С середины ХХ века мировая общественность постоянно ужесточает меры борьбы с выбросами в атмосферу, характерными при работе двигателей внутреннего сгорания. Из-за этого все современные транспортные средства (кроме электротехнических) оснащаются каталитическими нейтрализаторами. Автовладельцы называют их также катализаторами, катколлекторами, конвертерами и т. д. Устройства устанавливаются в выхлопную систему автомобиля и крепятся на выходное отверстие «штанов» (приемной трубы), соединенной с блоком цилиндров.
Чем выше требования по токсичности к данной транспортной единице (Евро-3,4,5), тем ближе размещают катализатор к двигателю. Это связано с принципом работы устройства – эффективное течение каталитических реакций возможно лишь при высоких температурах (обычно 300-800 0С). Только в этом случае КПД узла может достигать 98%. Поэтому, когда происходит холодный запуск двигателя, требуемая очистка выхлопа начинается лишь спустя некоторое время, необходимое на его прогрев.
Устройство, функциональность и принцип работы очистителей выхлопа
Выхлопные газы автомобиля с остатками не догоревшего топлива содержат различные токсичные вещества. Каталитические преобразователи не позволяет им попасть в атмосферу, так как способствуют дожиганию и окислению этих составляющих. Фактически в них используются компоненты, ускоряющие или вызывающие определенные реакции, но не расходуемые при этом. Их нельзя классифицировать ни как реагенты, ни как продукты течения наблюдаемых процессов, они лишь помогают сжечь и нейтрализовать газы в выхлопной смеси до экологически допустимых показателей.
Катализаторы принято устанавливать на выходе двигателей внутреннего сгорания, использующих в качестве топлива бензин, солярку или газ, хотя для последнего варианта есть свои оговорки. В них осуществляется нейтрализация трех основных компонентов:
· окислов азота NOx, вызывающих смог и кислотные дожди;
· угарного газа CO, затрудняющего дыхание;
· углеводородов CH, являющихся сильными канцерогенами.
Это отражается на конструкции устройств. Трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы независимо от используемых материалов создаются по единому принципу. В тугоплавком металлическом корпусе размещается пористая ячеистая подложка из сот либо бусин. Ее исходным материалом бывает металл или керамика. На их поверхность наносится палладиевое (реже платиновое или золотое), родиевое и иридиевое напыление, имеющее высокую химическую активность. Для автомобилей на дизельном топливе в катализаторы на выходе могут еще встраиваться сажевые фильтры (или они устанавливаются, как отдельные элементы выхлопной системы).
При попадании выхлопных газов в ячеистые блоки катализатора, и при их дальнейшем движении, там выполняется поэтапное преобразование вредных веществ в безопасные. Благодаря золоту, платине или палладию происходит окисление несгоревших углеводородов до водяного пара, а угарного газа до углекислого. Потом, от взаимодействия с родием восстанавливаются азотные оксиды, и становятся обычным безвредным азотом. На выходе из устройства состав газов контролируется датчиком-анализатором, управляющим через бортовой компьютер интенсивностью их подачи из камеры сгорания.
Типовые проблемы, их причины и вероятность устранения
Средний срок службы каталитического преобразователя составляет 120-150 тыс. км. пробега, но при строгом соблюдении правил эксплуатации устройство может свободно проработать и 200 тыс. км. Более долговечны модели с металлической решеткой, так как керамика боится механических воздействий и ударов, но степень очистки у них хуже. Существует несколько причин для преждевременного выхода катализаторов из строя:
• Некачественное топливо. Чем ниже его октановое число, тем дольше горит смесь на выпуске и выше температура выхлопа.
• Проблемы с зажиганием. Не сгоревшая в одном из цилиндров топливная смесь будет догорать в катколлекторе.
• Возникновение механических повреждений решетки. К ним приводят как внешние воздействия, так и вибрация тракта выхлопа при нарушении крепежей.
• Термические удары. Металл и керамика трескаются при неожиданных взаимодействиях разогретого устройства с водой или снегом (резкий заезд в лужу или сугроб).
• Присадки и незамерзающие добавки в топливе, а также посторонние жидкости в выхлопной системе и камере сгорания. Часто они меняют температуру и длительность горения смеси.
• Ускоренный прогрев в холодных условиях. Он связан с конструктивными особенностями управляющей системы некоторых иномарок.
Также остается актуальным и обычный заводской брак. В итоге соты катализатора могут забиться сажей, оплавиться или посыпаться. В первом случае поможет обычный прожиг (выполняют многие СТО), в остальных устройство придется менять. Точно классифицировать проблему можно диагностикой, но существуют и определенные признаки. Загорается индикатор ошибки двигателя, падает его мощность, появляются рывки и троение, становятся нехарактерными показания датчика и лямбда-зонда, появляется шум в системе при наборе оборотов.
Преимущества обращения в компанию «Ремонт-лидер»
Оригинальный каталитический нейтрализатор – одна из наиболее дорогих частей в автомобиле. Поэтому менять его после истечения гарантийного срока достаточно накладно. Нередко автовладельцы устанавливают вместо него пламегаситель с обманкой кислородного датчика и перепрошивают ЭБУ. Но это приводит к снятию авто с гарантии, резкому увеличению СО (вплоть до непрохождения техосмотра) и снижению ресурса мотора. На станциях московского сервиса Ремонт-лидер вам предложат с максимальными скидками несколько вариантов решения возникшей проблемы:
• Установку оригинальной универсальной детали, подходящей для любого автомобиля. Ее вам подберут из доступных по стоимости, но качественных аналогов проверенных фирм-производителей.
• Замену блока с сотами. Это достаточно трудоемкая операция, но значительно дешевле нового устройства и прослужит такая система 70-90 тыс. км.
• Удаление из корпуса детали ячеистой начинки или ее замена пламегасящим устройством. Специалисты сервиса оказывают и такую услугу, хоть она крайне не рекомендована.
