Каталитический нейтрализатор. Принцип работы, характеристики

Из данной статьи вы узнаете, что такое каталитический нейтрализатор в современном автомобиле, также будет рассмотрена конструкция выпускного тракта двигателя внутреннего сгорания. Катализаторы применяются в конструкции машин относительно недавно. На карбюраторных двигателях вы их не встретите, так как эти устройства работают под контролем микропроцессорного блока. Стоит также отметить, что катализаторы успешно применяются не только на бензиновых моторах, но и на дизельных. Установка производится либо сразу за выпускным коллектором, либо до глушителя.

Общая конструкция

Состоит это устройство из блока-носителя, заключенного в теплоизоляционной слой, и корпуса. Нужно более подробно рассмотреть сам блок-носитель, так как он является самым главным элементом всей конструкции. Это основание всего катализатора. Изготовлен он из керамики, причем имеющей специальный состав. Главное свойство – огнеупорность. И если вдруг устройство вышло из строя, то потребуется замена каталитического нейтрализатора. Его ремонтировать никто не возьмется.

Внутри блока-носителя имеется много сот и ячеек, расположенных продольно. Они позволяют во много раз увеличить полезную площадь соприкосновения с выхлопными газами. В этих сотах на поверхности находится очень тонкий слой вещества. Стоимость нейтрализатора очень высокая, так как активные вещества в нем – драгоценные металлы. Это платина, а также родий и палладий.

Процессы в катализаторе

При помощи катализаторов происходит ускорение всех реакций в устройстве. Например, палладий и платина – это окислительные катализаторы. С их помощью производится окисление всех углеводородов, которые не успели догореть в цилиндрах двигателя. Превращается углеводород в пары чистой воды. Также происходит преобразование угарного газа в углекислый.

А вот родий – это восстановительный катализатор. Оксид азота NO₂ опасен для окружающей среды. С помощью родия происходит преобразование его в более безопасный для людей и природы азот. Отсюда можно сделать вывод, что при монтаже трех катализаторов происходит снижение содержания в выхлопных газах сразу нескольких очень опасных веществ. Такие нейтрализаторы обычно называют трехкомпонентными. О том, какая неисправность каталитического нейтрализатора может вас ожидать, будет рассказано ниже.

Монтаж

Располагается блок-носитель в железном корпусе. Между блоком-носителем и корпусом находится теплоизоляционный слой. Монтаж лямбда-зонда (датчика содержания кислорода) производится непосредственно в корпус каталитического нейтрализатора. Чтобы устройство работало максимально эффективно, оно должно находиться при температуре не ниже 300 градусов. Причина заключается в том, что именно при такой температуре происходит задержка более 90 процентов всех вредных соединений, которые присутствуют в выхлопных газах. Конечно, не стоит допускать, чтобы развивался перегрев каталитического нейтрализатора, ведь из-за этого запросто может произойти оплавление корпуса.

Для того чтобы катализатор быстрее прогрелся, необходимо учесть некоторые свойства, чтобы при старте двигателя происходил максимальный прогрев выпускной системы.

• Во-первых, нужно монтировать каталитический нейтрализатор сразу же за выпускным коллектором.
• Во-вторых, первое время после запуска следует делать как можно большую температуру выхлопного газа. Достигается это путем того, что топливовоздушная смесь обогащается.
• В-третьих, используют дополнительные элементы, чтобы прогреть каталитический нейтрализатор отработанных газов. Это электронные нити накала, которые повышают температуру до необходимого значения и позволяют быстрее начать работать устройству в нормальном режиме.

Причины поломок системы выпуска отработавших газов

Эксплуатация выпускной системы любого современного автомобиля происходит в очень суровых условиях. В большей степени влияет на ресурс каталитического нейтрализатора крайне высокая температура, которой обладают выхлопные газы. Кроме того, велико воздействие окружающей среды. Все компоненты конструкции весьма уязвимы.

Они не защищены какими-либо элементами, поэтому при неосторожной езде запросто можно повредить их. К сожалению, иногда могут проявиться определенные неисправности в системе выпуска отработавших газов. Может прийти в негодность сам глушитель. Нередко ломается каталитический нейтрализатор. Самая частая поломка заключается в двух лямбда-зондах, расположенных до и после нейтрализатора.

Поломка катализатора

В любом современном автомобиле имеется самодиагностика. С ее помощью производится тотальный контроль всех элементов двигателя и выпускной системы. В частности, производится диагностика каталитического нейтрализатора. Чтобы определить, насколько качественно работает это устройство, имеется два лямбда-зонда. Один монтируется до нейтрализатора, второй - после. В том случае, если имеет место какое-либо отклонение от нормального функционирования, водитель увидит на приборной панели загоревшуюся контрольную лампу Check Engine.

При этом в центральном блоке управления записывается код, который соответствует данной поломке. Если каталитический нейтрализатор ГАЗ пришел в негодность, то возникнут препятствия для выхлопного газа. Сразу же будет заметно изменение работы мотора. Мощность потеряется, обороты станут неустойчивыми, динамика кажется никудышней, а расход бензина или дизеля повысится в несколько раз. Если вдруг вы почувствовали в салоне запах тухлого яйца, то это прямо говорит о том, что каталитический нейтрализатор пришел в негодность. Его нужно только менять, ремонтировать или восстанавливать бесполезно.

Поломка датчика кислорода

Лямбда-зонд ломается намного чаще, нежели весь каталитический нейтрализатор (ресурс его меньше в 2-2,5 раза). Во время эксплуатации может выйти из строя либо один, либо сразу два датчика. Причин для этого может быть несколько. Например, имеет место поломка нагревателя. Возможно, прогорел или покрылся грязью керамический наконечник либо произошло разрушение, окисление соединительных контактов. Срок службы лямбда-зонда зависит от качества бензина или дизеля, от наличия масла в выхлопном газе, от регулировки момента зажигания.

Его ресурс составляет не более 80 тысяч километров. Самодиагностика автомобиля позволяет обнаружить неисправность лямбда-зонда. Контрольная лампа Check Engine загорается при выходе из строя кислородного датчика. Также вы можете заметить, что двигатель на низких оборотах работает неустойчиво, динамика понижена, расход топлива увеличивается. Но не стоит сразу грешить на лямбда-зонд, так как поломки в системах впрыска и зажигания сопровождаются аналогичными признаками. Лучше обратитесь к диагносту, так как заменять дорого каталитический нейтрализатор, цена вместе с работой составит 8-12 тыс. рублей.