Каталитический нейтрализатор — его функция в автомобиле

Выхлоп автомобиля содержит много токсичных веществ. Чтобы предотвратить их выброс в атмосферу, используется специальное устройство, называемое «каталитический нейтрализатор» или «катализатор». Устанавливается на автомобили с бензиновыми и дизельными двигателями внутреннего сгорания. Знание того, как работает каталитический нейтрализатор, может помочь вам понять важность его работы и оценить последствия, которые может вызвать его удаление.

Устройство катализатора

Каталитический нейтрализатор является частью системы выпуска отработавших газов. Он расположен сразу за выпускным коллектором двигателя. Каталитический нейтрализатор состоит из:

• Металлический корпус с впускным и выпускным патрубками.
• Керамический блок (монолит). Это пористая структура с множеством ячеек, увеличивающих площадь контакта выхлопных газов с рабочей поверхностью.
• Каталитический слой — специальное покрытие на поверхности ячеек керамического блока, состоящее из платины, палладия и родия. В последних моделях для напыления иногда используется золото — драгоценный металл с более низкой стоимостью.
• Кожух. Он служит теплоизоляцией и защитой каталитического нейтрализатора от механических повреждений.

Основная функция каталитического нейтрализатора — нейтрализация трех основных токсичных компонентов выхлопных газов, отсюда и название — трехкомпонентный. Это ингредиенты, которые следует нейтрализовать:

• Окиси азота NOx — компонент смога, вызывающий кислотные дожди, токсичны для человека.
• Окись углерода СО является смертельным для человека при концентрации в воздухе всего 0,1%.
• Углеводороды CH — компонент смога, некоторые соединения являются канцерогенными.

Как работает каталитический нейтрализатор

На практике трехкомпонентный каталитический нейтрализатор работает по следующему принципу:

• Выхлопные газы двигателя достигают керамических блоков, где они проникают в ячейки и полностью заполняют их. Металлы-катализаторы — палладий и платина — запускают реакцию окисления, в которой несгоревшие углеводороды CH превращаются в водяной пар, а монооксид углерода CO — в диоксид углерода.
• Восстановительный металл-катализатор родий, превращает NOx (оксид азота) в нормальный, безвредный азот.
• Очищенные выхлопные газы выбрасываются в атмосферу.

Если автомобиль оснащен дизельным двигателем, рядом с каталитическим нейтрализатором всегда устанавливается сажевый фильтр. Иногда эти два элемента можно объединить в один элемент.

Рабочая температура каталитического нейтрализатора имеет решающее влияние на эффективность нейтрализации токсичных компонентов. Фактическое преобразование начинается только после достижения 300°C. Предполагается, что идеальная температура с точки зрения производительности и срока службы составляет от 400 до 800°C. Ускоренное старение катализатора наблюдается в интервале температур от 800 до 1000°C. Длительная эксплуатация при температурах выше 1000°C отрицательно влияет на каталитический нейтрализатор. Альтернативой высокотемпературной керамике является металлическая матрица из гофрированной фольги. Платина и палладий выступают катализаторами в этой конструкции.

Ресурс каталитического нейтрализатора

Средний срок службы каталитического нейтрализатора составляет 100 000 километров пробега, но при правильной эксплуатации он может нормально работать до 200 000 километров. Основными причинами преждевременного износа являются поломка двигателя и качество топлива (топливовоздушная смесь). Перегрев происходит при наличии бедной смеси, а если она слишком богатая, пористый блок забивается несгоревшим топливом, препятствуя протеканию необходимых химических процессов. Это означает, что срок службы каталитического нейтрализатора значительно сокращается.

Другой частой причиной выхода из строя керамических каталитических нейтрализаторов являются механические повреждения (трещины) из-за механических нагрузок. Они провоцируют быстрое разрушение блоков.

В случае неисправности производительность каталитического нейтрализатора ухудшается, что фиксируется вторым лямбда-зондом. В этом случае электронный блок управления сообщает о неисправности и выводит на приборную панель ошибку «ПРОВЕРИТЬ ДВИГАТЕЛЬ». Дребезжание, повышенный расход топлива и ухудшение динамики — тоже признаки поломки. В этом случае его меняют на новый. Катализаторы не подлежат очистке или восстановлению. Поскольку это устройство дорогое, многие автомобилисты предпочитают его просто снимать.

Можно ли снять каталитический нейтрализатор

После снятия катализатора его очень часто заменяют пламегасителем. Последний компенсирует поток выхлопных газов. Его рекомендуется устанавливать, чтобы исключить неприятные шумы, которые образуются при снятии катализатора. Кроме того, если вы хотите его удалить, то лучше удалить устройство полностью и не прибегать к рекомендациям некоторых автолюбителей, чтобы пробить отверстие в устройстве. Такая процедура только на время улучшит ситуацию.

В автомобилях, соответствующих экологическим нормам Евро 3, помимо удаления каталитического нейтрализатора должен быть перепрошит электронный блок управления. Его необходимо модернизировать до версии без каталитического нейтрализатора. Также можно установить эмулятор сигнала лямбда-зонда, чтобы исключить необходимость прошивки ЭБУ.

Лучшее решение в случае выхода из строя каталитического нейтрализатора — замена его оригинальной деталью в специализированном сервисе. Таким образом вмешательство в конструкцию автомобиля будут исключены, а экологический класс соответствовать указанному производителем.