Що таке каталізатор в автомобілі

Більшість автолюбителів задають питання, що таке каталізатор в машині, коли виявляють несправність деталі. Автомобілі, оснащені каталітичними нейтралізаторами, почали випускатися на догоду екологам, яка бореться за зниження викидів від двигунів внутрішнього згоряння в атмосферу. Споживачі неоднозначно ставляться до установки цього вузла в двигун, оскільки його вартість висока, а ремонт при російському якості бензину потрібно досить часто. Спробуємо розібратися, чи потрібен каталізатор двигуну, і як самостійно домогтися його коректної роботи.

Автомобільний каталізатор: що це

Каталітичний нейтралізатор - елемент вихлопної системи двигуна, призначений для очищення відпрацьованих газів перед їх викидом в атмосферу. Необхідність розробки даного вузла автомобільного мотора виникла в 60-х роках минулого століття, коли світова спільнота турбується про станом екології на планеті. У той час рівень викидів з вихлопних труб автомобілів не був встановлений на законодавчому рівні.

Каталізатор призначений для нейтралізації шкідливих вихлопів автомобіля і є частиною вихлопної системи авто

Перші стандарти змісту токсичних продуктів у викидах автомобілів були введені в 1970-му році. Автовиробників зобов'язали обладнати машини пристроями, що знижують обсяги чадного газу і продуктів згоряння вуглеводнів. З 1975 року каталітичний нейтралізатор став обов'язковою деталлю всіх сходять з конвеєра автомобілів.

Виробники встановлюють на автомобілі три види каталізаторів:

Керамічні - використовують механічний спосіб очищення вихлопних газів. Складаються з керамічних пластин, покритих дорогоцінними металами. Максимальний ресурс роботи цього виду - 100 тисяч кілометрів. Однак при поганій якості палива його заміна потрібна вже після 70-80 тисяч кілометрів пробігу.
Металеві - їх начинка складається з металевих сот, що володіють підвищеною пружністю. Конструкція таких деталей надійна і міцніша, в порівнянні з керамічними каталізаторами.
Спортивні - найнадійніші моделі, але при цьому мають високу вартість. Виготовлені з металу, але володіють більшою пропускною здатністю, ніж два попередні варіанти.

З чого складається і як працює

Основа каталізатора - керамічні стільники

Конструктивно каталітичний нейтралізатор являє собою виконану у формі сот керамічну підкладку, вставлену в металевий корпус і захищену теплоізоляційними матеріалами. Дрібні осередки приладу мають спеціальне покриття - робочий склад. Покриває стільники склад - це сплав платини, родію і паладію, дорогоцінних металів, вартість яких перевищує золото як мінімум в два рази.

Стільниковий конструкція каталізатора збільшує площу зіткнення токсичних газів з нейтралізуючої їх поверхнею. Залишки шкідливих речовин миттєво догоряють і не потрапляють в атмосферу.

Каталізатор складається з наступних деталей:

Корпус з вхідним і вихідним патрубками;
Керамічний блок з пористою структурою;
Каталітичний шар - напилювання на осередках керамічного блоку;
Датчик (лямбда-зонд) - прилад, який показує забрудненість газів після очищення;
Металевий кожух - виконує функцію теплоізоляції і захищає корпус від механічних пошкоджень.

Пристрій каталізатора в розрізі

Деталь встановлюють після вихлопної труби двигуна або у фланці випускного колектора. Таке розташування необхідно для ефективної роботи каталізатора, оскільки нейтралізація токсичних речовин можлива тільки при високих температурах. Робота вузла відбувається наступним чином:

Вихлопні гази по вхідному патрубку направляються всередину деталі і потрапляють на керамічний блок, заповнюючи осередку.
Метали-каталізатори окислюють незгорілі вуглеводні і чадний газ.
Відновлювальний метал родій нейтралізує оксид азоту і перетворює його в нешкідливу речовину.
Через вихідний патрубок в атмосферу виводиться чистий газ.

Це важливо! Вирішальну роль в процесі нейтралізації токсичних речовин грає температура процесу. Перетворення можливо при температурі від 300 градусів, однак в основному робоча температура каталізатора автомобіля знаходиться в межах від 400 до 800 градусів.

У момент прогріву двигуна каталізатор не діє, і це є суттєвим недоліком розроблених на сьогоднішній день моделей. Труднощі організації належного функціонування вузла складається в небезпеці його перегріву. Якщо розташувати каталізатор ближче до двигуна, термін роботи різко зменшиться через систематичне перегрівання. Більшість автовиробників розташовують деталь в області правого переднього колеса, де існує можливість підтримки температури на оптимальному рівні.

Для чого скуповують

Каталітичний нейтралізатор - одна з деталей, які продовжують цікавити споживача навіть після закінчення терміну служби. В інтернеті все частіше зустрічаються оголошення про скупку автомобільних каталізаторів численними бізнесменами. Причина цього - зміст в деталі напилення з дорогоцінних металів.

Кількість дорогоцінних металів залежить від моделі і маси каталізатора. В середньому показники наступні:

Срібло - від 5,5 до 15 г;
Паладій - від 0,05 до 4,95 г;
Платина - від 0,1 до 1 гр.

Відпрацьовані каталізатори скуповують через вміст в них в малій кількості дорогоцінних металів

Витяг з деталей дорогоцінних металів - технологічно складний і невигідний в домашніх умовах процес. Зробити це можна тільки у великих обсягах із застосуванням спеціального обладнання та реагентів.

Причини і ознаки несправності

Робочий ресурс автомобільного каталітичного нейтралізатора, як уже зазначалося вище, приблизно 150 тисяч кілометрів. В процесі експлуатації деталь поступово вигорає, і чим гірше паливо, тим відбувається це швидше. Справа в тому, що штучні присадки в поганому бензині сприяють підвищеному нагрівання палива, і стільники каталізатора плавляться і забиваються.

Це важливо! Виходу деталі з ладу також сприяють мікропошкодження, що виникають при їзді по нерівностях, несправності поршневої групи і запалювання. Прискорює процес забруднення сот агресивний стиль їзди.

Виробив свій ресурс каталізатор підлягає заміні

Несправність каталізатора фіксує лямбда-зонд, і на приладовій панелі вискакує помилка "CHECK ENGINE» (Перевірити двигун). При низькій ефективності роботи каталізатора внаслідок його засмічення на панелі може висвітитися помилка «Р0420». Крім того, симптомами виходу з ладу деталі є:

Деренчання і вібрація під днищем автомобіля. Якщо при розгоні або перегазовке чути брязкіт, значить, деталі всередині корпусу каталізатора обсипалися, або деталь зрушила з місця.
Зниження динаміки двигуна. Автомобіль повільно розганяється. Наче його утримують ззаду. Це говорить про те, що стільники частково забиті.
Тимчасова відсутність тяги на високих оборотах.
Труднощі з запуском двигуна. При повній поломки каталізатора автомобіль глухне відразу після запуску.
Сизий відтінок вихлопів з їдким, задушливим запахом - ця ознака говорить про значному руйнуванні або оплавленні сот.
Підвищення витрати палива. Ця ознака неоднозначний і може свідчити про інші проблеми. Наприклад, витрата бензину збільшується, якщо забиті паливні форсунки.

Всі ці ознаки свідчать про те, що вузол поки працює, але стільники частково оплавлені і пропускна здатність їх знижена. Якщо продовжити експлуатацію автомобіля в цій ситуації, мотор може перестати заводитися.

Це важливо! Керамічні частинки зруйнованого каталізатора можуть потрапити в циліндри, пошкодити їх стінки і повністю вивести мотор з ладу.

Як перевірити стан вузла

Перевірити працездатність каталізатора кожен автовласник може самостійно або звернувшись до сервісного центру. Існують 3 методи перевірки працездатності деталі:

Візуальний огляд корпусу. Деформація корпусу завжди говорить про часткову або повну несправності каталізатора. В цьому випадку каталізатор необхідно зняти і подивитися на просвіт. На деяких моделях огляд без розтину корпусу провести не можна.
протитиск. Перевірку можна провести за допомогою манометра і приєднаної до нього трубки-перехідника. Манометр ставлять на місце лямбда-датчика і заводять двигун на 2,5-3 тисячі обертів на 15 секунд. В середньому нормальні показники тиску 0.3 кг / см2 і 0.35 кг / см2 для доопрацьованих двигунів. Показники 0,5 кг / см2 і вище свідчать про проблеми з каталізатором.
Діагностика мотор-тестером. Такий варіант діагностики можливий при наявності спеціального обладнання. Прилад підключають замість свічок запалювання і знімають дані під час старту двигуна.

При наявності спеціального обладнання провести діагностику можна і самостійно

Навіщо видаляють каталізатор

Ідеальне рішення при виході каталізатора з ладу - його заміна новим. Однак не всім по кишені покупка нової, оригінальної деталі, вартість якої близько 50 тисяч рублів. Альтернативний варіант китайського виробництва обійдеться в 10 тисяч. Але і такі витрати для деяких автовласників неприйнятні, тому вони вирішують видалити каталітичний нейтралізатор повністю і вварити порожній пламегаситель (резонатор).

Це важливо! Фахівці рекомендують міняти каталізатор на оригінальний тільки один раз, на нових автомобілях. Подальше вкладення коштів в дорогий оригінальний каталізатор недоцільно, оскільки мотор працює все гірше, і стільники засмічуються в два рази швидше. Деякі універсальні моделі в кілька разів дешевше фірмових деталей і при цьому працюють не гірше.

Багато водіїв вирішують видалити каталізатор, вважаючи, що він «душить» двигун. Після видалення деталі мотор, дійсно, починає працювати краще, адже ніщо не заважає виходити відпрацьованим газам назовні. Але автомобіль стає активним забруднювачем атмосфери. На такому автомобілі можна виїжджати за кордон, оскільки він не відповідає екологічним стандартам Євро-3.

Деякі водії вважають, що можна цілком обійтися без каталізатора

В автомобілях, випущених за стандартами Євро-3, видалення каталізатора зажадає прошивки електронного блоку управління. Без цієї процедури електронний мозок автомобіля не дасть двигуну працювати. Прошивку оновлюють до версії, в якій каталітичний нейтралізатор не задіяне. Як варіант, встановлюють емулятор сигналу кисневого датчика, і в цьому випадку можна обійтися без перепрограмування ЕБУ.

Деякі автовласники видаляють тільки внутрішню частину каталізатора, залишаючи на колишньому місці його корпус або замінюючи «бочку» на частину магістральної труби. Деякі автомобілі після такої процедури починають видавати під час руху характерний шум, оскільки корпус каталізатора стає резонатором. У цій ситуації установка замість каталізатора пламегасителя виглядає більш раціональної.

Це важливо! Автомобіль з віддаленим каталізатором стає небезпечним на закритих парковках і в гаражі. Вихлопні гази можуть викликати сильне отруєння, в невеликому просторі аж до летального результату.

Промивання каталізатора автомобіля своїми руками

Майстри СТО в один голос стверджують, що каталізатор не підлягає ремонту, і єдиний спосіб відновлення його працездатності - це заміна новим. Відремонтувати відпрацював свій ресурс вузол дійсно неможливо. Варто пам'ятати, що дана деталь є видаткової і рано чи пізно підлягає заміні.

Однак якщо каталізатор просто забився, продовжити термін його експлуатації допоможе очищення або промивання. Зробити це можна самостійно, не звертаючись до дорогих фахівцям.

Промивання каталізатора кожен водій може зробити своїми силами

Чим і як промити

Із завданням промивання засміченого каталізатора добре справляється рідина для карбюраторів або етанол. Процедуру проводять в пластмасовій тарі. Каталізатор знімають з автомобіля, перевіряють на предмет сильних пошкоджень і приступають до очищення.

Стільники рясно поливають очищає рідиною, потім деталь загортають в кілька шарів тканини і вертикально встановлюють в пластмасову тару. Через 30 хвилин стільники промивають струменем гарячої води.

Після промивання водою каталізатор продувають для перевірки прохідності сот. Якщо повітря проходить з працею, деталь знову поливають рідиною і промивають водою. Після повного очищення деталь добре продувають стисненим повітрям і ретельно просушують потужним феном.

При критичному забрудненні процедуру доводиться повторити 3-4 рази або скористатися більш агресивним засобом. Для промивання беруть гас і розводять його в пропорції 4: 1 розчинником 646 або ацетоном. В отриманий розчин каталізатор занурюють на добу, потім продувають або проводять описану вище чистку аерозолем для карбюраторів і промивання.

Відео: як прочистити піною

Це важливо! Виконувати очищення у ванній кімнаті не можна, оскільки рідина для карбюратора здатна роз'їсти емаль ванни і нашкодити іншим деталям інтер'єру.

Механічне очищення

Видалити забруднення, що зібралися на зовнішній стороні каталізатора, можна дрібним наждачним папером. Наждачка допоможе в разі несильного забруднення деталі. Видаляти нагар потрібно акуратно, щоб при зайвому терті не пошкодити стільники. Після чистки каталізатор продувають струменем стисненого повітря.

Як почистити каталізатор не знімаючи з машини

Для промивання та профілактичного обслуговування каталізаторів промисловість пропонує спеціальну рідину, наприклад, Hi-Gear HG3270. Її виливають в бензобак до заправки. Як тільки двигун починає роботу, рідина приступить до чищення каталізатора. Що зібралися сажа самостійно віддалиться через вихлопну трубу. Звичайно, це не сподобається екологам, але двигун почне працювати краще.

Як не потрібно проводити процедуру

Деякі народні умільці, з метою економії часу, застосовують «варварський» спосіб відновлення працездатності каталізатора. Вони просто пробивають в деталі отвори, щоб повернути потужність роботи двигуна.

Такий спосіб прочищення повністю виводить каталізатор з ладу. Рівень шуму при русі автомобіля підвищується, забруднення вихлопів стає максимальним. Варто пам'ятати, що експлуатація автомобіля з непрацюючим каталізатором призводить до різних проблем з двигуном.

Відео: принцип роботи каталізатора

У Росії немає чітких вимог до змісту токсичних речовин у вихлопних газах автомобіля, тому питання з необхідністю каталітичного нейтралізатора в двигуні кожен автовласник може вирішувати самостійно. Багато водіїв змушені видаляти цю деталь зі своїх машин, оскільки якість бензину в нашій країні залишає бажати кращого. В результаті забруднення повітря вихлопними газами, особливо в мегаполісах, стає критичним і серйозно шкодить людям.