Что такое автомобильный катализатор, какие признаки говорят о его поломке? Все современные автомобили изначально оснащаются катализатором (другое название, более правильное – каталитический нейтрализатор). Это деталь выхлопной системы, которая находится под днищем и окисляет вредные газовые примеси (СО, NOx, CxHy) до углекислого газа и чистого азота. Внутри катализатора используется сплав палладия, платины и родия, которые служат катализаторами процесса окисления. Это важная деталь автомобиля, в случае неисправности, теряется мощность и двигатель просто не заводиться.
Химическая часть процессов, которые происходят в нейтрализаторе, довольно сложная. Например, в момент старта двигателя образуется огромное количество СО (угарного газа). Он полностью поглощается палладием и родием, в результате образуются сложные углекомплексы.
После прогрева двигателя температура выхлопных газов возрастает до степени, достаточной для освобождения поглощенного угарного газа и его окисления кислородом. Внутри бочонка катализатора выхлопных газов предусмотрена система сот для увеличения КПД окисления. После катализатора устанавливается лямбда-зонд, который контролирует концентрацию вредных газов в выхлопе.
Каталитический нейтрализатор: виды, особенности конструкции
Нейтрализатор бывает нескольких видов:
- Керамический.
- Химический.
- Магнитострикционный.
Керамическая конструкция располагается внутри металлического корпуса и имеет множество керамических сот, покрытых сплавом драгоценных металлов. Такой трехкомпонентный нейтрализатор достаточно хрупкий, боится ударов, зато КПД достигает 95% при рабочей температуре в 300 градусов. Керамикой укомплектованы практически все иномарки и отечественные автомобили, он сложен в ремонте, практически не восстанавливается, в большинстве случаев выбрасывается. Гарантийный срок службы при использовании качественного топлива – до 100 тыс. км пробега. Работает по принципу прямого окисления, при этом сильно нагревается и медленно остывает.
Химический нейтрализатор – это обычные присадки, они добавляются в топливо и позволяют увеличить мощность двигателя за счет более полного сгорания топлива. Используется в гоночных автомобилях, только на эффективность работы основного катализатора влияют плохо и снижают ресурс работы. Использование химических добавок – решение самого владельца автомобиля, заводы-производители использовать их не рекомендуют.
Магнитострикционный нейтрализатор пока используется редко в автомобилях, процесс связан с связыванием молекул углерода и кислорода в правильной цепочке. В результате, топливо сгорает на 98%, вредных газов практически не образуется. Отличается устройством, ведь топливо предварительно подготавливается перед непосредственным сгоранием. В дизельных двигателях объемом от 1,8 л система scr устанавливается перед каждой форсункой. В инжекторах – перед входом в инжектор. Каталитический нейтрализатор отработанных газов этого типа довольно дорогой, но универсальный и отлично подходит для большинства моделей отечественных и иностранных машин. Считается отличным решением при замене поврежденного заводского катализатора.
Почему выходит из строя керамический нейтрализатор
А причина единственная – неправильные условия эксплуатации. Учитывая, что устройство керамического нейтрализатора отработанных газов подразумевает использование керамических сот, которые довольно слабые. Поэтому, можно четко определиться с рядом причин, по которым выходит из строя нейтрализатор:
- Механическое воздействие – удар. Катализатор не защищен защитой, расположен прямо под днищем, поэтому любой сильный удар или желание прокататься по бордюрам с низким клиренсом приведет к его разрушению. А ремонт будет очень даже дорогим.
- Снижение полезной каталитической площади поверхности. Возникает из-за использования бензина с большим содержанием тетраэтилсвинца. Он не сгорает в двигателе, забивает поры и блокирует нормальное окисление продуктов горения.
- Поломка системы зажигания или инжектора, когда катализатор просто не может быстро окислить продукты горения, не нагревается должным образом.
Когда степень повреждения каталитического нейтрализатора дойдет до критической метки, на панели приборов загорится индикатор CHECK и ошибку «Неэффективная работа катализатора».
Признаки неисправности автомобильного катализатора
Если поломался нейтрализатор по механическим причинам, тогда можно визуально определить поломку. Когда заводится двигатель и после прогрева запустить его на высоких оборотах, то четко будет слышно дребезжание, иногда вибрация. Это возникает из-за того, что запчасти с катализатора попадают на резонаторы и забивают их. Если резонаторы будут забиты полностью, тогда мотор просто не запустится. А в таких случаях определить причину поломки будет технически очень сложно – компьютерное сканирование не запустится.
О большинстве поломок топливной системы сигнализирует лямбда-зонд, установленный после катализатора. Он управляется борт-компьютером, в случае поломки или повышенной концентрации вредных газов сразу сигнализирует появлением индикатора ошибка «CHECK ENGINE». Недостаток в том, что в инжекторных двигателях этот индикатор также укажет на недостаточный заряд батареи, нарушение работы топливного насоса, прочие поломки. В этом случае без компьютерной диагностики не обойтись.
Диагностировать поломку каталитического конвертера не просто сложно, а очень сложно, если двигатель перестал запускаться. Это уже режим «тихого хода». Диагностика ничего не даст, особенно когда второй кислородный датчик еще работает и передает сигнал на борт-компьютер. А если будет сильный удар по корпусу катализатора, то датчик просто не успеет передать сигнал поломки и сразу выйдет из строя. Можно проверить поломку катализатора отсоединив кислородный датчик и запустив двигатель. Если он не заведется, тогда причина в системе подачи топлива или в катализаторе.
Замена каталитического нейтрализатора
Заменить катализатор не проблема, нужно иметь подъемник и набор необходимого инструмента. Вот только стоит ли это делать? И вот почему нужно задуматься:
- Новый катализатор с набором фланцев, трубок, соединительных элементов и каталитического бачка стоит очень дорого. Не каждый захочет выбрасывать около 1,5-2 тыс. долларов на замену. К тому же придется заменить еще и лямбда-зонд.
- Замена бачка на пламегаситель. Оправдана, если машина старая и не гарантийная. Тогда работа займет максимум день и расходы минимальные (до 1000 долларов вместе с пламегасителем). Но это устройство не работает как катализатор, оно просто равномерно перемешивает и выравнивает поток выхлопных газов.
- Замена самого каталитического бачка. Тут нужна сварка и определенная сноровка мастера. Бачок стоит около 1000 долларов, нужно аккуратно вырезать поврежденный бак катализатора и приварить к трубам новый.
- Замена поврежденного лямбда-зонда. А вот тут возникнет проблема. Все лямбда-зонды имеют свою калибровочную прошивку и прописываются в борт-компьютере. Без повторной прошивки платы управления не обойтись, а это можно сделать только на сервисной станции.
Автомобиль, особенно старый, может спокойно ездить без каталитического нейтрализатора. Но мощность будет потеряна, увеличивается потребление топлива. Срок службы катализатора часто можно увеличить, если аккуратно, не сильно, простукивать корпус. Но силы прикладывать нельзя, иначе замена будет дорогой и болезненной.