Где расположен катализатор
Где расположен катализатор
Каталитический конвертер очищает выхлопные газы машины. Платина, палладий и родий, драгоценные металлы, нанесенные на соты внутри корпуса катализатора, способствуют химическим реакциям, в ходе которых токсичные продукты сгорания бензина превращаются в нейтральные вещества. Вместо летучих водородных соединений, угарного газа и оксидов азота в атмосферу выделяются азот, водяной пар и углекислый газ.
Расположение катализатора в выхлопной системе
В зависимости от модели автомобиля реакции протекают при температуре 300–900 °C. Нейтрализатор газов получает тепло от сгорания топлива в двигателе. Чем ближе к мотору находится катализатор, тем больше энергии он получает и эффективнее работает.
Другая функция каталитического конвертера — выравнивание потока газов перед глушителем. Сложная внутренняя структура, состоящая из тонких керамических или металлических сот, расположенных в одном или нескольких отделениях, снижает скорость потока и сглаживает его порывистость. Именно с учетом изменения потока в катализаторе проектируется глушитель авто.
Конвертер выхлопных газов размещается достаточно близко к мотору и перед глушителем по ходу движения газов. Кроме того, он должен быть удален от чувствительных к высокой температуре систем автомобиля.
Где размещен катализатор
Первые каталитические конвертеры располагались на выхлопной трубе. Для соблюдения раннего экологического стандарта Евро-2 и его аналогов в других регионах мира не требовались слишком высокие температуры, поэтому конструкторы часто размещали катализатор на значительном удалении от двигателя.
Корпус конвертера газов намного шире выхлопной трубы. Выступающий узел часто цеплялся за посторонние предметы. Наружное расположение нередко приводило к механической деформации катализатора или его отрыву при ударе о препятствие на большой скорости.
Со временем экологические стандарты по содержанию токсичных веществ в выхлопных газах все более ужесточались, что привело к увеличению нагрузки на катализатор. Нужны высокие температуры и значительные размеры катализатора для размещения в нем сот с достаточной активной площадью.
Опасность механических повреждений и необходимость повышения степени очистки побудили конструкторов перенести нейтрализатор газов внутрь автомобиля. В подавляющем большинстве машин, ездящих по дорогам в 2020 году, катализатор скрыт в подкапотном пространстве. Встречаются три основных вида его компоновки:
на выхлопной трубе перед глушителем по ходу газа;
сразу после выходного коллектора на разборном соединении;
непосредственно встроенный в коллектор (катколлектор).
В некоторых автомобилях для улучшения очистки установлено несколько катализаторов. Ряд моделей KIA имеет небольшой катализатор на выхлопной трубе после основного, расположенного непосредственно в патрубке коллектора. Встречается также схема расположения в коллекторе нескольких независимых каталитических конвертеров.
Катализатор может быть скрыт за листами дополнительной термоизоляции, доступ к нему может быть осложнен расположением других узлов автомобиля.
Плюсы и минусы различного размещения катализатора
Наиболее проста замена каталитических конвертеров, расположенных на выхлопной трубе снаружи корпуса. Узел заметен и может быть снят опытным автолюбителем. Для разбора соединений, прикипающих при длительном пробеге, используются специальные растворы, либо корпус нейтрализатора срезается с трубы. В ряде случаев слабозагрязненный катализатор с неоплавленными и неповрежденными сотами можно промыть карбюраторной жидкостью или другими составами, восстановив его работоспособность.
Резкое уменьшение температуры внешнего катализатора при контакте с водой или снегом ведет к прекращению реакции, образованию осадка и разрушению сот.
Катализатор, закрепленный на выпускном коллекторе, также можно удалить без механических повреждений. Прикипевшие соединения требуют разборки в условиях СТО. Находясь ближе к двигателю, такие нейтрализаторы газов более подвержены разрушению и оплавлению сот. Керамика начинает плавиться по достижению 1000 оС. Этому способствуют неполадки двигателя и свечей, ведущие к пропуску зажигания. Несгоревшее топливо попадает в катализатор, загорается при удачном зажигании, разрушает соты микровзрывом и оплавляет их.
Еще большему риску разрушения подвергаются катализаторы, встроенные в выпускной коллектор. Они представляют собой соты, установленные в сильно расширенный выходной патрубок. Такие нейтрализаторы газов чаще выходят из строя даже при небольшом пробеге. Нередко водители удаляют их, чтобы избежать повреждения поверхности цилиндров керамикой, потери тяги и других проблем. Разобрать катконвертер нельзя — соты извлекают, разрезая корпус.
Замена катализатора
Выход каталитических конвертеров из строя в результате использования некачественного топлива, резкой езды по плохим дорогам, неисправностей мотора и зажигания создает ощутимые проблемы в эксплуатации авто. Отработанные газы, не имея достаточного сечения для выхода, разбавляют собой топливную смесь и снижают ее КПД. Двигатель теряет тягу, не набирает обороты выше определенного значения, плохо заводится и нередко глохнет сразу после старта. Газы проникают в салон через щели корпуса.
Без каталитического конвертера не происходит очистка выхлопных газов. Работа двигателя автомобиля наносит ощутимый вред окружающей среде и прежде всего здоровью водителя. Цена нового фирменного катализатора значительна, что побуждает водителей устанавливать обманку или пламегаситель. Эти устройства справляются с ролью предварительного резонатора, предотвращая ускоренное разрушение глушителя и усиление шума, но не делают выхлоп чище.
Компромиссным по цене и качеству вариантом является универсальный катализатор. Эти узлы стоят дешевле, модели, встречающиеся на рынке в 2020 году, справляются даже с экологическими стандартами Евро-4 и Евро-5. Испорченный катализатор можно продать для извлечения драгоценных металлов. Нейтрализатор газов очищает автомобильные выхлопы, сохраняя здоровье жителей городов.
Неисправный катализатор и последствия для двигателя
Катализатор (каталитический нейтрализатор) – элемент выхлопной системы современного автомобиля, являющийся тем самым барьером, призванным защитить окружающую атмосферу от отравляющего действия выхлопных газов. Катализатор является незаменимым узлом автомобиля с точки зрения обеспечения его экологичности, однако в ряде случаев способен нанести непоправимый ущерб двигателю внутреннего сгорания, что может вылиться в необходимость капитального ремонта всего мотора.
Срок службы катализатора
Каждая конкретная модель каталитического нейтрализатора имеет свой срок службы, что регламентируется его производителем. Согласно заявлениям компаний, специализирующихся на изготовлении каталитических нейтрализаторов, срок их эксплуатации варьируется в пределах от 100 000 до 150 000 километров пробега. Фактический ресурс живучести катализатора напрямую зависит от целого ряда как объективных факторов, так и субъективных причин.
Итак, катализатор может выйти из строя в самый неподходящий для этого момент времени, а спровоцировать данную неприятную ситуацию могут следующие причины:
Таким образом, становится понятным, почему достигнув пробега в 100 000 километров, среднестатистический катализатор перестает выполнять возложенные на него функции. Вполне очевидно, что вышедшее из строя устройство потребует замены на новый рабочий узел.
Следует также учитывать, что очень часто эксплуатационный ресурс нейтрализатора зависит от того, какой именно тип данного устройства установлен в выхлопном тракте Вашего авто. Катализаторы могут быть:
Самым относительно «долгоиграющим» из 2-х вышеперечисленных вариантов является металлический катализатор, который при условии нормальной эксплуатации автомобиля может дотянуть в стоковом варианте и до 150 000 км. Тогда как керамический катализатор потребует замены уже после 50 000 км пробега – это объясняется тем, что керамика является более хрупким материалом в сравнении с металлом, именно поэтому наблюдается такая большая разница в километраже. Однако металлические катализаторы не такие уж и идеальные – в сравнении с «керамикой» они заметно хуже справляются с очисткой выхлопных газов (разница в степени очистки может достигать 20%).
Забитый катализатор – угроза двигателю
Опытный водитель способен «почувствовать» неисправный катализатор под днищем своего авто практически на начальной стадии возникновения проблемы, поскольку это сразу отражается на качестве работы двигателя. Дело в том, что возле катализатора устанавливаются специальные датчики – лямбда-зонды, призванные диагностировать состояние работоспособности катализатора в постоянном режиме при работающем двигателе. Если катализатор начинает работать неправильно или вообще утрачивает работоспособность, то эти датчики сообщают центральному блоку управления о соответствующей ошибке, которая сразу же высвечивается на панели приборов. В этот же момент, блок управления переключает двигатель в аварийный режим работы, при котором резко ограничиваются характеристики мощности двигателя и прочие показатели его эффективности.
Гораздо более коварным является дефект, при котором частицы керамики начинают выкрашиваться с поверхности сот катализатора. Причиной такого разрушения керамики также является некачественное топливо, которое догорает на такте выпуска. При этом выкрашивание керамики начинается в самой горячей зоне, то есть на кромках сот, расположенных со стороны двигателя.
При работе двигателя на разных режимах может происходить заброс части отработавших газов обратно в цилиндры двигателя. Керамическая пыль, являющаяся абразивом и попавшая с потоком газов в цилиндры, быстро выведет из строя поршневую группу и приведет к задирам на стенках цилиндров.
Что делать, если катализатор вышел из строя?
Заменить вышедший из строя каталитический нейтрализатор на негарантийном авто на оригинальное новое устройство может позволить себе далеко не каждый автовладелец из-за высокой стоимости нового катализатора. Однако, альтернативный и доступный по цене вариант все же есть.
Одним из наиболее практичных и бюджетных в ценовом отношении вариантом является удаление забитого катализатора и установка вместо него пламегасителя, представляющего собой устройство, внешне напоминающее корпус катализатора, однако внутри содержащее вместо сот несколько камер с отверстиями, служащими для снижения температуры и давления газов. Это несколько уменьшает шум и облегчает режим работы других элементов системы выпуска отработавших газов. Реализация данного варианта также потребует процедуру «лечения мозгов» автомобиля посредством перепрошивки блока управления и установки специальной обманки лябмда-зондов.
Общая информация о катализаторах
Катализатор — это элемент выхлопной системы. Он выполняет две задачи:
- Окисление выхлопных газов с целью снижения содержания вредных для экологии примесей
- Создание противодавления в выхлопной системе
Устройство катализатора и его разновидности
Существуют три вида катализаторов, разделяющихся по принципу работы:
- Фильтрующий (катализатор дожигания)
- Химический
- Магнитно-стрикционный (МСК)
В данной статье мы рассмотрим самый известный и популярный вид катализатора — катализатор дожигания.
Катализатор дожигания, в свою очередь, делится на два типа:
Внутренняя структура катализатора представляет собой соты, выполненные из керамики или металла. По функциональности они идентичны, но катализатор из металла более надежен, тогда как керамические соты довольно хрупки. Стоит металлический катализатор дороже керамического.
На соты наносится тонкий слой платино-иридиевого сплава, который и обеспечивает окисление выхлопных газов. Платина и иридий – дорогие металлы, отсюда такая высокая стоимость катализатора.
Сам катализатор помещается в корпус из нержавеющей стали.
Принцип работы катализатора
Выхлопные газы представляют собой смесь NO (оксид азота), CH (углеводород), CO (оксид углерода – угарный газ). Эти газы опасны как для окружающей среды, так и для самого человека. Смог, который еще недавно был визитной карточкой больших городов, образуется из-за взаимодействия этих и некоторых других соединений, в результате получается вредная для человека дымовая завеса.
Принцип работы катализатора основан на том, чтобы эти элементы до-окислять путем каталитической реакции между элементами газов и сплава катализатора, в результате на выходе получаются либо более низкие концентрации вредных веществ, либо чистые кислород и углекислый газ.
Реакция происходит из-за высокой температуры выхлопных газов (выше 300 градусов). Чем выше температура, тем быстрее протекает реакция. Температура выхлопных газов во многом зависит от заправляемого топлива. Топливо низкого качества может выдавать очень большую температуру отработанных газов, что уменьшает срок службы катализатора.
Стандарты
Экологическая политика привела к появлению норм содержания вредных веществ в выхлопных газах. В зависимости от конкретного стандарта, топливо и катализаторы разделяются по своему качеству (соответствию стандартам).
На данный момент существует 6 стандартов, принятых в Евросоюзе – Евро-1, Евро-2, Евро-3, Евро-4, Евро-5, Евро-6. Евро-6 ввели в 2013 году, тогда как в России максимальным стандартом на данный момент является Евро-5.
Сейчас в России введен закон на запрет эксплуатации транспортных средств со стандартом ниже Евро-3.
оксид углерода (CO) — не более 2,3г/км (грамм на километр пути)
углеводороды (СН) — не более 0,2 г/км
оксиды азота (NO) — не более 0,15 г/км
Выхлопная система
На современных машинах обычно ставится минимум два катализатора, один из которых ставится прямо на выпускной коллектор (катколлектор).
Для нормальной работы катализатора нужно обеспечить постоянное оптимальное соотношение воздуха и топлива в рабочей смеси, поступающей в камеру сгорания.
Этот параметр (количество кислорода) измеряется датчиком лямбда-зонд, который подает сигнал в блок управления, а тот, в свою очередь, соответствующим образом регулирует подачу топлива в двигатель.
После первого катализатора стоит второй лямбда-зонд, который регистрирует изменение содержания кислорода в выхлопе. Если разницы нет или она ниже допустимого значения, подается сигнал о неисправности катализатора.
После второго лямбда-зонда ставится второй катализатор, который располагается примерно под ногами человека на переднем сидении.
Если установлено 4 катализатора, то два других (нижних) располагаются на некотором отдалении от верхних катализаторов. Если из строя выходит один катализатор, то меняют как минимум два верхних, в противном случае возникает неправильное противодавление.
Из-за чего катализатор выходит из строя
Катализатор это фильтр, а фильтры со временем приходится менять.
Существует несколько причин неисправности катализатора.
1. Истек срок службы. В процесс работы катализатор забивается и превращается в пробку. В таком случае машина начинает «тупить», уменьшается мощность работы. Обычно катализатора хватает на 100-120 тысяч километров пробега. После этого катализатор необходимо менять.
2. Стерся платино-иридиевый слой катализатора. В принципе, забившийся катализатор возможно почистить, однако со временем каталитический сплав стирается и чистка становится абсолютно бесполезным занятием.
3. Керамический слой катализатора разрушился. Это либо вторая стадия после «забивки» катализатора, либо наличие чисто механических повреждений типа ударов. Такое чаще всего происходит у автомобилей, предназначенных для загородной езды. В этом случае частички керамики попадают в двигатель и нарушают его работу. Если это запустить, то можно дойти до капитального ремонта или замены двигателя. Если вы слышите странный треск и дребезжание под ногами, это может говорить в пользу разрушения катализатора.
4. Фильтрующая структура катализатора оплавилась. Это происходит, если температура выхлопных газов превышает допустимый порог. В норме катализаторы выдерживают температуру от 300 до 900 градусов. Причина заключается в некачественном топливе. Оплавленный катализатор так же превращается в пробку.
Как правило, при неисправном катализаторе вы увидите сигнал «Check Engine» или при сканировании – код ошибки P0420. Однако, для точного определения причин проблемы необходимо провести диагностику катализатора.
Что делать и кто виноват
Кто или что несет вину за сломанный катализатор – мы уже узнали выше. Возникает вопрос – что делать дальше?
В первую очередь, необходимо провести диагностику выхлопной системы. Если катализатор вышел из строя, вам предложат его заменить на новый. Вышедший из строя катализатор ремонту не подлежит.
Есть и другой вариант, более дешевый – вы убираете катализатор и ставите на его место пламегаситель. Пламегаситель не фильтрует выхлоп, но зато выполняет вторую функцию катализатора – разбивает поток газов, снижая, тем самым, нагрузку на резонатор. Ставить прямую трубу не рекомендуется — либо катализатор, либо пламегаситель.
Если вы решили поставить пламегаситель, то второй лямбда-зонд будет постоянно подавать сигнал ошибки, что довольно сильно раздражает. Но есть способ его обмануть. Здесь либо вам ставят механический контроллер лямбда-зонда, либо программный.
Механический контроллер представляет собой втулку. Втулка вставляется в выхлопную трубу, а лямбда-зонд уже в нее. В таком случае зонд находится на расстоянии от основного потока выхлопных газов и регистрирует норму.
Программный контролер надежнее. Он подает сигнал на бортовой компьютер, соответствующий нормальной работе катализатора.
Штатный или универсальный?
Это второй выбор, с которым вы сталкиваетесь при замене катализатора. Со штатным или оригинальным катализатором все понятно – его продает ваш дилер. Обычно дилер продает катализатор вместе с коллектором, что еще больше увеличивает цену.
Универсальный катализатор намного дешевле, что является очевидным плюсом, т.к. на катализаторы не дают гарантии. Функциональность такая же, как и у штатного, только штатный предназначен специально для марки вашей машины, а универсальный катализатор необходимо подбирать. Здесь большое значение уделяется сервису, который производит замену катализатора.
Кроме того, некоторые автосервисы, например наш автосервис «Глушак», предоставляют гарантию.
Что такое катализатор
Катализатор – важная деталь любого современного автомобиля. Необходимость его установки продиктована нынешними нормами экологии.
Катализатор — это своеобразный нейтрализатор, способный сделать выхлоп автомобиля менее токсичным, содержащий керамический фильтр с мелкими отверстиями в виде сот, где и происходит догорание остатков топлива.
А вы задумывались почему катализатор ставят ближе к мотору? Нет? Тогда рекомендую дочитать до конца.
Для чего катализатор автомобильный
Катализатор ускоряет распад выхлопных газов. Его работа заключается в преобразовании вредных веществ в безвредные для окружающей среды.
Благодаря этому в атмосферу попадают выделенные из бензина, оксида азота и углекислого газа кислород и вода.
Катализатор способен работать только при высокой температуре. Для этого он должен нагреваться до 450 °C.
Это является его рабочей температурой, которая запускает каталитические процессы. А именно они и происходят в нём, что можно понять из названия этого элемента системы выпуска.
К слову, топливо в катализаторе не дожигается. Наоборот, оно вовсе не должно попадать в него. Его сгорание в исправном автомобиле происходит в цилиндрах.
Почему катализатор ставят ближе к мотору
Теперь нетрудно догадаться, почему катализатор ставят как можно ближе к автомобильному двигателю. Ведь именно здесь выхлопные газы имеют самую высокую температуру. Это обеспечивает быстрый нагрев и правильную работу катализатора.
Кроме того, близость к силовому агрегату обусловлена тем, чтобы быстрее преобразовать вредные газы. Это не позволит им попасть в окружающую среду.
К слову, для быстроты и эффективности этого процесса на некоторых авто стоит не один, а два или даже три катализатора. Но и одного вполне достаточно, чтобы справиться со своей задачей.
Стоит отметить, что при том, что работает катализатор при высокой температуре, излишний перегрев опасен для него. В противном случае соты катализатора могут оплавиться. А тому виной неполное сгорание топлива в силовом агрегате.
Поэтому грозит такая проблема лишь неисправным автомобилям. Внимательное отношение к авто и регулярное обслуживание помогут избежать таких неприятностей и продлить срок службы катализатора.
Зачем удаляют катализатор в машине
Если катализатор удалён или неисправен, в автомобиле не будет происходить эффективной очистки выхлопных газов. В атмосферу будут попадать вредные и опасные выбросы.
Кроме того, нарушится работа различных электронных систем автомобиля. Ведь они запрограммированы с учётом наличия и исправной работы катализатора.
Правда, как считают некоторые специалисты и автолюбители, после удаления катализатора машина будет разгоняться бодрее и быстрее.
Но добиться этого можно и иными способами. Да и не всегда это нужно. А вы уже удалили катализатор?
Забивается ли катализатор?
Конечно! От некачественного топлива и неправильно подобранного моторного масла любой катализатор со временем забьется.
Стоит ли удалять катализатор на автомобиле
Удаляют катализатор те, кто не имеет возможность купить новый, т.к. стоимость нового катализатора высокая (в районе 1.000-1.500 у.е.), а ресурс рассчитан на 150.000 км.
Почему катализатор удаляют бесплатно
От забитого катализатора ухудшается тяга автомобиля, как будто автомобиль держат «за задницу», плюс повышенный расход топлива. Удалив катализатор, автомобилю легче дышать, что благоприятно сказывается на мощности и расходе, но и появляется неприятный запах, который раньше задерживал керамический фильтр катализатора.
Ремонт не возможен, разве только монтировкой выбить весь керамический фильтр, либо поставить обманку, так называемый, прямоток, который только повторяет форму катализатора, но без фильтра внутри.
Так может проще без катализатора? Нет, не проще, т.к. все современные автомобили оснащены катализатором, который снижает выброс вредных веществ в атмосферу, а удалив его придется перепрошивать мозги, а какой специалист как сделает — хороший вопрос.
