Каталитический нейтрализатор выхлопных газов – неотъемлемая часть автомобилей современных поколений. Они защищают атмосферу от вредоносных элементов продуктов отработки, выходящих из силовой установки, делают воздух чище.
В нашей статье рассмотрим тему, какие существуют виды катализаторов, их отличия, а также расскажем о признаках выхода из строя этих компонентов выхлопного узла. Такая информация поможет владельцу машины вовремя выявить дефекты детали, выбрать нужный вид фильтра токсичных веществ, даст возможность своевременно заметить его неисправность, предотвратить возможные поломки силового агрегата, системы выхлопа.
Принцип работы
Независимо от вида катализатора в автомобиле, их конструкции, они работают по одному принципу.
В процессе функционирования двигателя в узле образуются продукты отработки, которые удаляются через выпускной коллектор по составляющим выхлопной системы.
К числу токсичных элементов относятся оксиды:
- Углеводорода CH.
- Азота NOx.
- Угарного газа (углеводов) CO.
После выброса из мотора они попадают в коллектор, а затем в конструкцию каталитического нейтрализатора. Последний может иметь цилиндрическую или овальную форму, по внешнему виду катализатор напоминает обычный глушитель.
Внутри этого устройства, под металлическим корпусом скрыта сложная конструкция, состоящая из переходных трубок, картриджей сотового типа, поверхность которых покрыта драгоценным, редкоземельным металлическим напылением.
Для этого используются различные виды благородного железа: золото, родий, платина, палладий, хром и др. Их применение делает деталь дорогостоящей, непривлекательной для автовладельца в момент покупки для замены.
Однако достойной альтернативы таким устройствам пока не придумали. Только каталитический нейтрализатор реально очищает выхлоп от токсичных веществ в отличие от различных «обманок, пламегасителей и т.д.
Как работает фильтрующий узел? Выброшенные из двигателя вредоносные вещества, проходя через каталитический нейтрализатор, вступают в химическую реакцию с драгоценными металлами, под действием высоких температур распадаются на безопасные соединения. К примеру, углеводороды в процессе реакции окисления с участием палладия, платины превращаются в водяной пар. Покрытие из родия трансформирует вредный NOx в обычный азот. В результате процесса наружу выходят безопасные элементы.
Конструкция
Независимо от отличия каталитических нейтрализаторов, их видов, в состав деталей входят:
- Металлический корпус.
- Входные и выпускная воронка.
- Монтажный блок.
- Сотовый нейтрализатор.
Основным компонентом считается последний из перечисленных элементов, в котором происходит нейтрализация вредных веществ.
По принципу действия каталитические нейтрализаторы могут быть восстанавливающие и окисляющие. В первых – используются для выполнения химических реакций платина и родий, во вторых – палладий и платина. С помощью этих драгметаллов они расщепляют токсичные элементы в реакциях восстановления и окисления.
Основные виды катализаторов
В зависимости от типа основы фильтрующего компонента, места применения (с каким мотором работают), все каталитические нейтрализаторы делятся на:
- Керамические.
- Металлические.
- Сажевые фильтры.
Рассмотрим особенности и виды катализаторов.
Керамический
Этот вид каталитических нейтрализаторов имеет свои преимущества и недостатки.
К плюсам таких деталей, соты которых выполнены из керамики, относятся:
- Высокая степень очистки продуктов отработки, эффективность процесса.
- Невысокая, по сравнению с металлическим видом, цена.
Однако имеющиеся минусы заставляют задуматься некоторых автовладельцев при замене вышедшего из строя нейтрализатора на такой же новый. Керамика считается более хрупким материалом, разрушается от сильных ударов в ходе некорректной эксплуатации машины. Она «боится» водных процедур: после проезда по глубоким холодным лужам горячие керамические соты могут разрушиться.
Некоторые производители автомобилей в попытках сэкономить на выпуске, используют дешёвую керамику. Она менее стойкая к ударам, быстро разрушается. В результате – владельца транспортного средства ждёт скорый ремонт по восстановлению работы узла.
Металлический
Устройства такого типа обладают схожей с керамическим видом сотовую структуру. Однако различия катализаторов в работе есть и немалые.
Назовём достоинства металлических каталитических нейтрализаторов:
- Долговечность, конструкции металлических катов не боятся движения по разбитой дорожной поверхности, переносят внешние удары.
- Стойкость к действию аномальных процессов горения, возникающих при выбросах продуктов отработки.
- Упругость, позволяющая реагировать на внешнее воздействие.
Но недостатки в работе таких деталей также имеются.
Это:
- Соты, ввиду особенности металла, обладают меньшей площадью, что сказывается на интенсивности и, соответственно, качестве очистки.
- Способность к образованию нагара на металле при заправке некачественным горючим, некорректной работе узла зажигания, снижает производительность ката из-за засорения сот, уменьшения пропускной площади. В этом случае ресурс таких деталей сокращается.
- Повышенная, чем у керамического вида, цена.
Последний минус следует учитывать при замене этих деталей. Сервисные службы, скупщики катализаторов более охотно принимают металлические детали, чем керамические, из-за более высокой цены.
Сажевый фильтр
О назначении такой детали говорит её название. Данный фильтрующий компонент задействован на блокировке сажевых частиц, поступающих из выпускного коллектора. Удалением токсичных элементов из выхлопа методом химической реакции он не занимается.
Сажевые фильтры устанавливаются в конструкциях выхлопного узла автомобилей с дизельными агрегатами. Также в некоторых моделях с бензиновыми моторами прямого впрыска горючего, работающими по стандарту Euro-6, он монтируется в систему выхлопа в дополнение к каталитическому нейтрализатору.
Конструктивно эта деталь напоминает катализатор. Она имеет такой же металлический корпус, сотовую структуру фильтрующей начинки, поверхность которой покрыта платиновым напылением.
Владельцу машины с сажевым фильтром нужно помнить, что его рабочий ресурс меньше срока службы классического катализатора. О времени замены детали подскажет увеличенное потребление горючего, повышенный расход масла.
Рабочий ресурс каталитического нейтрализатора
В среднем срок службы ката равен 100 тыс. км пройденного пути.
Однако эта величина может изменяться в зависимости от:
- Манеры вождения хозяина автомобиля – агрессивный стиль сокращает время работы каталитического нейтрализатора.
- Качества заправляемого топлива – дешёвое горючее с некорректными добавками, присадками приводит к быстрому разрушению компонентов катализатора.
- Условий эксплуатации машины – движение по разбитым трассам, заводнённым участкам пути существенно ограничивают ресурс детали.
- Используемых компонентов при производстве фильтрующего элемента, их качестве.
Автовладельцу несложно догадаться, что каталитический нейтрализатор работает некорректно.
Симптомы выхода из строя фильтра токсичных веществ катализаторов различного вида следующие:
- Повышенный расход бензина, смазочного материала.
- Появление посторонних звуков: шума, дребезжания с места установки детали.
- Снижение динамических и разгонных характеристик автомобиля.
- Высвечивание на табло бортового компьютера предупредительной индикации Check Engine.
При обнаружении подобных симптомов хозяин автомобиля должен оперативно заняться устранением проблемы. Дальнейшая эксплуатация машины с нерабочим катом чревата дестабилизацией и последующей поломкой силового агрегата, разрушением составляющих выхлопного узла.
Что делать
Вопрос на все времена и случаи в нашей стране по любому поводу. Повторимся, но решать задачу по замене неисправного ката владельцу транспортного средства нужно быстро, чтобы избежать затрат на крупномасштабный ремонт.
Многие автолюбители, пытаясь сократить расходы, идут обходным путём: они устанавливают пламегасители различного типа, перепрошивают при этом электронные «мозги» блока управления двигателя.
Плюсы такой операции есть, это:
- Стабилизация работы узла.
- Незначительное повышение мощности мотора.
- Более низкие, по сравнению с заменой неисправного каталитического нейтрализатора на новую аналогичную деталь, затраты.
Однако нужно помнить, что в этом случае увеличивается выброс в атмосферу количества токсичных продуктов отработки, воздух которым мы дышим, становится грязнее. В ряде стран запрещена эксплуатация подобных устройств.
Физическое вырезание ката, монтаж «обманки» также не делает чище экологию. К тому же, в таком случае возрастает нагрузка на компоненты выхлопной системы, силовой агрегат при подобном прямоточном выбросе газов. Такой способ ремонта грозит обернуться автовладельцу в недалёком будущем ремонте автомобиля.
Мы перечислили крайние меры ремонта каталитического нейтрализатора. В любом случае при обнаружении признаков поломки фильтра токсичных веществ владелец машины должен произвести диагностику в автосервисе. Нередко ремонтные работы ограничиваются промывкой засоренной детали химическими средствами.
В случае попытки восстановления работоспособности ката своими силами можно использовать жидкость для очистки карбюраторов. Промывка производится неоднократно. Жидкость заливается в деталь, делается пауза, позволяющая средству растворить засорение. Но такой метод эффективен на ранних стадиях загрязнения сотовой конструкции. В сложных случаях он не действует.
