Катализатор – как правильно диагностировать его работу?

Каталитические нейтрализаторы или каталитические нейтрализаторы, как правильно называются катализаторы, используемые в настоящее время во всех вновь выпускаемых автомобилях, являются важным элементом выхлопной системы. Задача катализатора – уменьшить вредные соединения, попадающие в атмосферу с выхлопными газами, в основном окись углерода (СО), углеводороды (НС) и оксиды азота (NOx).

С каких это пор он используется?

Правила контроля выбросов отработавших газов имеют почти 60-летнюю историю. Впервые они были введены в действующее законодательство США в 1960 году. Также в США, как одной из первых стран (позднее к ним присоединились Япония и Европа), было введено не только обязательное использование каталитических нейтрализаторов в выхлопных системах, но и единая система бортовой диагностики. Последнее в основном заключалось в контроле за эффективностью катализаторов, разумеется, в ограниченных по тем временам рамках контроля выбросов вредных соединений отработавших газов.

Где он установлен и как работает?

Внешне каталитический нейтрализатор представляет собой консервную банку, напоминающую глушитель в выхлопной системе. В зависимости от материала, используемого для изготовления, мы различаем два типа катализаторов: керамические с керамическим блоком и металлические с металлическим блоком. Внутри блоков имеется большое количество сотовых каналов. Они покрыты слоем благородных металлов: чаще всего это платина, но также монтируются родиевые и палладиевые катализаторы. Драгоценные металлы вступают в химическую реакцию с токсичными компонентами, содержащимися в выхлопных газах, восстанавливая последние.

HC, CO и NOx – только в бензиновых двигателях

Одним из наиболее часто используемых элементов в автомобилях с бензиновым двигателем является каталитический нейтрализатор TWC (Three Way Catalyst). Название происходит от его действия, то есть одновременного восстановления оксидов азота (NOx) и окисления углеводородов (HC) и окиси углерода (CO). С другой стороны, в установках воспламенения от сжатия используются только реакторы, которые окисляют соединения УВ и СО. Одновременное снижение NOx невозможно из-за того, что эти двигатели работают на бедных смесях.

Когда и как контролировать?

Не все знают, что в автомобилях, выпущенных в первые годы 2005 века, эффективность работы каталитических нейтрализаторов не контролировалась бортовой системой диагностики. Как следствие, владелец мог управлять автомобилем с неисправной системой, не подозревая об этом факте. Ситуация изменилась в январе года, когда вступили в силу нормы Евро IV. Они ввели обязанность контролировать эффективность каталитического нейтрализатора с помощью бортовой системы самодиагностики автомобиля. Когда эффективность каталитического нейтрализатора значительно снижается, водитель информируется о ситуации загоранием MIL (индикатор неисправности) на панели приборов.

Самодиагностика – как это работает?

Система самодиагностики использует два датчика для измерения содержания кислорода в отработавших газах. Один из щупов находится перед каталитическим нейтрализатором (контроль некоторых систем контроля выбросов и работы двигателя), другой – за катализатором (контроль некоторых систем контроля выбросов, а также самого катализатора). При прогретом до рабочей температуры каталитическом нейтрализаторе датчик, расположенный за каталитическим нейтрализатором, должен поддерживать уровень напряжения около 0,8 В. При эффективном каталитическом нейтрализаторе в отработавших газах содержится небольшое количество свободных молекул кислорода. Это нормально, потому что кислород используется в каталитическом процессе для окисления вредных газов в безвредные. С другой стороны, если катализатор поврежден или, по крайней мере, его эффективность значительно снижена, датчик после катализатора покажет такое же количество молекул кислорода, что и датчик перед катализатором. Как следствие, ход напряжения датчика после катализатора будет колебаться между 0,8 и 0,45В, в зависимости от пропорции топливно-воздушной смеси, регулируемой электронным блоком управления. Отклонения в работе от значений, хранящихся в памяти блока управления, вызывают сохранение в памяти соответствующего кода ошибки и загорание упомянутой выше лампы MIL на комбинации приборов.