Что влияет на состояние катализатора
Любая неисправность двигателя, систем питания и зажигания, снижает ресурс КН. Если мотор хоть немного «ест масло», срок службы катализатора сразу же сокращается минимум на четверть. А при сильном потреблении масла (свыше 200 грамм на 1000 километров) срок службы сокращается минимум вдвое. Любое отклонение настроек зажигания приводит к неполному сгоранию топливовоздушной смеси, в результате чего в ней увеличивается содержание ядовитых веществ и сажи из недогоревших углеводородов. Сажа забивает соты фильтра, увеличивая сопротивление движению газов. Любое отклонение состава топливовоздушной смеси от идеального (14,7:1 для бензинового двигателя) приводит к неполному сгоранию топлива, понижению или наоборот, повышению температуры выхлопных газов. Поэтому любое отклонение от идеального соотношения снижает ресурс КН.
Задачи и функции катализатора
Мы уже недавно обсуждали с вами конструктивные особенности выхлопной системы на автомобиле, в которой одной из составных частей выступает именно катализатор.
Более того, даже активно велись разговоры на тему замены катализатора на пламегаситель , с чем не все были согласно. В продолжении этой темы хочу обсудить с вами удаление такого элемента.
Катализатор, он же каталитический нейтрализатор, используется в авто фактически с одной целью. И этой задачей является снижение уровня вредных выбросов в вырабатываемых выхлопных газах. То есть тут речь идет сугубо об экологическом вопросе. Если говорить простым языком, каталик очищает вредный газ. Это позволяет хоть в какой-то мере сохранить нашу окружающую среду, а не уничтожить ее окончательно своими ДВС.
Устройство узла предельно простое. Это труба с утолщением, внутри которой находится подобие пчелиных сот. Только здесь они более полые и длинные.
Обычно соты делают на основе керамики с напылением из более дорогих металлов. Чаще всего это палладий, иридий и иные представители платиновых групп.
Материал изготовления напрямую влияет на стоимость. При выходе из строя за новый катализатор порой приходится отдавать в лучшем случае 25-30 тысяч рублей. На некоторые машины он стоит более 100 тысяч.
Чтобы происходило превращения вредных газов в относительно безвредные, нужна химическая реакция. Протекать она будет только при условии нагрева до температуры около 750 градусов Цельсия. Если вы не знали, то на выходе из мотора температура газов составляет порядка 500-500 градусов, чего объективно мало. Потому при выходе из ДВС и прохождении сквозь катализатор провоцируется химическая реакция, способствующая увеличению выделяемого тепла.
На этом, думаю, можно остановиться. Если интересуют подробности, посмотрите видео, взгляните на ролики в Youtube.
Что такое нейтрализатор?
Соответствуют конструктивным особенностям нейтрализатора и его характерные неисправности:
- нагар, препятствующий газообмену,
- механические повреждения, обусловленные хрупкостью элементов катализатора,
- утеря им своих свойств по причине истощения рабочих веществ на поверхности сетки.
Можно ли очистить катализатор своими руками? При наличии базовых навыков в авторемонте вполне возможно. Для этого выпускается средство, которым его можно промыть. Это обыкновенный очиститель карбюратора, который растворяет негорючие отложения и смывает их с рабочих поверхностей устройства
Также возможна механическая чистка, однако при ней нужна большая осторожность, чтобы не повредить хрупкую по своей конструкции деталь, так как многие производители изготавливают нейтрализаторы с использованием хрупкой керамики, которую тяжело очищать
Это устройство, которое внешне слегка напоминает бак резонатора. В нем имеется два патрубка – входящий и выходящий. Внутри устройства есть соты из керамики, которые покрыты тончайшим слоем драгоценных металлов. Собственно, только из-за этого напыления такая высокая цена у катализаторов. Постепенно газы, проходящие через нейтрализатор, засоряют ячейки.
Итог – выхлопу попросту некуда деваться. И если засорился катализатор, то его можно вычистить или промыть – это логично. Но чем промыть катализатор автомобиля, знает далеко не каждый автовладелец. Впрочем, не каждому это и нужно, многие ставят новый и не «заморачиваются».
Предлагаем ознакомиться: Лучшие средства для стирки шерстяных изделий, стиральный порошок для шерсти
Всего существует три способа, которые позволяют эффективно произвести очистку катализатора. Именно их и используют автомобилисты:
- Профчистка при помощи моющих средств. Должна осуществляться при пробеге автомобиля 80-100 тыс. км. Вот как промыть катализатор на машине, не снимая его. Этот способ можно рекомендовать «ленивым» автомобилистам.
- Механическая чистка при помощи специальных инструментов.
- Промывка элемента несколько раз.
Автомобильный катализатор: что это
Каталитический нейтрализатор – элемент выхлопной системы мотора, предназначенный для очистки отработанных газов перед их выбросом в атмосферу. Необходимость разработки данного узла автомобильного мотора возникла в 60-х годах прошлого века, когда мировое сообщество озаботилось состоянием экологии на планете. В то время уровень выбросов из выхлопных труб автомобилей не был установлен на законодательном уровне.
Катализатор предназначен для нейтрализации вредных выхлопов автомобиля и является частью выхлопной системы авто
Первые стандарты содержания токсичных продуктов в выбросах автомобилей были введены в 1970-м году. Автопроизводителей обязали оснащать машины устройствами, снижающими объёмы угарного газа и продуктов сгорания углеводородов. С 1975 года каталитический нейтрализатор стал обязательной деталью всех сходящих с конвейера автомобилей.
Производители устанавливают на автомобили три вида катализаторов:
- Керамические – используют механический способ очистки выхлопных газов. Состоят из керамических пластин, покрытых драгметаллами. Максимальный ресурс работы этого вида – 100 тысяч километров. Однако при плохом качестве топлива его замена требуется уже после 70–80 тысяч километров пробега.
- Металлические – их начинка состоит из металлических сот, обладающих повышенной упругостью. Конструкция таких деталей надёжная и более прочная, по сравнению с керамическими катализаторами.
- Спортивные – самые надёжные модели, но при этом имеющие высокую стоимость. Изготовлены из металла, но обладают большей пропускной способностью, нежели два предыдущих варианта.
Из чего состоит и как работает
Основа катализатора – керамические соты
Конструктивно каталитический нейтрализатор представляет собой выполненную в форме сот керамическую подложку, вставленную в металлический корпус и защищённую теплоизоляционными материалами. Мелкие ячейки прибора имеют специальное покрытие – рабочий состав. Покрывающий соты состав – это сплав платины, родия и палладия, драгоценных металлов, стоимость которых превосходит золото как минимум в два раза.
Сотовая конструкция катализатора увеличивает площадь соприкосновения токсичных газов с нейтрализующей их поверхностью. Остатки вредных веществ мгновенно догорают и не попадают в атмосферу.
Катализатор состоит из следующих деталей:
- Корпус с входным и выходным патрубками;
- Керамический блок с пористой структурой;
- Каталитический слой – напыление на ячейках керамического блока;
- Датчик (лямбда-зонд) – прибор, показывающий загрязнённость газов после очистки;
- Металлический кожух – выполняет функцию теплоизоляции и защищает корпус от механических повреждений.
Устройство катализатора в разрезе
Деталь устанавливают после выхлопной трубы двигателя или во фланце выпускного коллектора. Такое расположение необходимо для эффективной работы катализатора, поскольку нейтрализация токсических веществ возможна только при высоких температурах. Работа узла происходит следующим образом:
- Выхлопные газы по входному патрубку направляются внутрь детали и попадают на керамический блок, заполняя ячейки.
- Металлы-катализаторы окисляют несгоревшие углеводороды и угарный газ.
- Восстановительный металл родий нейтрализует оксид азота и превращает его в безвредное вещество.
- Через выходной патрубок в атмосферу выводится чистый газ.
В момент прогрева двигателя катализатор бездействует, и это является существенным недостатком разработанных на сегодняшний день моделей. Трудность организации правильной работы узла состоит в опасности его перегрева. Если расположить катализатор ближе к двигателю, срок работы резко уменьшится из-за систематического перегрева. Большинство автопроизводителей располагают деталь в области правого переднего колеса, где существует возможность поддержания температуры на оптимальном уровне.
Для чего скупают
Каталитический нейтрализатор – одна из деталей, продолжающих интересовать потребителя даже по окончании срока службы. В интернете всё чаще встречаются объявления о скупке автомобильных катализаторов многочисленными бизнесменами. Причина этому – содержание в детали напыления из драгоценных металлов.
Количество драгметаллов зависит от модели и массы катализатора. В среднем показатели следующие:
- Серебро – от 5,5 до 15 г;
- Палладий – от 0,05 до 4,95 г;
- Платина – от 0,1 до 1 гр.
Отработанные катализаторы скупают из-за содержания в них в малом количестве драгоценных металлов
Извлечение из деталей драгоценных металлов – технологически сложный и невыгодный в домашних условиях процесс. Сделать это можно только в больших объёмах с применением специального оборудования и реагентов.
Симптомы загрязнения катализатора
Опытный водитель навряд ли пропустит момент, когда катализатор выхлопной системы перестанет справляться с возложенными на него функциями. Имеется ряд признаков, которые указывают на его загрязнение:
Снижение мощности двигателя при движении автомобиля, медленный набор скорости;
- Проблемы с пуском двигателя;
- Нестабильная работа на холостом ходу;
- Самопроизвольное отключение мотора;
- Повышение расхода топлива;
- Горящая лампочка Check Engine.
Также при сильном загрязнении катализатора, водитель может заметить, что изменился цвет выхлопа.
Проверить катализатор на наличие загрязнений можно различными методами, но наиболее эффективно снять его и осмотреть визуально. Если на «сотах» катализатора присутствуют фрагменты смол, продукты горения, масло и другой «мусор», мешающий прохождению выхлопных газов, нужно его максимально устранить.
Причины неисправностей
В большинстве случаев, катализаторы ломаются либо из-за загрязнений сот, либо же впоследствии износа покрытия, основной задачей которого является работа с газами, исходящими из выхлопного отверстия. Возникает вопрос: почему данные устройства ломаются и как в этом всем участвует датчик кислорода?
Катализаторный элемент может служить очень долго — вплоть до 200.000 километров пробега — данная информация написана в инструкции по применению. Несмотря на это, многие водители сталкиваются с проблемой поломки намного раньше. Признаки неисправности катализатора :
- На некоторые заправки завозят плохое топливо низкого качества.
- Масло быстро съедается автомобилем, и внутри устройства остается огромное количество непереработанных продуктов сгорания. Ускоренное «уничтожение» масла в большинстве случаев происходит либо из-за поломки турбины машины, либо из-за поврежденных ГБЦ.
- Работа катализатора на автомобиле также напрямую зависит от исправной работы мотора. Таким образом, если система зажигания, питания и распределения бензина по системе работает неисправно, то проблемы с катализатором также могут возникнуть.
- Повреждение корпуса с механической точки зрения, а также перепад температур.
В качестве примера, представьте такую ситуацию: катализатор работает при своей стандартной теплой температуре, и тут под машину попадает волна из очень холодной воды. Конечно, такого ваше устройство не переживет.
Однако, не стоит бить тревогу, если вы залили плохое топливо только один раз. От этого ничего не будет. Проблемы могут появиться только при продолжительной эксплуатации некачественных продуктов.
Что такое каталитический нейтрализатор?
Каталитический нейтрализатор (далее — КН) стоит между двигателем и глушителем в выхлопной системе под днищем авто. Внутри пористый несущий материал, точнее керамический блок с сотовой структурой, уменьшающий или полностью удаляющий вредные выбросы в атмосферу. КН разрушает вредные газы и токсичные компоненты прямо в выхлопной системе, превращая их в нейтральные газы, которые безопасны для атмосферы и окружающей среды. Степень очистки 98%.
Катализатор приводит автомобиль к нормам выбросов Евро-4 и Евро-5, нейтрализуя удар по экологии. Чтобы соблюсти эти нормы каталитический нейтрализатор ставят максимально близко к головке блока цилиндров. Работу катализатора не замечаешь, пока он не поломается.
Катколлектор на Ладе Приора. Черные провода — датчики кислорода
Чтобы каталитический нейтрализатор (каталитический конвертер) в машине не поломался, его нужно вовремя обслуживать и ремонтировать. Нейтрализатор не умирает от износа, руководство пользователя не требует его замены после 100 000 км пробега или 5 лет эксплуатации. Вовремя обслуженный катколлектор работает столько же сколько автомобиль. Основные причины поломки нейтрализатора — неисправный кислородный датчик, выдающий неправильный состав топливовоздушной смеси или некачественное топливо.
Чтобы не загрязнять окружающую среду и избежать поломки катализатора, регулярно проверяйте состояние выхлопной системы автомобиля. Осмотр состояния КН проводится раз в десять лет или при пробеге машины от 100 000 до 160 000 км. Если машина пробежала больше, уже одним обслуживанием каталитического нейтрализатора можно не отделаться.
Срок службы катколлектора еще зависит от того, в какой манере передвигается автомобиль. Короткие, частые поездки, частое толкание в пробках выводит выхлопную систему за пределы рабочих температур (рабочая 300 градусов по Цельсию), что сокращает срок службы нейтрализатора.
Разберемся в ценах на каталитические нейтрализаторы, в его ремонте и как заменить катколлектор самому.
Первый сигнал поломки катализатора — загорание лампочки «Проверка двигателя» на приборной панели — Check Engine.
Игнорирование загоревшегося сигнала Check Engine приведет к тому, что каталитический нейтрализатор выйдет из строя, ремонту будет не подлежать, потребуется замена, а стоит он не дешево. Причина высокой стоимости нейтрализатора в том, что в нем есть драгоценные металлы — платина, палладий, родий. Когда эти металлы вступают в контакт с выхлопными газами, то превращают оксид углерода и оксиды азота — в диоксид углерода и элементарный азот, а углеводороды — в диоксид углерода и водяной пар.
Причины поломки каталитического нейтрализатора
КН забит пылью и отработанными продуктами
Оплавление сот
Со временем катализатор забивается сажей из-за некачественного бензина, что приводит к повышению расхода топлива и увеличению вредных выбросов в атмосферу. Еще в пористую структуру попадают частицы моторного масла и антифриза, портя необходимые химические вещества, которые важны для преобразования выхлопных газов. Забитый катализатор может сильно нагреваться и при температуре выше 900 градусов Цельсия происходит внутреннее плавление элементов катализатора. При сильном оплавлении «сот» выхлоп может пойти в обратную сторону к двигателю, что приведет к выходу из строя выхлопной системы или даже к остановке движка.
Крошение сот
Еще одна причина поломки катализатора — крошение пористой сетки. Происходит это от сильной вибрации или ударов по катализатору. Отпавшая крошка и керамическая пыль могут попасть в блок цилиндров, а это может вывести из строя поршневую группу, приведя к задирам на стенках цилиндров.
Сколько стоит каталитический нейтрализатор?
Цены зависят от бренда, долговечности материалов, способа установки и типа катализатора. Средняя стоимость катколлектора от 19 000 до 11000 рублей.
Цены на каталитические нейтрализаторы с их заменой, по моделям автомобилей (в рублях):
Автомобиль |
Цена конвертера |
Цена ремонта |
Итого |
2009 Honda Civic |
14 700 |
51 100 |
65 800 |
2016 Toyota Sienna |
10 900 |
13 700 |
24 600 |
2010 BMW 328i xDrive |
14 300 |
57 00 |
71 300 |
2004 Volkswagen Golf |
14 400 |
28 400 |
42 800 |
2009 GMC Acadia |
10 900 |
35 100 |
46 000 |
2007 Suzuki SX4 |
10 600 |
35 500 |
46 300 |
2007 Chevrolet Cobalt |
10 500 |
26 800 |
37 600 |
2005 BMW X3 |
10 400 |
20 400 |
31 200 |
2004 Lexus LX470 |
10 200 |
48 000 |
58 800 |
2010 Buick Enclave |
39 300 |
35 100 |
74 400 |
Симптомы что катализатор забит
Катализатор автомобиля засоряется постоянно. А скорость и степень его загрязнения зависит от качества используемого топлива и условий эксплуатации машины. И чем больше в бензине/солярке вредных примесей, но движение авто ограничивается городским движением, — тем быстрее забивается катализатор. Поэтому автопроизводители рекомендуют регулярно применять присадку для удаления сажи в выхлопной системе.
Самоочистка каталитического нейтрализатора происходит только при достижении температуры отработавших газов свыше 500 °C.
Проверить катализатор на забитость своими руками не снимая можно по ряду признаков и тестов.
Уменьшение мощности двигателя. Машина плохо разгоняется, «не тянет».
Ограничение оборотов двигателя. При нажатии педали акселератора обороты доходят до определенного значения (обычно около 2000…3000 оборотов в минуту, зависит от степени забитости катализатора) и дальше даже их значение не повышается.
Увеличенный расход бензина. Соответствующее значение также зависит от показателя избыточного давления перед катализатором. Обычно расход топлива увеличивается на 5…10%. Это можно проверить по бортовому компьютеру.
Повышенный расход моторного масла. Тут аналогично. Масло начинает подгорать, его уровень уменьшаться, а эксплуатационные характеристики резко падать.
Низкое давление выхлопа. Проверить это можно двумя способами. Просто подставить руку к выхлопной трубе. При чистом катализаторе выхлопные газы должны вырываться из трубы пульсацией, то есть, толчками. Если они выходят плавно — велика вероятность, что забит катализатор. По второму методу нужно плотно прижать ладонь в перчатке к трубе и «задавить» газы. При исправном катализаторе держать получится не дольше двух-трех секунд. Если рука удерживается без проблем — катализатор забит
Обратите внимание, что эти методы будут справедливы, если выпускной тракт герметичен!
Перечисленные выше признаки зачастую могут указывать и на другие поломки в двигателе. Поэтому желательно выполнить дополнительную проверку катализатора на противодавление.