КАТАЛИЗАТОР - НУЖЕН или НЕТ?

Видео (раскрыть) Видео (свернуть)

В связи с тем, что абсолютное большинство наших машин не первой молодости и уже имеет солидный пробег, все чаще встает вопрос о такой штуковине в машине, которая среди водил называется КАТАЛИЗАТОР. Вообще это Каталитический конвертер (catalytic converter) и, как оказывается, не совсем бесполезная деталь в современном автомобиле. Как правило, когда он (катализатор) начинает болеть, автолюбитель жалуется на недомогание своей ласточки, короче она уже и не ласточка совсем, а скорей курица, летать не хочет, все больше "пешком" желает поехать. Чтобы не отставать от соседей по дороге приходится сильнее давить тапком на педальку и естественно чаще заглядывать на заправку, где отстегивать свое родное. Надо лечить этого больного, но поскольку пересадка/замена органов дело дорогое (алмеровский стоит примерно 2500, без замены) и жаба душит, то обычно применяется радикальный метод лечения - больного убивают (выбивают) окончательно инструментом типа молоток с ломиком или хорошим сверлом в лучшем случае. Далее статейка про то, что это такое и как по возможности продлить жизнь катализатору, признаки болезни, диагностика.

Катализатор стал обязательной опцией для современных автомобилей. Его предназначение – окислять вредные соединения, содержащиеся в выхлопных газах. К сожалению, катализатор невечен и имеет достаточно хрупкую конструкцию. Многие владельцы подержанных автомобилей уверены, что катализатор – это бесполезная деталь, уменьшающая мощность мотора. Так ли это? Попробуем разобраться.
МИФ: "Катализатор дожигает несгоревшее топливо"
ПРАВДА:
Это не совсем так. Предназначение катализатора – окислять вредные соединения, содержащиеся в выхлопных газах. Катализатор представляет собой керамическую конструкцию в виде сот. Соты нужны для того, чтобы увеличить площадь контакта выхлопных газов с поверхностью, на которую нанесен тонкий слой платино-иридиевого сплава – химического катализатора. Недогоревшие ядовитые остатки – окись углерода (CO, т.е. угарный газ), несгоревшие углеводороды (CH, т.е. сажа) и оксиды азота (NO, NO2), – касаясь поверхности каталитического слоя, окисляются кислородом, присутствующим в выхлопных газах.

В результате реакции выделяется тепло, разогревающее катализатор и активизирующее реакцию окисления. Рабочая температура – от 400 до 800 градусов – обеспечивает оптимальные условия для максимальной эффективности катализатора. В конечном итоге на выходе исправного катализатора выхлопные газы имеют сравнительно безвредную по экологическим нормам концентрацию углекислого газа (CO2), воды (H2O) и азота (N2) с примесями. К тому же катализатор выполняет еще одну функцию – разбивает поток выхлопных газов, т.е. является первичным резонатором (пламегасителем).

МИФ: "Катализатор требует особого топлива"
ПРАВДА:
Это не так. Какого-либо особого бензина автомобиль, оснащенный катализатором, не требует. Главный враг катализатора – этилированный бензин. Он практически моментально уничтожает каталитический слой в нейтрализаторе и циркониевое напыление лямбда-зонда. В результате попадания тетраэтилсвинца в катализатор соты оплавляются, из-за этого проходимость выхлопных газов сквозь катализатор прекращается. По сути, происходит то же самое, что и при засорении сот сажей и продуктами недогоревшего масла, только гораздо быстрее. Некачественный бензин – основная опасность для катализатора!!!

МИФ: "Катализатор очень быстро выходит из строя"
ПРАВДА:
Это не совсем так. Срок службы катализатора при правильной эксплуатации (использование качественных нефтепродуктов) составляет 60-150 тыс. км пробега автомобиля, после чего рекомендуется его замена, что вполне естественно. Катализатор фильтрует выхлопные газы, а фильтры, как известно, надо менять.
Однако его работоспособность во многом зависит от исправной работы систем зажигания и питания, а также от качества бензина. Внутренние детали катализатора могут быть сделаны из керамики или металла. Керамические катализаторы более дешевые и поэтому более распространены. Однако керамический катализатор довольно хрупок и боится механический воздействий.

От удара, например, о лежащий на дороге камень внутренние соты керамики могут разлететься на мелкие кусочки. То же самое может произойти, если на раскаленный катализатор попадет вода. Также разрушить керамический катализатор могут неполадки системы зажигания двигателя. Происходит это из-за того, что во время неудавшегося пуска мотора несгоревший бензин скапливается в выпускном тракте. Когда автомобиль наконец заводится, в катализаторе происходит взрыв и керамические соты не выдерживают и рассыпаются.

Металлический катализатор в этом отношении более надежен. Но все же какая бы ни была внутренняя структура катализаторов, все они выходят из строя из-за следующих причин: этилированный или просто некачественный бензин; масло или охлаждающая жидкость, попадающая в камеру сгорания и соответственно в катализатор; долгая работа двигателя на холостом ходу; переобогащенная топливная смесь, вызванная неполадками в системе питания двигателя.
Катализатор способен нормально работать только с двигателем, оборудованным электронным зажиганием и системой впрыска с микропроцессорным управлением.

МИФ: "Катализатор уменьшает мощность мотора"
ПРАВДА:
Это не совсем так. Исправный катализатор, хотя и имеет общую площадь поверхности сот около 20 тыс. кв. м, никоим образом не препятствует прохождению выхлопных газов и практически не снижает мощности двигателя. А вот неисправный (оплавленный, разрушенный) или забитый сажей катализатор действительно снижает проходимость выхлопных газов, в результате чего автомобиль начинает терять мощность. Внутри неисправного катализатора температура может возрасти настолько, что керамика оплавляется и полностью перекрывает путь выхлопным газам. Естественно, ничего хорошего это двигателю не сулит. Поэтому рекомендована замена катализатора через 100 000 км вне зависимости от его работоспособности.

Признаки неисправности катализатора
О том, что катализатор скоро выйдет из строя, в первую очередь свидетельствует снижение мощности мотора: ухудшается разгонная динамика, снижается максимальная скорость, со временем затрудняется пуск двигателя. Закоксовывание катализатора на ранней стадии можно и не заметить. Просто водителю для компенсации потери мощности приходится интенсивнее нажимать на педаль газа. В этой стадии выхлоп иногда приобретает резкий ядовитый запах сероводорода, что как раз и свидетельствует о проблемах с катализатором, в котором нарушаются химические процессы разложения отработавших газов.

Катализаторы выходят из строя в основном по двум причинам: либо когда из-за нарушений правил эксплуатации происходит оплавление керамической сердцевины или соты забиваются сажей, либо когда вследствие длительной эксплуатации в нем разрушаются каталитический слой или сама керамика.

Почему катализатор стоит дорого?
Производство катализаторов – это довольно дорогой и сложный технологический процесс. К тому же в качестве химического катализатора используется дорогостоящая платина, которая способна противостоять соединениям серы. Для большей эффективности работы в каталитический слой нейтрализатора к платине добавляют палладий и редкоземельный элемент родий.

Чтобы избежать проблем с катализатором, необходимо соблюдать следующие правила эксплуатации:
- заправлять автомобиль только качественным бензином;
- не запускать двигатель с "толкача", так как попадающее в катализатор несгоревшее топливо может привести к его перегреву и соответственно выходу из строя (дешевле купить новый аккумулятор);
- если двигатель не запустился после двух-трех попыток, необходимо сделать паузу, чтобы скопившееся на поверхности устройства топливо успело испариться;
- если при устранении неисправностей электрооборудования требуется включить зажигание, во избежание попадания топлива в выхлопную систему и катализатор необходимо отключить реле питания топливного насоса;
- на работающем двигателе нельзя проверять наличие подачи тока высокого напряжения на свечи зажигания, снимая с них наконечники высоковольтных проводов, так как топливо из неработающего при этом цилиндра попадает в катализатор;
- вероятность выхода из строя катализатора повышается из-за выброса в систему выпуска порции несгоревшего топлива при перебоях в работе двигателя из-за отказа одной из свечей зажигания или пробоя высоковольтного провода.

Как взаимосвязаны катализатор и лямбда-зонд?
Для нормальной работы катализатора нужно обеспечить постоянное оптимальное соотношение воздуха и топлива в рабочей смеси, поступающей в камеру сгорания.
14.7 части воздуха и 1 часть топлива – именно такой состав обеспечивает максимальное сгорание топливно-воздушной смеси, а лямбда-зонд предназначен как раз для того, чтобы поддерживать эту пропорцию. В зависимости от содержания кислорода в выхлопе датчик выдает соответствующее напряжение, и блок управления корректирует состав смеси путем изменения количества топлива, подаваемого в цилиндры.

Обычно датчик стоит перед катализатором и измеряет содержание кислорода в газах именно перед ним. То есть наличие или отсутствие катализатора никак не влияет на сигналы, которые дает лямбда-зонд, на них влияет только количество кислорода. Другое дело, когда стоят два кислородных датчика, один – до, а другой – после катализатора. На основании сигналов от второго датчика происходит дополнительная корректировка состава смеси, а содержание кислорода после прохождения газов через катализатор, конечно же, меняется, и вот тогда его отсутствие может отрицательно сказаться на процессе образования топливно-воздушной смеси.

Можно ли отключать лямбда-зонд?
После замены катализатора на пламегаситель наличие лямбда-зонда как детали, обеспечивающей в числе прочего качественную работу катализатора, становится не важным. Поэтому часто возникает вопрос: можно ли эксплуатировать автомобиль совсем без лямбда-зонда? Здесь одного решения для всех нет. Наиболее просто и правильно эта задача решается в том случае, если у данного автомобиля предусмотрена возможность перепрограммирования блока управления на режим работы без катализатора, как, например, у большинства BMW.

В этом случае после удаления катализатора меняется программа управления и лямбда-зонд просто снимается. У некоторых марок автомобилей перепрограммирование невозможно, и, если неисправность датчика сильно влияет на работу мотора, тогда выхода нет – должен стоять исправный датчик. Также у многих автомобилей неисправность или отсутствие лямбда-зонда практически не сказывается ни на динамике, ни на расходе топлива.

Как проверить катализатор?
Проверить работоспособность катализатора самостоятельно можно следующим образом. На стоянке педаль газа утопить в пол, контролируя при этом обороты по тахометру. Если мотор раскручивается до максимальных оборотов и срабатывает ограничитель, катализатор в норме. Если стрелка не доходит до красной зоны и ограничитель оборотов не вступает в работу, значит, пропускная способность катализатора снижена. Правда, результатам такой диагностики можно доверять лишь при условии исправности систем питания, зажигания и т.д. Отсутствие или очень маленькое давление выхлопа также говорит о неисправности (закоксовывании) катализатора.

В автосервисах определение работоспособности катализатора начинают с проверки лямбда-зонда. Если он неисправен, то на блок управления подачей топлива подается сигнал об избытке или нехватке кислорода, что соответственно вызывает обогащение или обеднение горючей смеси. Если в процессе тестирования работы лямбда-зонда и других датчиков и систем двигателя неисправности не обнаружены, то, вероятнее всего, проблемы вызваны катализатором. Еще один способ проверки – на просвет. Соты рабочего элемента прямые, и, если они не забиты, рабочий элемент просвечивается. Правда, для этого катализатор надо снять с автомобиля.

http://kolesa.kz/content/articles/11/3406