Автомобиль – дорогое средство передвижения, и обслуживание его вышедших из строя деталей тоже не из дешевых, к примеру, каталитического нейтрализатора. Чтобы сэкономить приличную сумму денег, на что только не пойдет владелец авто. Но ко всему нужно подходить с умом и прежде, чем пускаться во всякого рода авантюры, нужно взвесить все за и против.
Оглавление:
- Для чего нужен катализатор
- Устройство катализатора
- Причины неисправности катализатора
- Как выбить катализатор
- Замена катализатора на пламегаситель
- Чистка катализатора
Для чего нужен катализатор
В начале разберемся, для чего нужен каталитический нейтрализатор или, как принято упрощать, катализатор. Это ведущий агрегат в устройстве нейтрализации отработанных газов. Устанавливается всегда и без исключения в выпускном устройстве машины. Рассчитан для ослабления выброса отработавших газов.
Катализатор путем розжига окисляет горючее, сгоревшее не до конца и выпускаемое как химическое соединение CH (углеводороды). А также окисляет результат его незавершенного сгорания – CO (оксид углерода). При этом еще и успевает разложить на первоначальные компоненты NO и NO2 (оксиды азота). Обычно они обозначаются одним словом NOx. При сгорании азота в цилиндрах двигателя повышается токсичность атмосферы в разы, распространяя его губительные оксиды.
Катализатор очищает выхлопные газы
Поэтому катализаторы принято считать трехкомпонентными: они уменьшают выброс трех основных элементов обработанных газов: CH, CO, NOx. Первые два – окисляя, а третий – восстанавливая.
Устройство катализатора
Зная, какие основные функции он выполняет, необходимо ознакомиться с его внешним видом и устройством. Без этого сложно будет понять причину его поломки или засорения. Зато, обладая информацией, можно исключить его из списка поломанных деталей в случае его работоспособного вида.
Каталитический нейтрализатор является химическим реактором с катализатором. Последний способствует развитию реакций трансформации одних субстанций в другие. Внешне нейтрализатор очень схож с резонатором и нередко ставится вместо него. Только резонатор служит для равномерного давления отработанных газов и стабилизации их потоков.
Устройство выхлопной трубы
Очень часто люди, не разобравшись полностью в ситуации, вместо вышедшего из строя катализатора ставят резонатор. И при приемлемом функционировании машины, остаются довольны своим результатом. Но нужно понимать, что резонатор не сделает всю работу за удаленный агрегат. И при проверке авто на экологичность выброса, его собственник, в лучшем случае, получит полезный совет. Можно получить и штраф.
Конструктивно каталитический нейтрализатор состоит из одного или пары каталитических блоков с сотами из керамики или рифленого металла. Выглядят они как валы с одной, двумя сотнями осевых артерий приблизительно миллиметровым размером. На них нанесена каталитическая ячеистая смесь из благородных металлов. Из-за того что палладий, платина и родий превышают стоимость золота, с поддержанных катализаторов их пытаются выщелачивать. Но если это делать ради одной детали, то на химические реактивы денежных средств уйдет больше, чем удастся извлечь прибыли из продажи металлов.
Устройство катализатора
Причины неисправности катализатора
От внешнего вида перейдем к тому, как же катализатор приходит в негодность. Во-первых, это вливание этилированного бензина (он даже запрещен в большинстве стран мира, включая Россию), в составе которого содержится свинец. При попадании такого бензина на катализатор, он осаждается внутри выпускной системы и расстраивает газовую пропускаемость микроотверстий каталитического налета.
Из-за герметизации химически активных элементов отработанные газы не соприкасаются с ними при прохождении ячеистых отверстий блока. В результате, катализатор теряет свои первоначальные и основные обязанности. При невнимательном обслуживании двигателя, силиконовые герметики могут попасть в выхлопную систему и вызвать тот же негативный эффект.
При неукоснительном соблюдении порядка запуска холодного и горячего двигателя, можно избежать попадания бензина на катализатор. Но, так или иначе, лучше, чтобы бензин при этом был неэтилированным. Тогда одной проблемой будет меньше.
Использовать необходимо только неэтилированный бензин
Во-вторых, катализатор разрушается при наличии высоких температур, превышающих его рабочий предел. Обычно при значениях температуры выше 900 0С происходит не только разложение активного каталитического покрова, но и механическая деструкция сотовых артерий для пропуска отработанных газов. И тогда катализатор с характерными повреждениями будет способствовать значительному сопротивлению потоку обработанных газов, что чревато потерей мощности двигателя.
Оптимальная температура для работы катализатора составляет 500 0С. Изначальная температура для продуктивной эксплуатации — 300 0С. При ней протекание химических реакций дает дополнительный нагрев до оптимальной температуры. Поэтому нужно расположить катализатор и выбрать его габариты так, чтобы его температура не переваливала критических отметок.
Соты катализатора после воздействия на них высокой температуры
Большую угрозу перегрева представляет остановка воспламенения в одном из цилиндров двигателя, зачастую при неисправности свечи зажигания. Недогоревшая топливная смесь с примесями воздуха будет насыщенно гореть в катализаторе, создавая вышеупомянутую угрозу. К блоку управления предусмотрительно присоединяют термоэлектрический преобразователь, контролирующий температуру катализатора. Это позволяет проследить возникновение нежелательной опасности.
Чтобы добиться окончательного сгорания топлива, нужно обеспечить заготовление горючей смеси стехиометрической структуры. То есть такой, в которой окислителя должно быть столько, сколько требуется для абсолютного окисления горючего. Добиться этого можно с помощью электронного блока управления и специального датчика кислорода под названием лямбда-зонд.
Лямбда-зонд подает сигнал электронному блоку управления (ЭБУ) для демонстрации уровня кислорода. При его отсутствии смесь обогащена, при наличии – обеднена. Согласно полученным показаниям, ЭБУ добивается постоянного стехиометрического состава смеси.
В-третьих, от длительного срока службы после многократного прохождения газов, в большом избытке накапливаются сажа, копоть, налет. Именно такой комплекс вредных веществ забивает катализатор. А в случае использования этилированного бензина, еще и свинцовое наслоение.
Забившиеся соты катализатора после его длительного использования
Как выбить катализатор
Перед водителем стоит главная задача: как выбить катализатор. Безусловно, такая постановка вопроса некорректна. При неисправном состоянии катализатора его следует поменять на новый. Но непреодолимое желание сэкономить заставляет идти на необдуманные поступки, которые, в лучшем случае, заканчиваются правильной работой катализатора. В худшем – грозят штрафом за загрязнение окружающей среды и выведением из строя не только катализатора, но и всей выхлопной системы.
Почему такая постановка вопроса некорректна? Потому что «выбивание» катализатора предполагает вмешательство в его конструкцию механическим путем. Нарушение целостности может привести к еще более тяжким последствиям. Очистить наполнитель от вредных веществ и окалины механически можно только при незначительном засорении блока. А после пробега более 170 тысяч километров, сделать это будет весьма затруднительно с гарантией сохранения эксплуатационных качеств катализатора.
Процесс выбивания катализатора
Если маниакальная бережливость заставляет идти на такого рода риски, то можно воспользоваться пробойником или любым другим инструментом, способным соскоблить и отсечь с поверхности ненужные выбросы. К примеру, расколоть твердую массу зубилом. Но после увеличения расхода топлива, ухудшения акустических качеств выхлопной системы и ее ускоренного износа пеняйте на себя.
Перед выбиванием следует отвернуть крепежные гайки. Но так как катализатор подвержен самым высоким температурам в выхлопной системе, крепежные элементы зачастую пригорают и резьбовые соединения не поддаются раскрутке, что уже осложняет качественный ремонт. Для демонтажа приходится разрезать или распиливать блок. Если все же удалось справиться с гайками, прикрепленными к трубе резонатора с одной стороны и к приемной трубе – с другой, то можно приступить к выбиванию катализатора после его вынимания из-под автомобиля.
Удаление катализатора
Хоть и происходит нарушение всех требований надлежащего ремонта, не стоит забывать о правилах безопасной работы с инструментами. Перед демонтажем следует убедиться в том, что катализатор остыл после окончания работы мотора.
Также можете посмотреть видео про выбивание катализатора:
Замена катализатора на пламегаситель
Самым распространенным решением по наладке катализатора является замена его блока на пламегаситель. Но, как уже известно, катализатор эффективен лишь в сочетании с системой впрыска топлива с электронным управлением. Поэтому, чтобы пламегаситель выступил в качестве дублера, необходимо обмануть ЭБУ, поставив эмулятор вместо лямбда-зонда. Только газоанализатор определяет повышенное загрязнение в обход этой дезинформации ЭБУ.
Пламегаситель
Штрафа избежать не удастся, но можно повысить эксплуатационные качества автомобиля. Не оставлять же пустым место вынутого катализатора, если не предусмотрена покупка нового дорогостоящего. С пламегасителем немного увеличивается мощность и уменьшается шум двигателя. Стóит пламегаситель, даже вместе с эмулятора, значительно дешевле новопроизведенного катализатора.
Замена катализатора на пламегаситель
Но в погоне за дешевизной не переусердствуйте. Вопреки популярным слухам, что вместо нейтрализатора можно приварить стандартную прямую трубу, это лишь усугубит и без того шаткое положение. Высока вероятность повреждения основного резонатора и, как следствие, порчи всей выхлопной системы.
Чистка катализатора
Альтернативой выбиванию катализатора является его химическая чистка. При использовании специальных химических средств можно очистить даже сильно загрязненный катализатор. Если после нескольких чисток жидкость для карбюратора не помогает, надлежит перейти к более эффективным чистящим средствам. Керосин может сгодиться для этих целей. Но опять же стоит позаботиться о безопасности процедуры. Химические реактивы способны разъесть все, что будет рядом. Следует использовать пластическую тару и подальше от ценных вещей, во избежание зловредных брызг.
Чистка катализатора
