Каталитический нейтрализатор – это часть выпускной системы авто. Целесообразность этого узла уже давно яростно обсуждается на всех автомобильных форумах. Попробуем разобраться, зачем автомобилю катализатор, или же лучше его удалить и не заморачиваться?
Ему уже почти 70 лет…
Некто Юджин Гудри изобрёл нейтрализатор в США ещё в 1956 году. В 30-х годах он занимался каталитическим крекингом нефти в целях получить высокооктановый бензин. Гудри добился получения топлива с октановым числом 100 уже ко Второй мировой войне. Это дало союзникам существенное преимущество в воздухе – немцы делали бензин только с числом 90.
Топливо с высоким октановым числом давало две возможности:
- Большую устойчивость к появлению детонации мотора.
- Позволяет конструировать двигатели повышенной мощности с турбонаддувом и высокой степенью сжатия в цилиндрах.
Исследования Гудри показали, что выхлоп угарных газов крайне вреден для здоровья. Он собрал катализатор двигателя автомобиля, который превращал выбросы в воду и углекислый газ. Конструктив состоял из керамических перфорированных дисков, через отверстия проходят выхлопные газы.
Плоскость проходного сечения обрабатывалась смесью из оксида алюминия и наночастиц платины для обеспечения процесса окисления при рабочей температуре катализатора. Но срок службы узла был невысокий из-за загрязнения свинцом из этилированного бензина, и автор не смог решить проблему.
К катализаторам вернулись только в конце 20 века, поскольку от этилированного бензина отказались. Теперь они также обеспечивают и эффективную работу мотора.
Устройство нейтрализатора каталитических газов автомобиля
Появилась необходимость замены нейтрализующего узла? Значит, стоит обследовать двигатель и систему впуска. В самом нейтрализаторе нет никаких движущихся деталей, его задача – накапливать кислород и затем отдавать его, когда это нужно для преобразования вредных выбросов в низкотоксичные соединения за счёт химической реакции.
Катализаторы имеют несколько блоков из стали или керамики, в зависимости от системы впуска. Они обладают низкой степенью противодавления, поэтому не влияют на мощность силового агрегата. Так что делать пламегаситель вместо катализатора – занятие на ваше усмотрение.
Есть мнение, что стальные каталитические блоки имеют больший ресурс по сравнению с керамическими. Но последние дают небольшую массу всему изделию и уже способны работать длительный срок. Единственный их минус – хрупкость, они часто ломаются от ударов.
Зато на стальном блоке при термических нагрузках каталитический слой отслаивается, и нейтрализатор каталитических газов теряет свою эффективность.
Условия для работы катализатора
Для функционирования устройства нужно выполнение двух условий:
- Тепло.
- Оптимальный состав топливовоздушной смеси.
Сейчас многие производители ставят катализатор в выпускном коллекторе мотора, это, так называемый, катколлектор. При прогреве ДВС он быстро набирает рабочую температуру и гарантирует очистку выхлопных газов, пока не прогреется до 300°С основной нейтрализатор, установленный дальше по системе выхлопа.
Соотношение топливовоздушной смеси стоит на контроле у электронных систем с использованием лямбда-зондов и других датчиков. Иногда автомеханики делают обманку катализатора, которая эмулирует работу зонда и держит ЭБУ в нормальных рабочих условиях.
Если блок управления фиксирует, что параметры датчиков вышли за пределы допустимых значений, то двигатель переходит в аварийный режим. Теперь он работает на обогащённой смеси, когда горючее полностью не сгорает. Это может закончиться расплавлением каталитического блока, т.е. распространённой поломкой, влекущей выход нейтрализатора из строя.
Виды нейтрализаторов и причины их поломки
На бензиновых моторах применяют трёхкомпонентный катализатор TWС с кислородными датчиками. Здесь платина или палладий с родием нанесены на рабочую поверхность. На прогретом двигателе ЭБУ через показания лямбда-зонда регулирует баланс топливовоздушной смеси.
Двигатели на солярке другое дело – они работают на обеднённой смеси, поэтому восстановительной реакции в трёхкомпонентной конструкции происходить не будет. Здесь используют двухкомпонентные DOC с платиной или палладием. Поэтому нельзя ставить трёхкомпонентный нейтрализатор обработки каталитических газов на дизельный мотор.
Основные причины неисправностей
В катализаторе реакции всегда происходят с выделением тепла. Первый его враг – несгоревшее топливо. Узел штатно работает при температуре 500-950°С, воспламенение бензина – 250°С, т.е. на разогретых сотах оно сразу же воспламенится.
Загрязнение субстрата
Моторное масло может проникнуть в камеру сгорания, где в итоге получим твёрдую золу. Попадая на рабочую поверхность катализатора, газы прекращают с драгоценными металлами, а стало быть, очистки не будет.
Утечка охлаждающей жидкости заканчивается похожим результатом. Кристаллы солей дают такой же эффект, как и масляная зола. Узел теряет пропускную способность, что ведёт к потере мощности ДВС вплоть до аварийной остановки.
Ещё несколько причин поломки нейтрализатора автомобиля
- Внешнее физическое воздействие на нейтрализатор заканчивается структурными повреждениями и потерей работоспособности.
- Продолжительная работа мотора на холостых оборотах – в холодное время несгоревшее топливо будет накапливаться в катколлекторе, что приводит к расплавлению субстрата.
- Некачественное горючее содержит тетраэтилсвинец, который оседает на сотах катализатора.
Удалять ли катализатор на автомобиле: варианты решений
Не стоит спешить и ставить пламегаситель вместо нейтрализатора, обманки лямбда-зондов и перепрешивать ЭБУ. К сожалению, практика давно уже известно в России, виной тут и цена устройств очистки выхлопных газов, так и доступностью оригинальных изделий.
Потом, удаление противозаконно, за что следует административная ответственность. Увеличение токсичности выхлопных газов происходит многократно.
Пламегаситель обладает меньшим сопротивлением, из-за чего повышается шумность выхлопной системы, а также падению противодавления в ней. Чаще всего это ведёт к перерасходу топлива, а перепрошивка ЭБУ может закончиться поломкой элементов мотора и выпускной системы.
Практика показывает, что покупать дорогой оригинальный нейтрализатор не обязательно. Есть возможность, например, купить ремонтный универсальный каталитический нейтрализатор. Важно только правильно выбрать производителя из числа поставщиков на автозавод.
