старого блока на новый. Стоимость оригинального нейтрализатора достаточно высока (порядка 70-80 тысяч рублей), поэтому к этому методу прибегают достаточно редко. Существует более дешевая альтернатива – установка универсального автокатализатора. В этом случае оригинальный автокат вырезается, а на его место ставится более дешевый аналог, в котором вместо платины используется золото. Это своеобразный компромисс для тех, кто решил избавиться от старого автоката, но все же хочет сохранить показатели работы силовой установки в пределах действующих экологических норм.
Можно ли полностью вырезать автокатализатор из выхлопного тракта
Большинство владельцев автомобилей именно так и делают. Суть в том, что у каталитического нейтрализатора только одна функция – снижение вредности выхлопа. То есть, на повседневную жизнь этот элемент никакого влияния не оказывает, а абстрактные экологическое нормы мало кого беспокоят. Единственное негативное следствие удаления автоката – у вас может «слететь» гарантия на автомобиль, поэтому если вы решили удалить этот элемент, лучше дождитесь окончания гарантийного периода.
Какие есть варианты удаления автоката
- Установка вместо оригинального блока пламегасителя. Пламегаситель – это стальная гофрированная труба, изолированная минеральной ватой. Вся конструкция заключена в металлический защитный кожух. По сути, это упрощенный резонатор, выравнивающий поток выхлопных газов и снижающий их громкость. Пламегаситель может быть магистральным или коллекторным. Первый тип ставится на машины до 2000 года выпуска, у которых каталитический блок расположен далеко от выпускного коллектора, второй – на модели, у которых автокат размещен сразу за коллектором.
- Установка механической обманки или электронного эмулятора. Чтобы электронный блок управления двигателя воспринимал «правильные» показатели выхлопных газов, перед вторым лямбда-зондом ставится металлическая втулка. Альтернатива обманке – электронный эмулятор. Это блок с микроконтроллером, который впаивается в разрыв контактов второго кислородного датчика, и передает на ЭБУ нужные показатели концентрации CO, CHx и NOx.
- Перепрошивка ЭБУ под сниженные экологические нормы. В этом случае при вырезке автокатализатора второй кислородный датчик полностью удаляется, а блок управления перепрограммируется под норму Евро-2.
Каковы последствия удаления каталитического нейтрализатора
При грамотном подходе негативных последствий после удаления прогоревшего катализатора нет. Наоборот, у этой процедуры есть ряд преимуществ:
- Незначительное повышение мощности двигателя. После удаления блока нейтрализатора противодавление в системе снизится. Результат небольшой – порядка 3% прибавки мощности, так что на практике вы его вряд ли заметите. Большего эффекта можно добиться перепрошивкой ЭБУ – многие производители изначально занижают мощность силового агрегата в угоду современным экологическим стандартам.
- Снижение затрат на обслуживание авто. Установив вместо катализатора пламегаситель, вы забудете обо всех сопутствующих проблемах: снижении пропускной способности, необходимости периодической замены старого блока на новый и регулярной диагностики выхлопной системы.
- Повышение моторесурса силового агрегата. Неисправный автокат негативно влияет на работу силового агрегата. Нет катализатора – нет и связанных с ним проблем.
Почему воруют нейтрализаторы
Потому что в их составе достаточно много драгметаллов. Даже за изношенный катализатор можно выручить порядка 5 000 рублей, при этом, чем мощнее двигатель, тем дороже будет стоить автокат. Вырезать катализатор могут на недобросовестном автосервисе под приводом ремонта выхлопной системы. Для этого достаточно 30 минут.
Что нужно знать про каталитические нейтрализаторы
- Оригинальный катализатор стоит дорого – порядка 1000 долларов.
- Если каталитический блок неисправен, это может привести к капитальному ремонту двигателя.
- На долговечность автокатализатора влияет качество топлива, правильная настройка системы зажигания, наличие в топливе присадок.
- Установку пламегасителя и обманок, перепрошивку ЭБУ лучше делать на проверенном автосервисе с хорошей репутацией.
- Не удаляйте катализатор, если автомобиль находится на гарантии.
- Старый блок можно продать. Обычно прямо на сервисе, где его вам вырезали.
- Неисправность нейтрализатора можно выявить без его демонтажа, но лучше все же снять его и провести визуальный осмотр.
Каталитический нейтрализатор отработавших газов – важная деталь выхлопной системы, влияющая на экологичность выхлопа. В западных странах эксплуатация автомобиля без каталитического блока запрещена, но у нас его можно вполне безопасно удалить.
По маркам авто
Где расположен катализатор
Каталитический конвертер очищает выхлопные газы машины. Платина, палладий и родий, драгоценные металлы, нанесенные на соты внутри корпуса катализатора, способствуют химическим реакциям, в ходе которых токсичные продукты сгорания бензина превращаются в нейтральные вещества. Вместо летучих водородных соединений, угарного газа и оксидов азота в атмосферу выделяются азот, водяной пар и углекислый газ.
Расположение катализатора в выхлопной системе
В зависимости от модели автомобиля реакции протекают при температуре 300–900 °C. Нейтрализатор газов получает тепло от сгорания топлива в двигателе. Чем ближе к мотору находится катализатор, тем больше энергии он получает и эффективнее работает.
Другая функция каталитического конвертера — выравнивание потока газов перед глушителем. Сложная внутренняя структура, состоящая из тонких керамических или металлических сот, расположенных в одном или нескольких отделениях, снижает скорость потока и сглаживает его порывистость. Именно с учетом изменения потока в катализаторе проектируется глушитель авто.
Конвертер выхлопных газов размещается достаточно близко к мотору и перед глушителем по ходу движения газов. Кроме того, он должен быть удален от чувствительных к высокой температуре систем автомобиля.
Где размещен катализатор
Первые каталитические конвертеры располагались на выхлопной трубе. Для соблюдения раннего экологического стандарта Евро-2 и его аналогов в других регионах мира не требовались слишком высокие температуры, поэтому конструкторы часто размещали катализатор на значительном удалении от двигателя.
Корпус конвертера газов намного шире выхлопной трубы. Выступающий узел часто цеплялся за посторонние предметы. Наружное расположение нередко приводило к механической деформации катализатора или его отрыву при ударе о препятствие на большой скорости.
Со временем экологические стандарты по содержанию токсичных веществ в выхлопных газах все более ужесточались, что привело к увеличению нагрузки на катализатор. Нужны высокие температуры и значительные размеры катализатора для размещения в нем сот с достаточной активной площадью.
Опасность механических повреждений и необходимость повышения степени очистки побудили конструкторов перенести нейтрализатор газов внутрь автомобиля. В подавляющем большинстве машин, ездящих по дорогам в 2020 году, катализатор скрыт в подкапотном пространстве. Встречаются три основных вида его компоновки:
на выхлопной трубе перед глушителем по ходу газа;
сразу после выходного коллектора на разборном соединении;
непосредственно встроенный в коллектор (катколлектор).
В некоторых автомобилях для улучшения очистки установлено несколько катализаторов. Ряд моделей KIA имеет небольшой катализатор на выхлопной трубе после основного, расположенного непосредственно в патрубке коллектора. Встречается также схема расположения в коллекторе нескольких независимых каталитических конвертеров.
Катализатор может быть скрыт за листами дополнительной термоизоляции, доступ к нему может быть осложнен расположением других узлов автомобиля.
Плюсы и минусы различного размещения катализатора
Наиболее проста замена каталитических конвертеров, расположенных на выхлопной трубе снаружи корпуса. Узел заметен и может быть снят опытным автолюбителем. Для разбора соединений, прикипающих при длительном пробеге, используются специальные растворы, либо корпус нейтрализатора срезается с трубы. В ряде случаев слабозагрязненный катализатор с неоплавленными и неповрежденными сотами можно промыть карбюраторной жидкостью или другими составами, восстановив его работоспособность.
Резкое уменьшение температуры внешнего катализатора при контакте с водой или снегом ведет к прекращению реакции, образованию осадка и разрушению сот.
Катализатор, закрепленный на выпускном коллекторе, также можно удалить без механических повреждений. Прикипевшие соединения требуют разборки в условиях СТО. Находясь ближе к двигателю, такие нейтрализаторы газов более подвержены разрушению и оплавлению сот. Керамика начинает плавиться по достижению 1000 оС. Этому способствуют неполадки двигателя и свечей, ведущие к пропуску зажигания. Несгоревшее топливо попадает в катализатор, загорается при удачном зажигании, разрушает соты микровзрывом и оплавляет их.
Еще большему риску разрушения подвергаются катализаторы, встроенные в выпускной коллектор. Они представляют собой соты, установленные в сильно расширенный выходной патрубок. Такие нейтрализаторы газов чаще выходят из строя даже при небольшом пробеге. Нередко водители удаляют их, чтобы избежать повреждения поверхности цилиндров керамикой, потери тяги и других проблем. Разобрать катконвертер нельзя — соты извлекают, разрезая корпус.
Замена катализатора
Выход каталитических конвертеров из строя в результате использования некачественного топлива, резкой езды по плохим дорогам, неисправностей мотора и зажигания создает ощутимые проблемы в эксплуатации авто. Отработанные газы, не имея достаточного сечения для выхода, разбавляют собой топливную смесь и снижают ее КПД. Двигатель теряет тягу, не набирает обороты выше определенного значения, плохо заводится и нередко глохнет сразу после старта. Газы проникают в салон через щели корпуса.
Без каталитического конвертера не происходит очистка выхлопных газов. Работа двигателя автомобиля наносит ощутимый вред окружающей среде и прежде всего здоровью водителя. Цена нового фирменного катализатора значительна, что побуждает водителей устанавливать обманку или пламегаситель. Эти устройства справляются с ролью предварительного резонатора, предотвращая ускоренное разрушение глушителя и усиление шума, но не делают выхлоп чище.
Компромиссным по цене и качеству вариантом является универсальный катализатор. Эти узлы стоят дешевле, модели, встречающиеся на рынке в 2020 году, справляются даже с экологическими стандартами Евро-4 и Евро-5. Испорченный катализатор можно продать для извлечения драгоценных металлов. Нейтрализатор газов очищает автомобильные выхлопы, сохраняя здоровье жителей городов.
Источник
Высокое содержание вредных примесей в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания способно нанести существенный вред окружающей среде. Для решения этой проблемы используют катализаторы. В этом материале мы расскажем о том, что такое катализатор на автомобиле, какие существуют его модификации и в чем заключаются основные их отличия.
Зачем нужен катализатор
Принцип действия катализатора
Основное назначение катализатора на автомобиле — это сокращение содержания в выхлопных газах окисей углерода (СО) и азота (NO и NO2), а также соединений углеводородной группы (CH). Это реализуется с помощью более полного сжигания топлива или с помощью изменения физических и химических свойств применяемого топлива.
Где находится катализатор
Виды катализаторов
Керамические катализаторы
Устройство катализатора
Данное устройство использует механический способ снижения концентрации вредных веществ. Катализатор имеет сотовую конструкцию, поверхность которой покрыта сплавом платины и иридия. Именно такое покрытие из дорогих металлов совместно с увеличенной площадью соприкосновения выхлопных газов и катализатора обеспечивают удаление вредных компонентов до установленных норм.
Химические катализаторы
Химические катализаторы или анамегаторы это большая группа катализаторов, которые можно отнести к разряду присадок. Данные катализаторы добавляются в топливо и позволяют изменить его структуру и свойства. Благодаря этому снижается токсичность выхлопных газов, обеспечивается более высокая степень сгорания, минимизируется возможность возникновения нежелательных детонационных процессов.
Принцип действия катализатора основан на изменении ориентации молекулы углеводородов, что позволяет улучшить условия для реакции окисления кислородом. Благодаря этому появляется возможность обеспечить более полное его сгорание. В результате небольших изменений химического состава топлива повышается мощность двигателя, а концентрация токсичных веществ в выхлопных газах падает.
Производители предлагают различные анамегаторы. При выборе учитывайте то, что эффективность применения будет зависеть от правильной концентрации катализатора в топливе, поэтому руководствуйтесь требованиями и рекомендациями производителей.
Применение химических катализаторов так же способно увеличить расход топлива, примерно на 10%, что и считается главным его недостатком.
Магнитно-стрикционные катализаторы
Приборы данного типа считают наиболее перспективным видом катализаторов. Они позволяют улучшить характеристики топлива без корректировки его химического состояния. Принцип действия предполагает изменение ориентации углеводородной молекулы, все эти операции происходят под воздействием магнитного поля. То есть, изменению подвергается именно физические свойства горючего.
Катализаторы данного типа относятся к устройствам предварительной подготовки топлива. Благодаря правильной ориентации молекулы она получает способность соединяться с большим количеством кислорода. В результате топливо сгорает более полно, обеспечивая повышение мощности и снижение токсичности. Существует возможность снизить содержание вредных компонентов в 3-4 раза.
К преимуществам этого катализатора относят простую технологию его установки, которая занимает не более 20 минут времени. Монтируется прибор непосредственно перед карбюратором или инжектором, а для дизельных установок практикуется установка перед каждой форсункой и ТНВД.
Применение катализаторов любого типа позволит сократить количество выбросов токсичных веществ в окружающую атмосферу. Для обеспечения эффективности их работы, доверяйте установку профессионалам, именно ошибки при самостоятельном использовании снижают срок эксплуатации и качество очистки.
Также мы подробно разбирали, причины выхода из строя автомобильных катализторов. Обязательно рекомендуем изучить эту статью, чтобы не нанести вред своему автомобилю.
Удаление катализатора. Плюсы и минусы
Бывают моменты, когда приходится решать удалить катализатор или всё же искать ему замену. Поэтому давайте разберём плюсы и минусы решения удалить катализатор:
Видео что такое катализатор и как он работает:
Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!
Источник
Что такое катализатор в автомобиле: что в нем ценного и что будет если его убрать
Многие автовладельцы задумываются о том, что такое катализатор в автомобиле, после того как этот узел выходит из строя. Изначально на машины стали устанавливаться каталитические нейтрализаторы, чтобы снизить пагубное воздействие на окружающую среду выхлопных газов, которые образуются при работе ДВС. Однако не все водители одобряют установку нейтрализаторов, ведь стоимость этого агрегата достаточно высока. К тому же из-за низкого качества бензина приходится регулярно его ремонтировать.
Автомобильный катализатор: что это
Каталитический нейтрализатор – элемент выхлопной системы мотора, предназначенный для очистки отработанных газов перед их выбросом в атмосферу. Необходимость разработки данного узла автомобильного мотора возникла в 60-х годах прошлого века, когда мировое сообщество озаботилось состоянием экологии на планете. В то время уровень выбросов из выхлопных труб автомобилей не был установлен на законодательном уровне.
Катализатор предназначен для нейтрализации вредных выхлопов автомобиля и является частью выхлопной системы авто
Первые стандарты содержания токсичных продуктов в выбросах автомобилей были введены в 1970-м году. Автопроизводителей обязали оснащать машины устройствами, снижающими объёмы угарного газа и продуктов сгорания углеводородов. С 1975 года каталитический нейтрализатор стал обязательной деталью всех сходящих с конвейера автомобилей.
Производители устанавливают на автомобили три вида катализаторов:
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.
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.
Из чего состоит и как работает
Основа катализатора – керамические соты
Конструктивно каталитический нейтрализатор представляет собой выполненную в форме сот керамическую подложку, вставленную в металлический корпус и защищённую теплоизоляционными материалами. Мелкие ячейки прибора имеют специальное покрытие – рабочий состав. Покрывающий соты состав – это сплав платины, родия и палладия, драгоценных металлов, стоимость которых превосходит золото как минимум в два раза.
Сотовая конструкция катализатора увеличивает площадь соприкосновения токсичных газов с нейтрализующей их поверхностью. Остатки вредных веществ мгновенно догорают и не попадают в атмосферу.
Катализатор состоит из следующих деталей:
Устройство катализатора в разрезе
Деталь устанавливают после выхлопной трубы двигателя или во фланце выпускного коллектора. Такое расположение необходимо для эффективной работы катализатора, поскольку нейтрализация токсических веществ возможна только при высоких температурах. Работа узла происходит следующим образом:
Это важно! Решающую роль в процессе нейтрализации токсичных веществ играет температура процесса. Преобразование возможно при температуре от 300 градусов, однако в основном рабочая температура катализатора автомобиля находится в пределах от 400 до 800 градусов.
В момент прогрева двигателя катализатор бездействует, и это является существенным недостатком разработанных на сегодняшний день моделей. Трудность организации правильной работы узла состоит в опасности его перегрева. Если расположить катализатор ближе к двигателю, срок работы резко уменьшится из-за систематического перегрева. Большинство автопроизводителей располагают деталь в области правого переднего колеса, где существует возможность поддержания температуры на оптимальном уровне.
Виды катализаторов
По своему назначению нейтрализатор может быть двух- или трехкомпонентным.
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.
Принцип работы катализатора
Выхлопные газы представляют собой смесь NO (оксид азота), CH (углеводород), CO (оксид углерода – угарный газ). Эти газы опасны как для окружающей среды, так и для самого человека. Смог, который еще недавно был визитной карточкой больших городов, образуется из-за взаимодействия этих и некоторых других соединений, в результате получается вредная для человека дымовая завеса.
Принцип работы катализатора основан на том, чтобы эти элементы до-окислять путем каталитической реакции между элементами газов и сплава катализатора, в результате на выходе получаются либо более низкие концентрации вредных веществ, либо чистые кислород и углекислый газ.
Реакция происходит из-за высокой температуры выхлопных газов (выше 300 градусов). Чем выше температура, тем быстрее протекает реакция. Температура выхлопных газов во многом зависит от заправляемого топлива. Топливо низкого качества может выдавать очень большую температуру отработанных газов, что уменьшает срок службы катализатора.
Срок службы катализатора
Разрушение керамического блока 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.
Причины неисправности катализатора автомобиля
Компании, производящие нейтрализаторы, утверждают, что их можно использовать на протяжении 100 000–150 000 км пробега. Однако в реальности этот агрегат может выйти из строя гораздо раньше, особенно если вы живете в мегаполисе и постоянно стоите в пробках.
Почему нейтрализатор может прийти в негодность? Дело в том, что устройство катализатора автомобиля представляет собой фильтр. А фильтр нужно регулярно менять.
Срок службы агрегата станет меньше, если система зажигания неисправна. Такая проблема обычно выявляется на автомобилях марки Ford и ВАЗ. Если зажигание выставлено неверно, будут случаться пропуски. В результате топливная смесь сгорит лишь частично. Образуется огромное количество сажи, которая скапливается в нейтрализаторе. Оптимальное решение — провести его чистку. Но это не поможет, если оплавилась бобина.
Поломка данного агрегата может произойти, если вы используете низкокачественное топливо. Оно станет не полностью сгорать. Процесс догорания будет происходить в коллекторе, и непосредственно в нейтрализаторе. Микрочастички забьют фильтр, и через него не сможет проходить воздух.
Признаки неисправности катализатора автомобиля
Как узнать, что катализатор выхлопной системы автомобиля пришел в негодность?
Почему нейтрализатор может выйти из строя
Каталитическое устройство имеет довольно длительный срок службы, и если разрушение происходит в короткие сроки после начала эксплуатации автомобиля, то у транспортного средства имеются скрытые проблемы с системами питания и зажигания. Перед заменой данного устройства обязательно требуется полная диагностика этих систем.
В том случае, если некорректно работают эти системы, как минимум в одном из цилиндров не происходит полного сгорания топлива, и катализатор вынужден работать в усиленном режиме, дожигая его.
Очень крупные неприятности могут вызвать высоковольтные провода или катушки и свечи зажигания. При нарушении в работе форсунок может переливаться топливо, что тоже влечёт за собой выход из строя катализатора. Если происходит залегание или износ колец и колпачков цилиндропоршневой системы, переливаться и догорать начинает ещё и моторное масло.
Как уже говорилось ранее, керамическая начинка может быть очень легко повреждена при механическом воздействии. Во избежание данной ситуации не помешает установить дополнительную защиту на днище авто.
Разрушение керамического содержимого катализатора чревато попаданием крошек в цилиндры двигателя, где они повреждают стенки и могут даже привести к поломке двигателя. Чтобы не произошло ничего подобного, необходимо следить за состоянием своего транспортного средства и вовремя производить необходимый ремонт.
Некачественное горючее
Если смесь бензина и воздуха не полностью сгорает в цилиндрах двигателя, то горение завершается в катализаторе или в выпускном коллекторе. Затем происходит оплавление основных деталей выхлопной системы. Продукты сгорания оседают в нейтрализаторе и мешают газам проходить с необходимой скоростью. В результате система просто забивается.
Катализатор низкого качества
Автопроизводители комплектуют автомобили качественными деталями и расходными материалами. Но если что-то в машине менялось, то не факт, что владельцу продали качественные запчасти. Если в автомобиле установлен некачественный или неоригинальный нейтрализатор, то существует большой риск, что ячейки катализатора слишком маленького размера. Вследствие недостаточного размера они легко забиваются продуктами сгорания топлива.
Часто все признаки неисправности и симптомы забитого катализатора возникают у американских автомобилей, которые ранее эксплуатировались в США. В Соединенных Штатах на заправках продается более качественный бензин, от которого в процессе сгорания остается минимум несгоревших веществ. Катализаторы в таких автомобилях с маленькими сотами – в России они погибают в кратчайшее время.
Дизельные двигатели
На таких силовых агрегатах никакого катализатора нет. Там вместо него есть сажевый фильтр, он выполняет ту же задачу, что и каталитический нейтрализатор в бензиновом двигателе. Еще одно отличие – это цена. Сажевый фильтр обойдется в три раза дороже бензинового элемента.
Симптомы забитого катализатора на дизеле аналогичны тем, что могут наблюдать владельцы бензиновых двигателей. Это потеря мощности, двигатель отказывается заводиться, повышенный расход топлива.
Способы проверки
Но перед тем как грешить на устройство, следует точно убедиться, что проблема скрыта в нем.
Проверка катализатора выполняется двумя способами – не снимая с авто, и после его демонтажа.
Проверка без снятия.
Без снятия с авто проверка устройства выполняется двумя способами – диагностикой выхлопной системы на газоанализаторе и тестирование на противодавление в системе отвода газов.
Проверка на газоанализаторе хоть и является отличным вариантом, но вот только далеко не все СТО оснащены таким оборудованием. А в небольших городах такой прибор и вовсе не найдешь.
Суть такого способа – к выхлопной трубе автомобиля подсоединяется газоанализатор, и проводятся замеры.
На основе химического анализа выхлопных газов определяется, забит ли катализатор или нет.
Второй способ проверки – на противодавление более распространен и не требует наличия сложного оборудования.
Суть такой проверки – определение давления на входе в нейтрализатор. Если он забит, давление перед ним на определенных оборотах мотора возрастет.
Официально этот метод проверки делается так – в трубе, подходящей к нейтрализатору проделывается отверстие, к котором нарезается резьба. Далее в это отверстие вкручивается штуцер, к которому подсоединяется медная трубка.
Нужна она для рассеивания тепла, получаемого от выхлопной системы. На конец медной трубки надевается резиновый шланг, подсоединенный к манометру.
Сделав такое приспособление, приступают к замерам. Выхлопная система тестируется на всех режимах работы мотора, а по показаниям манометра определяют, забит ли катализатор.
Кстати, продаются специальные наборы для проверки методом противодействия.
На такой способ несколько сложен в исполнении – необходимо сверлить трубу, нарезать резьбу, после замеров искать подходящую заглушку, чтобы закрыть отверстие.
Способы решения проблемы
Одной проверки катализатора недостаточно, ведь если он забит – проблему нужно решать.
Вариантов устранить неисправность несколько:
Пламегаситель врезается в систему вместо нейтрализатора и все. Но для корректной работы ЭБУ придется его либо перепрошивать, либо использовать обманки. Стоит отметить, что на авто, в котором вместо нейтрализатора стоит пламегаситель, в некоторые из стран Европы уже не въедешь.
Как решать проблему с каталитическим нейтрализатором – решать автовладельцу. Мы же рассказали, как проверить данный элемент разными способами, и что можно предпринять в случае его неисправности.
Подведем итоги
С учетом приведенной выше информации становится понятно, что в современных автомобилях катализатор является важным элементом, который в связке с кислородным датчиком оказывает прямое влияние на смесеобразование и работу двигателя в целом. Также проблемы с катализатором могут привести к сбоям в работе ДВС в том случае, если фильтр забит.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как выполняется ремонт глушителя автомобиля своими руками. Из этой статьи вы узнаете, как можно отремонтировать глушитель в случае выхода из строя или повреждений данного элемента выхлопной системы автомобиля.По этой причине следует обращать внимание на любые признаки, которые могут указывать на неисправности каталитического нейтрализатора. Дело в том, что не редко отмечаются случаи, когда части разрушенных элементов нейтрализатора отработавших газов попадали в двигатель со всеми вытекающими последствиями.
Напоследок отметим, что замена каталитического нейтрализатора является наиболее правильным решением, однако если нет средств на покупку новой детали, можно ограничиться установкой пламегасителя. Хотя уровень токсичности выхлопа в данном случае сильно повышается и не соответствует нормам и стандартам, владелец получает возможность нормально эксплуатировать автомобиль с исправно работающим ДВС.
Источник
Автомобильный катализатор выхлопных газов – это один из компонентов выхлопной системы, который стали монтировать с начала 70-х годов прошлого столетия. Примерно тогда начали разрабатывать первые нормы по содержанию и химическому составу вредных компонентов выхлопных газов, выпускаемых двигателями внутреннего сгорания.
Содержание
Место размещения катализатора
Ищем катализатор
Кислородные датчики
Место размещения катализатора
Так как работа катализатора возможна только в условиях высокой температуры, такой элемент всегда монтируется сразу после выпускного коллектора либо встраивается непосредственно в коллектор. Катализатор обязательно дополняется лямбда-зондом, работающим по принципу анализа содержания кислорода в выхлопе. Датчики необходимы для анализа работы каталитического конвертера и трансляции сведений бортовому компьютеру. Они же сообщают, что есть какие-то нарушения в работе элемента.
Стандартный автомобильный нейтрализатор рассчитан на срок эксплуатации не более 150 тыс. км пробега, но этот параметр может меняться в любую из сторон. Чтобы верно определить работоспособность компонента, можно выполнить диагностику катализатора своими силами или в автомастерской, где имеется специализированное оборудование.
Катализатор – это узел выхлопной системы автомобиля, эффективность работы которого оказывает самое непосредственное влияние на чистоту отработанных газов, а также степень загрязненности окружающей среды. Если несколько признаков неисправности, которые считаются первыми:
- Утрата динамики и мощности автомобиля;
- Возникновение дребезжащего звука в районе выхлопа;
- Появление сигнала Check Engine;
- Появление неприятных запахов снаружи и их проникновение в салон авто.
Если обнаружена поломка, то катализатор требуется вырезать, а на его место установить новое устройство либо какое-то альтернативное.
Отработанные катализаторы сдаются в специализированные приемные пункты, так как хранение и выброс токсичных устройств приносит большой вред экологии.
Ищем катализатор в машине
Если водитель намерен справиться с проблемой самостоятельно, то требуется точно знать место размещения катализатора в автомобиле, а также способы его демонтажа.
Блок размещен в начале крепления глушителя, где выходят раскаленные газы и недогоревшие топливные частицы. Это очищается и дожигается в автокатализаторе: металлическая колба, внутри которой имеется сотовая структура со стенками, покрытыми драгметаллами – родием, платиной и палладием, обеспечивающие необходимые реакции.
В любом автомобиле классический конвертер размещен непосредственно за выпускным коллектором, где осуществляется сбор газов с четырех цилиндров, а далее они направляются в блок катализатора и вступают в реакцию с каталитическим слоем металлов. Нейтрализатор визуально имеет вид металлического бачка, размеры которого немного больше, чем остальных компонентов.
Ранее компонент крепили непосредственно под днищем авто, а не в пространстве под капотом, что создавало некоторые неудобства на неровных дорогах, так как устройство часто просто отрывалось. Новый катализатор – это довольно дорогостоящий компонент, поэтому большинство производителей монтируют его рядом с выпускным коллектором. Такое размещение считается более практичным.
Если просто открыть капот автомобиля, то можно не сразу определить, есть там катализатор или нет. На многих иномарках его закрывает металлическая защита, поэтому оценить состояние устройства можно только на смотровой яме либо подъемнике.
Кислородные датчики
Лямбда-зонды являются важными спутниками катализатора, так как они отвечают за проверку качества очистки газов. Однако будет ошибкой считать, что датчики вкручиваются непосредственно в нейтрализатор, так как это две самостоятельные единицы. У лямбда-зонда есть вполне конкретные задачи:
- Отслеживание содержания кислорода на входе в блок катализатора и на выходе из него;
- Определение расхода и обмена топливной подачи, чтобы избежать переливов;
- Подача сигналов о том, что катализатор неисправен.
Примерно полвека каталитический конвертер является одним из важных компонентов автомобилей, которые работают на топливе различных видов. Однако новые устройства очень дорогие, что заставляет автовладельцев находить какие-то альтернативные способы замены блока. Часто его просто удаляют полностью, ездят без него, что является источником экологической катастрофы. Каждый самостоятельно должен решать вопросы утилизации катализаторов, так как их можно просто выбросить либо сдать в специализированные пункты приемы.
Каталитический нейтрализатор выхлопных газов (катализатор): что это такое, как проверить и на что заменить
Сколько сегодня автомобилей существует в мире? Специалисты утверждают, что количество легкового автотранспорта составляет более 1 миллиарда шт, и с каждым годом растут показатели вредных веществ, выбрасываемых ими в атмосферу. Для того, чтобы обезопаситься от токсичных выбросов, все автомобили с середины ХХ века оснащаются каталическими нейтрализаторами.
Автомобильный катализатор выхлопных газов устанавливают на выхлопные системы с начала 70-х годов. Примерно в то же время были разработаны первые нормы по содержанию и химическому составу вредных веществ в выхлопных газах двигателей.
Катализаторы устанавливаются на все выхлопные системы современных автомобилей с двигателем внутреннего сгорания и служат для уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу.
Где находится катализатор?
Так как для его работы необходима высокая температура, подобные элементы всегда устанавливают сразу после выпускного коллектора или же встраивают в сам коллектор автомобиля.
Катализатор, встроенный в выпускной коллектор
Катализаторы оборудуются «лямбда-зондами» (работают по принципу анализа содержания кислорода), которые анализируют его работу и сообщают бортовому компьютеру в случае нарушений в его работе.
Рассмотрим устройство катализатора. Данный узел состоит из стального корпуса с теплозащитными экранами. Внутри находится сам платиновый каталитический нейтрализатор, который выполнен в форме секций со множеством отверстий. С целью увеличения площади контакта с выхлопными газами отверстия имеют форму «сот» различного сечения (наподобие пчелиных). На внутренние поверхности сот нанесено действующие химические вещество, в состав которого входят драгоценные металлы, в основном платиновой группы, а также родий, палладий. Вследствие химической реакции, после прохождения через «соты», вредные для окружающей среды токсичные газы перерабатываются в относительно нетоксичные.
Схема устройства катализатора
Подобные реакции протекают при условии высоких температур. Выхлопные газы двигателя попадают в выпускной коллектор при температуре примерно в 500-1000 С. Эффективная работа катализатора возможна при температуре более 300 С.
Основные типы катализаторов
По количеству производимых реакций существуют:
- Односторонние и двусторонние. В данном случае выполняется одна либо две химических реакций. Применяются, как правило, в дизельных двигателях. В таких катализаторах угарный газ преобразуется в менее вредный углекислый, окисляется и «догорает» не сгоревшее топливо, распадаясь на водяные пары и углекислый газ.
- Трехсторонние. Выполняется соответственно 3 химических реакции. В таких элементах окись азота дополнительно разделяется на кислород и азот.
- Катализатор топлива (его горения). Специальные присадки в топливо, которые обеспечивают больший процент сгорания топлива в цилиндрах, и как следствие, увеличение КПД и уменьшение количества токсичных выбросов. В состав катализатора такого типа входят растительные компоненты, литий, медь, многоатомные спирты.
- Магнитно стрикционные катализаторы. Принцип их работы заключается в обработке топлива специальным устройством, вследствие чего значительно улучшаются показатели топлива, увеличивается его насыщенность кислородом. С вопросом «как проверить катализатор?» подобной системы лучше обращается к специалистам.
Существуют следующие виды катализаторов выхлопной системы:
- С каталитическим нейтрализатором из жаропрочной стали.
- С каталитическим нейтрализатором из керамики.
- Катализаторы для спортивных автомобилей (с увеличенным сечением сот).
- Катализаторы для бензиновых двигателей.
- Катализаторы для дизельных двигателей.
- Катализаторы, установленные в секциях глушителя (распространено на мотоциклетной технике в Европе).
Стальной катализатор
Керамический катализатор
Катализатор дизельного двигателя (не требуется анализ содержания кислорода)
Вместе со всеми неоспоримыми плюсами эксплуатации катализаторов стоит отметить, что при нормальных условиях эксплуатации двигателя каталитический нейтрализатор исправно служит около 100000 километров. Затем необходимо обратиться в сервисный центр для осмотра, диагностики и замены изношенных элементов.
Платиновый катализатор имеет один очевидный минус: его высокая стоимость, которая может доходить до 80-100 тыс. руб. и выше. Для владельцев подержанных машин с большим пробегом это значительная проблема, так как зачастую, чтобы заменить забитый катализатор, придется заплатить практически треть стоимости самого автомобиля.
Очень часто из-за некачественного топлива или нарушения режима работы двигателя, каналы катализаторов забиваются остаточными продуктами горения топлива, либо разрушается при воздействии высоких температур и вибраций. В случае поломки данного узла нарушается нормальная проходимость газов, в результате чего есть вероятность попадания мелких частей катализатора в камеру сгорания вместе с отработавшими газами (которые не прошли сквозь забитые соты), что может привести к различным повреждениям поршневой группы. Неисправности катализаторов рекомендуется устранять в кратчайшие сроки.
Самые распространенные поломки катализатора — это разрушение его сот или накопление в них твердых продуктов сгорания топлива (сажа и.т.д).
Соты катализатора, подлежащего замене
Признаки забитого катализатора:
- ошибка Check Engine (с соответствующим кодом);
- значительное падение мощности;
- замедленный, слабый поток газов из выхлопной системы;
- значительное увеличение расхода топлива;
- сложности при холодном запуске двигателя.
В случае, если при высоких оборотах слышен дребезжащий звук в области катализатора, возможно каталитический элемент разрушен, и его обломки бьются о стенки кожуха.
Зачастую симптомы забитого катализатора проявляются не сразу, поэтому не рекомендуется продолжать эксплуатацию с катализаторами, которые «прошли» отведенные километры.
Как проверить катализатор на предмет затрудненной проходимости?
Низкая эффективность катализатора — один из признаков того, что соты забиты, а выхлопная системы требует доработки.
Самый надежный способ проверки работы катализатора — это визуальный осмотр. Желательно полностью выполнить снятие узлов катализатора для его тщательной проверки. Каталитический нейтрализатор, который требует замены, выглядит как на фото выше. Едкий, ненормальный запах выхлопа также может указывать на неисправность катализатора.
В случае обнаружения забитых каналов или повреждения элементов каталитический нейтрализатор подлежит очистке либо замене.
Еще один из надежных способов — это проведение анализа выхлопных газов. Если же нет возможности разборки выхлопной системы или проведения анализов, определить состояние каталитического нейтрализатора поможет измерение давления в пространстве между выпускным коллектором и катализатором.
Подобный замер можно выполнить, вкрутив пневматический манометр в место установки лямбда зонда, (потребуется переходник) до катализатора. Показания снимаются после прогрева двигателя и на средних оборотах двигателя. Нормальное давление на этом участке выхлопной системы составляет около 0,3-0,35 кг/см куб. Однако замер давления не поможет оценить повреждены ли каталитические нейтрализаторы механически, а показатель давления может отличаться у различных моделей и модификаций двигателей.
Схема расположения катализатора
Как решить проблему забитого катализатора без дорогостоящего ремонта?
Прежде всего следует попробовать восстановление катализатора. Восстановить катализаторы возможно только в случае, если они имеют целостную структуру и не имеют механических повреждений. Если двигатель эксплуатировать в штатном режиме, когда катализатор забивается не критично, его вполне можно спасти очисткой специальной смесью.
Необходимо приобрести специальный очиститель каталитического нейтрализатора, аккуратно выбить секции катализатора (потребуется распил корпуса с дальнейшим восстановлением) и обработать выбитый элемент согласно инструкции производителя химического состава.
Возможно, выбивание катализатора подойдет как временная «аварийная» мера, но не как решение проблемы. На большинстве современных автомобилей те самые «лямбда-зонды» связаны с электронным блоком управления двигателем, а их показания учитываются при подготовке топливовоздушной смеси. Как минимум в таком случае придется перенастраивать «мозг» своего двигателя на работу без катализатора.
Что делать, если катализатор прогорел?
Простым и проверенным способом решения вопроса будет удаление катализатора. При наличии минимального количества инструментов рядовой автолюбитель может легко вырезать в металлическом корпусе окно (его потом герметично заваривают полуавтоматом) и убрать катализатор механически. Данный способ надежен, а главное, не требует значительных вложений в ремонт. Выбор очевиден, зачем платить больше? Но не стоит забывать, что таким образом вы значительно увеличите количество вредных веществ производимых двигателем.
Еще одно распространенное решение — это замена катализатора на пламегаситель.
Пламегаситель
Пламегаситель – стальная гофрированная труба, заизолированная специальным негорючим материалом (минеральная вата либо металлическая стружка), вся конструкция заключена в кожух. При прохождении пламегасителя выхлопные газы расширяются и заполняют пространство между кожухом и трубой. Сталкиваясь с негорючими материалами, они теряют часть энергии.
Замена катализатора на пламегаситель: плюсы и минусы
Очевидно, что устанавливая пламегаситель вместо катализатора, нельзя говорить о полноценной замене одного узла другим. В первую очередь, установка пламегасительного оборудования вместо катализаторов скажется на количестве выбросов.
Не рекомендуется установка пламегасителя вместо катализатора, в случае если автомобиль передвигается по территории Евросоюза. На территории Европы катализаторы подлежат обязательной замене после 100 тысяч километров вне зависимости от их состояния.
Установка пламегасителя поможет стабилизировать выхлопную систему, снизит температуру выхлопных газов, но не решит проблему. С другой стороны, пламегасители дешевле новых катализаторов, и с точки зрения экономии бюджета это почти идеальный способ отладить выхлопную систему.
Одним из компромиссных решений будет — найти и установить универсальный катализатор. Стоимость таких элементов в несколько раз дешевле оригинальных, но так же обеспечит штатную работу двигателя, с соблюдением экологических норм. Вероятно, все-таки придется адаптировать прошивку под новый выхлоп и подвергнуть проверке работу всего выхлопа.
Автовладельцы, установившие на свой мотор подобное устройство, могут смело проходить техосмотр и быть уверенными в экологичности своего транспортного средства.
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Где находится катализатор?
Обновлено
Просмотров 928
Каталитический нейтрализатор устанавливается на большинство современных автомобилей, служит для очистки отработавших газов с целью защиты окружающей среды от воздействия вредных веществ. Очистка выхлопа осуществляется путем протекания химических реакций внутри его корпуса. Находится катализатор в автомобиле, в нижней части двигателя после выпускного коллектора и входит в состав системы отвода отработавших газов.
Содержание
- Немного о автомобильном катализаторе
- Показать где находится катализатор в машине на фото
- Видео про каталитический нейтрализатор
- 🔍 Видео 📺
Видео:Автовладельцы продали катализаторы, а теперь жалуются на смог / 17.12.20 / НТССкачать
Немного о автомобильном катализаторе
Нейтрализатор состоит из следующих элементов:
- корпус, изготовленный из металла;
- керамический блок с множеством ячеек;
- каталитический слой, состоящий из благородных (драгоценных) или (и) редкоземельных металлов;
- теплоизоляционный кожух.
Кроме этого в машине до и после керамического блока устанавливаются кислородные датчики (лямбда-зонды), которые анализируют состояние выхлопных газов. Автомобильные катализаторы применяются на бензиновых транспортных средствах, на дизельных же используются сажевые фильтры.
Снаружи каталитический нейтрализатор по форме напоминает металлический цилиндр со скошенными или скругленными вершинами и выглядит как резонатор или глушитель системы выпуска.
В авто катализатор, как правило, располагается в области двигателя или под днищем кузова.
Различается два варианта установки катализатора в системе выпуска:
- с наличием гофры после выпускного коллектора;
- напрямую к приемным трубам устройства отвода газов.
Так как процесс нейтрализации запускается только при температуре свыше 300 °C производители стараются минимизировать расстояние от камер сгорания до керамического блока с целью ускорения его прогрева.
Видео:Где находится катализатор?Скачать
Показать где находится катализатор в машине на фото
Видео:ВСЯ ПРАВДА ПРО УДАЛЕНИЕ КАТАЛИЗАТОРА! Это должен знать каждый!Скачать
Видео про каталитический нейтрализатор
🔍 Видео 📺
КАК определить ЗАБИТЫЙ КАТАЛИЗАТОР | Признаки неисправности КАТАЛИЗАТОРА #1Скачать
ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ ЦЕНА НА СТАРЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ СОДЕРЖАЩИЕ ДРАГОЦЕННЫЕ МЕТАЛЛЫСкачать
Сколько стоит сдать катализатор? Прием катализатора — цена. #3Скачать
5 ошибок ПРИ ВЫРЕЗАНИИ катализатораСкачать
ПОЧЕМУ НЕЛЬЗЯ УДАЛЯТЬ КАТАЛИЗАТОРСкачать
КАК СДАТЬ КАТАЛИЗАТОР ☢ — В ДВА РАЗА ДОРОЖЕ?Скачать
Как это устроено? Автомобильный катализаторСкачать
Хитрая Проверка Катализатора без снятия…Скачать
Как БЫСТРО и ЛЕГКО проверить КАТАЛИЗАТОР автомобиляСкачать
Кража катализатора. Уверен, что он у тебя еще есть ?Скачать
Как проверить катализатор. Просто о сложномСкачать
Воруют катализаторы😱😨 #авто #автомобили #shortsСкачать
Очиститель Катализатора! Своими Руками! Решение!Скачать
почему надо удалить катализатор?Скачать
Замена катализатора на пламегаситель. Плюсы и минусы. Просто о сложномСкачать
Удаление КАТАЛИЗАТОРА — Плюсы и Минусы | Есть ли смысл ВЫРЕЗАТЬ КАТАЛИЗАТОР ? #2Скачать
Что такое катализатор и где он находится
Комментарии: 1
Катализатор – это устройство, без которого не может работать ни один автомобиль. Предназначено оно для того, чтобы очищать от опасных веществ поступающие в окружающую среду из выхлопной трубы газы.
Где расположен катализатор. Для работы катализатора нужна высокая температура. Существует одно единственное место, где его могут установить – после выпускного коллектора. Есть еще один вариант – катализатор встраивается внутрь коллектора. Бывает несколько типов детали:
- Односторонний или двусторонний катализатор. Может выполнять сразу до двух химических реакций. Устанавливается преимущественно в дизельный двигатель.
- Трехсторонние. Исходя из названия понятно, что выполняет 3 химических реакции. Окись азота разделяется на кислород и азот соответственно.
- Катализатор топлива. В составе, помимо растительных компонентов, есть литий и медь.
Есть также другой вид катализатора, используется крайне редко – магнитно стационарный. Топливо обрабатывается специальным устройством, в результате чего показатели улучшаются, оно насыщается кислородом.
При нормальных условиях эксплуатации катализатор способен прослужить около 100 000 километров. Как только расстояние будет «пройдено», обратитесь в сервисный центр, пройдите диагностику, чтобы специалисты определили степень изношенности детали.
К сожалению, но топливо во многих городах России оставляет желать лучшего. Из-за него или имеющихся проблем в двигателе, каналы катализатора забиваются. Полноценная проходимость газов становится невозможной. Любые, даже незначительные на первый взгляд неисправности, рекомендуется устранять в минимальные сроки.
Понять, что с катализатором что-то не так, можно по следующим признакам:
- при холодном запуске двигателя проблемы;
- топливо расходуется в большем объеме нежели раньше;
- газы медленно выходят из выхлопной системы.
Если автомобиль работает на высоких оборотах, и вы слышите дребезжание в районе катализатора, возможно присутствует поломка. Подобные симптомы появляются не сразу, именно поэтому не рекомендуется продолжать передвигаться на автомобиле, который прошел отведенные для катализатора километры.
Как проверить работоспособность катализатора. Главный и эффективный способ проверки – визуальный осмотр. По возможности узлы снимаются полностью. Налет, едкий запах выхлопа – все это указывает на неисправность.
Если каналы забиты, повреждены отдельные элементы, каталитический нейтрализатор должен быть заменен.
Поломка – это не причина для волнения. Не следует сразу покупать новую запчасть, попытайтесь восстановить старую. Но есть условие – структура должна быть целой, недопустимо наличие механических повреждений. На начальном этапе поможет специальная очищающая смесь.
Прогоревший катализатор удаляется. Достаточно иметь минимальный набор инструментов, которые помогут вырезать в корпусе окно и убрать катализатор. Способ надежен, требует минимум финансовых затрат.
оцените материал
-
👍
0
-
😄
0
-
😲
0
-
😡
1
-
😥
0