Что такое катализатор на инжекторных двигателях

Автомобильный катализатор и его роль в выхлопной системе

Катализатор имеет удивительно простое устройство, но воздействие его очень велико. Из этой статьи вы узнаете, какие загрязняющие вещества образуются в результате работы двигателя, и как каталитический преобразователь справляется с каждым из них, сокращая выбросы вредных выхлопных газов.

Автомобильные катализаторы

На дороги ежедневно выезжают миллионы автомобилей, и каждый из них — источник загрязнения воздуха. Особенно это чувствуется в крупных городах, где выхлопные газы автомобилей могут создавать большие проблемы.

Для решения этих проблем каждая страна издает свои законы, которые ограничивают допустимый уровень загрязнения, который может создавать каждая машина. За прошедшее время автопроизводители внесли много улучшений в конструкцию автомобильного двигателя и топливных систем, чтобы соответствовать этим требованиям. Одно из значительных изменений произошло в 1975 году — именно в этом году появилось новое устройство, называемое каталитическим преобразователем (конвертером) или просто катализатором. Работа каталитического преобразователя заключается в преобразовании вредных выхлопных газов в менее вредные прежде, чем они покинут выхлопную систему автомобиля.

Выбросы загрязняющих веществ

В целях сокращения выбросов, современные автомобильные двигатели тщательно контролируют количество сжигаемого ими топлива. Их задача — сохранить соотношение «воздух-топливо» как можно ближе к идеальной точке, называемой стехиометрической. Теоретически, при этом соотношении все топливо сгорит с использованием всего имеющегося в воздухе кислорода. Для бензина стоихиометрический коэффициент — около 14,7:1, что значит, что при сожжении одной единицы бензина будет сожжено 17,4 единицы воздуха. фактически во время езды сгорание топливной смеси немного отличается от идеального соотношения. Иногда смесь может быть бедной (при коэффициенте «воздух-топливо» выше, чем 14,7), или, наоборот, насыщенной (при более низком коэффициенте).

Основные загрязняющие вещества, вырабатываемые двигателем, это:

• газообразный азот (N₂) — воздух состоит на 78 процентов из газообразного азота, и большая часть его проходит сквозь автомобильный двигатель
• диоксид углерода (СО₂) — один из продуктов сгорания. Углерод из топлива соединяется с кислородом воздуха.
• водяной пар (H₂O) — еще один продукт сгорания. Водород из топлива соединяется с кислородом воздуха.

Это выбросы в основе своей не опасны, хотя, как считается, выброс углекислого газа (СО₂) способствует глобальному потеплению. Но так как процесс горения никогда не совершенен, небольшое количество гораздо более вредных выхлопных газов выделяется при работе двигателя автомобиля. Именно на снижение их уровня ориентированы каталитические преобразователи:

• окись углерода (СО) — ядовитый газ без цвета и запаха
• углеводороды, также известные как летучие органические соединения — один из главных компонентов смога, образуется за счет неполного сгорания топлива
• оксиды азота (NO и NO₂, которые часто объединяют под обозначением NO_x) — также являются компонентом смога, а также кислотных дождей, оказывают влияние на слизистую человека.

В следующем разделе мы рассмотрим, какие именно процессы происходят внутри каталитического преобразователя.

Как катализаторы сокращают вредные выбросы в выхлопных газах

Если вспомнить химию, то катализатор — это вещество, которое ускоряет или вызывает химическую реакцию, само не входя в продукты реакции. Катализаторы участвуют в реакции, но не являются не реактивом, ни продуктом реакции. Так, для человеческого организма естественным катализатором многих важных биохимических реакций являются ферменты.

В каталитических преобразователях существуют два различных типа катализаторов: восстанавливающий катализатор и окислительный катализатор. Оба типа состоят из керамической структуры, покрытой металлическим катализатором (обычно это платина, родий и/или палладий). Идея заключается в том, чтобы создать структуру, которая подставляет под поток выхлопных газов максимальную площадь катализатора и свести к минимуму задействованное при этом количество самого катализатора, так как используемые материалы весьма дороги. В некоторых преобразователях даже стали использовать золото с примесью более традиционных катализаторов. Золото дешевле по сравнению с остальными катализаторами, и может повысить степень окисления на 40 процентов, что необходимо для снижения количества вредных газов.

Большинство современных выхлопных систем в автомобилях оснащены тремя каталитическими преобразователями, по одному для каждого из веществ, выброс которых необходимо уменьшить.

Восстанавливающий катализатор — первый этап каталитического преобразователя. Он использует платину и родий чтобы уменьшить выбросы NO_x. Когда молекула NO или NO₂ встречается с молекулами катализатора, от нее отделяется атом азота, высвобождая кислород — O₂. Атом азота же связывается с другим атомом азота, образуя N₂.

Окислительный катализатор — второй этап каталитического преобразователя. Он снижает количество несгоревшего топлива и окиси углерода в результате их сжигания (окисления) с помощью таких катализаторов, как платина и палладий. Этот катализатор также помогает СО вступить в реакцию с несгоревшим кислородом, образуя углекислый газ СО₂.

Существуют два основных вида конструкций, используемых в каталитическом преобразователе — это конструкция по типу «соты» и «керамические бусины». Большинство автомобилей используют сотовые структуры.

Следующий раздел посвещен третьей стадии процесса преобразования, и тому, как добиться от своего каталитического преобразователя лучшего результата.

Контроль загрязнения и повышение эффективности выхлопной системы

Третьим этапом преобразования является система управления, которая контролирует поток выхлопных газов и использует эту информацию для управления системой впрыска топлива. Один датчик кислорода установлен выше автомобильного катализатора, то есть ближе к двигателю, чем сам преобразователь. Этот датчик говорит компьютеру двигателя, сколько кислорода содержится в выхлопе. Компьютер двигателя уменьшает или увеличивает количество кислорода в выхлопных газах за счет регулировки количества воздуха, поступающего к топливу. Эта схема позволяет контролировать двигатель компьютера, чтобы убедиться, что двигатель работает на соотношении, близком к стехиометрической точке, а также чтобы убедиться, что в выхлопных газах достаточно кислорода для работы окислительного катализатора для окисления несгоревших углеводородов и СО.

Каталитический преобразователь проделывает большую работу по уменьшению загрязнения окружающей среды, но его производительность может быть существенно улучшена. Одним из недостатков является то, что каталитический преобразователь работает только при достаточно большой температуре. Когда вы только заводите машину, каталитический преобразователь почти не работает.

Простое решение этой проблемы состоит в том, чтобы передвинуть каталитический преобразователь ближе к двигателю. Тогда выхлопные газы, поступающие в каталитический преобразователь, будут более горячими,и он нагреется быстрее, но это одновременно сокращает срок службы конвертера из-за воздействия чрезмерно высоких температур. Большинство автопроизводителей размещает каталитический преобразователь под передним пассажирским сиденьем, достаточно далеко от двигателя, именно для того, чтобы высокие температуры не вредили ему.

Подогрев каталитического преобразователя — хороший способ снижения выбросов. Самый простой способ подогреть катализатор — использование электрических нагревателей. К сожалению, 12-вольтовая электрическая система, установленная на большинстве машин, не может нагреть каталитический преобразователь достаточно быстро. Большинство людей не будет ждать несколько минут, пока нагреется каталитический преобразователь. Гибридные машины имеют большие, высоковольтные батареи, которые могут достаточно быстро нагреть автомобильный катализатор.

Каталитические преобразователи дизельных двигателей плохо справляются с сокращением выбросов NO_x. Одна из причин в том, что дизельные двигатели сами по себе функционируют в более низком температурном режиме, чем обычные, а преобразователи работают лучше при нагреве. Некоторые ведущие эксперты в области «зеленого» автомобилестроения придумали новую выхлопную систему, которая помогает исправить этот недостаток. Они впрыскивают водный раствор мочевины в выхлопную трубу до того, как газы достигнут преобразователя. При этом возникает химическая реакция, которая уменьшает количество NO_x. Карбамид, также известный как мочевина — органическое соединение углерода, азота, кислорода и водорода. Его можно обнаружить в моче млекопитающих и земноводных, что и объясняет такое название. Мочевина реагирует с NO_x с получением азота и водяного пара, снижая количество оксидов азота в выхлопных газах более чем на 90 процентов.

Замена катализатора на универсальный катализатор

Производители уже не один десяток лет активно борются за уменьшение количества выброса вредных веществ в составе выхлопных газов автомобиля. На сегодняшний день основным узлом, который влияет на сокращение вредных выбросов, является каталитический нейтрализатор и все современные автомобили с двигателем внутреннего сгорания обязательно им оснащаются.

Из-за плохих условий эксплуатации (топливо низкого качества, неисправности в топливной системе, удары и динамические нагрузки на корпус катализатора и т. д.) этот узел не редко выходит из строя раньше срока, заявленного производителем. И это сразу оказывает негативно влияние на поведение транспортного средства. Помимо того, что катализатор перестает выполнять свои основные функции, также ухудшаются скоростные характеристики авто, снижается динамика во время разгона, увеличивается расход топлива на 100 км (возникает чувство будто машина сильно загружена или ее что-то держит и не дает ехать на все 100 %), к тому же появляется запах гари в салоне. Именно эти симптомы должны заставить автовладельца пройти диагностику, чтобы получить точный ответ: что же ему делать. Если диагностика выявила, что катализатор вышел из строя, то откладывать ремонтные работы в «долгий ящик» не стоит, так как помимо, описанным выше неудобств, автовладельцу может грозить капитальный ремонт двигателя.

Некоторые автомобилисты полагают что катализатор можно промыть, продуть, прочистить. Однако, на практике, это невозможно, так как нейтрализатор это прежде всего ячеистый фильтр с особым каталитическим слоем, в котором выгорают остатки топлива со всеми имеющимися присадками и смолами. Как правило, этот узел рассчитан на сто тысяч километров пробега. По достижению этого пробега стоит продиагностировать катализатор на целостность и пропускную способность, даже если вы не видите ухудшений в работе авто. Обычно обследование проходит на специализированном сервисе при помощи эндоскопа (видеокамеры на гибком проводе) и манометра для измерения давления на выхлопном патрубке. Если же катализатор вышел из строя, то нужно понимать, что катализатор необходимо подбирать соответствующего уровня EURO стандарта, чтобы он гарантировано справлялся с вредными выбросами. Некоторые автовладельцы решают вообще исключить катализатор из выхлопной системы своего авто. Это возможно, но в таком случае есть вероятность получить штраф при проверке авто на стандарт токсичности при прохождении техосмотра.

Как правило, оригинальный катализатор для любого автомобиля стоит просто космических денег. Так, крайне неприятно узнать, что замена катализатора на Вашем далеко не самом свежем авто с рыночным прайсом в 300 – 400 тыс. рублей, будет стоить порядка 100 тыс. рублей. Поэтому установка универсального катализатора вместо вышедшего из строя можно смело назвать оптимальным решением.
Основным преимуществом универсальных каталитических нейтрализаторов является то, что одна модель может охватывать широкий спектр марок и моделей автомобилей. Да, установка универсального катализатора в вашем автомобиле зачастую потребует использования сварочного, режущего и трубогибочного оборудования. Но это не является проблемой, так как это оборудование есть у большинства профессиональных сервисных СТО.

Универсальные катализаторы можно разделить на 2 типа:

• Готовое универсальное решение в комплекте с трубами или коллектором, которое подготовлено именно под вашу модель автомобиля;
• Непосредственно картридж с корпусом и сотами.

Первый тип универсального катализатора требует минимальных усилий при установке. Вам необходимо будет просто снять старый катализатор и на его место установить новый. Иногда все же потребуется слегка доработать выхлопную систему или переварить глушитель.
Во втором случае мы по сути меняем сам корпус с сотами изношенного катализатора, не трогая трубы выхлопной системы. Да, это более трудоемкое решение, но общая стоимость ремонта будет для автовладельца ниже.
При этом Вы должны понимать, что официальный дилер таким заниматься не будет. Да сегодня существует множество СТО, которые предоставляют услуги по замене стандартного каталитического нейтрализатора на универсальный. Однако, для стабильной работы авто необходимо подобрать картридж с правильной пропускной способностью, которая обеспечит нормальную очистку и отвод выхлопных газов. А подбирать катализатор с низкой пропускной способностью нельзя! Он банально не будет справляться с дожиганием, очищением газов от двигателя.
В итоге получается, что поменять старый катализатор на универсальный можно и нужно, но при этом стоит очень ответственно подходить к вопросу поиска сервисного центра, который будет заниматься этой работой.

—>Автозапчасти и СТО —>

На протяжении многих лет авто производители создают много усовершенствований в автомобильных двигателях и топливных системах, чтобы идти в ногу со временем и, безусловно, с законами, направленными на улучшение экологической ситуации на фоне выбросов автомобилей. Одно из кардинальных таких усовершенствований произошло в 1975 году с интересным устройством под названием катализатор. По сути работа катализатора заключается в преобразовании вредных веществ в менее вредные выбросы, прежде чем они покинут выхлопную систему автомобиля.

Устройство и принцип работы каталитического нейтрализатора

В составе выхлопных газов автомобиля содержится довольно много токсичных веществ. Для предотвращения их попадания в атмосферу используется специальное устройство, получившее название «каталитический нейтрализатор» (более известный как «катализатор»). Он устанавливается на автомобилях, оснащенных двигателями внутреннего сгорания, работающих как на бензине, так и на дизельном топливе. Зная принцип работы катализатора, вы сможете понять важность его работы и оценить последствия, которые может вызвать его удаление.

Конструкция и функции катализатора

Нейтрализатор является частью системы выхлопа. Он располагается сразу за выпускным коллектором двигателя. Катализатор состоит из:

• Металлический корпус (монтажный мат), имеющий входной и выходной патрубки.
• Керамический блок (монолит). Представляет собой пористую структуру с множеством ячеек, которые увеличивают площадь соприкосновения выхлопных газов с рабочей поверхностью.
• Каталитический слой — специальное напыление на поверхностях ячеек керамического блока, состоящее из платины, палладия и родия. В последних моделях для напыления иногда используется золото — драгоценный металл, который имеет более низкую стоимость.
• Металлический кожух. Выполняет функции теплоизоляции и защиты катализатора от механических повреждений.

Главная функция каталитического нейтрализатора — это нейтрализация трех основных токсических компонентов отработавших газов, поэтому он получил свое название — трехкомпонентный. Вот эти нейтрализуемые компоненты:

• Окислы азота NOx – компонент смога, причина кислотных дождей, ядовиты для человека.
• Угарный газ СО – смертельно опасен для человека при концентрации в воздухе от 0,1%.
• Углеводороды CH – компонент смога, отдельные соединения канцерогены.

Принцип действия катализатора

На практике трехкомпонентный каталитический нейтрализатор имеет следующий принцип действия:

Выхлопные газы из двигателя попадают внутрь керамических блоков, где проникают в ячейки, полностью заполняя их.

Металлы-катализаторы палладий и платина провоцируют реакцию окисления, в результате которой несгоревшие углеводороды СН преобразуются в водяной пар, а угарный газ СО в углекислый.

Восстановительный металл-катализатор родий преобразует NOx (оксид азота) в обычный безвредный азот. В атмосферу выпускаются очищенные отработавшие газы.

Если в автомобиле установлен дизельный двигатель, то возле катализатора всегда находится сажевый фильтр. Иногда эти два элемента могут быть совмещены в единую конструкцию. Рабочая температура катализатора играет решающую роль в эффективности процесса нейтрализации токсичных компонентов. Реальное преобразование начинается только после достижения 300°С. Идеальной, с точки зрения эффективности и срока службы, считается температура от 400 до 800°С. В диапазоне температур от 800 до 1000°С наблюдается ускоренное старение нейтрализатора. Длительная работа при температуре свыше 1000°С оказывает губительное воздействие на катализатор. Альтернативой керамике, выдерживающей высокие температуры, является металлическая матрица из гофрированной фольги. Катализаторами в такой конструкции выступают платина и палладий.

Что ценного в катализаторах

К сожалению, ценного там оказалось много. В роли катализаторов пришлось применить благородные металлы, наиболее подходящие для этой цели.

Дошло до того, что самым дешёвым из них оказалось золото, но чаще приходится использовать платину, палладий и родий. Многим известно, что эти элементы существенно дороже всем понятного золота.

Одновременно с применением столь недешёвых компонент потребовалось создать геометрически непростую структуру, обеспечивающую контактирование каталитического вещества со всем объёмом выпускаемого цилиндрами газа. Это мельчайшие керамические или металлические соты, сквозь которые и продувается весь поток выхлопа.

В результате автомобиль приобрёл сложное, массивное и дорогое устройство в виде металлического корпуса, высокотехнологичной начинки, да ещё и обрамлённое контрольными датчиками с двух сторон, непрерывно следящими за его сохранностью и правильной работой.

Экологичность даром не даётся. Да и на этом прогресс не остановился, дальнейшее ужесточение требований законодателей продолжает влиять на появление дополнительных систем очистки выхлопа.

В дизеле

Катализаторы в дизельном двигателе работают гораздо хуже в сокращении выбросов NOx. Одной из причин этого является то, что дизельные двигатели имеют более низкую рабочую температуру, чем бензиновые двигатели, и катализатор в целом в дизельном двигателе работает хуже, поскольку он меньше нагревается. Некоторые из ведущих экспертов экологических авто придумали новую систему, которая помогает бороться с этим. Они используют мочевину в решении этой проблемы: прежде чем оксиды азота уходят в катализатор, их принудительно испаряют и смешивают с выхлопом и затем создают химическую реакцию, которая приведёт к сокращению выбросов NOx. Мочевина, также известная как карбамид, представляет собой органическое соединение, изготовленное ​​из углерода, азота, кислорода и водорода. Мочевина содержится в моче млекопитающих и земноводных. Мочевина реагирует с NOx, производя в результате реакции азот и водяной пар и утилизируя более 90 процентов оксидов азота в выхлопных газах.

Виды катализаторов

По своему назначению нейтрализатор может быть двух- или трехкомпонентным.

1. В первом случае он выполняет относительно простые функции окисления (дожигания) угарного газа и углеводородов до образования воды и двуокиси углерода.
2. Во втором – добавляется сложная способность устройства работать с окислами азота. Особенно много их образуется в современных дизельных и бензиновых моторах, в силу повышения экономичности, которых конструкторам приходится использовать обеднённые и бедные смеси на впуске.

Трёхкомпонентые катализаторы, а именно такие чаще всего применяются, в свою очередь, могут отличаться по конструктивному признаку, изготавливаясь на базе керамических или металлических сотовых изделий.

Керамические относительно дешевле, но не обладают высокой механической прочностью и долговечностью, склонны к растрескиванию и разрушению, не терпят ударов при наезде на препятствия.

Металлические конструктивы обладают достаточной упругостью, поэтому лучше держат внешние и внутренние удары. Внутренние могут возникать при аномальных процессах горения и разрушительно воздействовать на тонкую сотовую начинку, где, как уже упоминалось, обычно нанесены такие непростые вещества, как платина, палладий и родий.

Но даже металл не спасает от предательского попадания на тонкие соты посторонних веществ из двигателя в виде компонент контрафактных рабочих жидкостей, слишком богатой смеси или всевозможных соединений кремния.

Катализаторы отличаются и по способу их установки. Раньше они располагались в виде врезок выхлопной трубы, подобно глушителям и резонаторам. Но оказалось, что так их очень трудно и затратно прогревать до рабочей температуры, при которой начинаются каталитические реакции.

Поэтому сейчас нейтрализаторы ставят непосредственно за выпускным коллектором, максимально близко к точке выхода раскалённых выхлопных газов. Уже не надо долго ждать выхода прибора на режим, меньше загрязняются кислородные датчики и сокращаются расходы топлива на поддержание температуры.

Срок службы катализатора

Средний ресурс катализатора составляет 100 тыс. километров пробега, но при правильной эксплуатации он может исправно функционировать и до 200 тыс. километров. Основные причины раннего износа — неисправность двигателя и качество топлива (топливовоздушной смеси). При наличии обедненной смеси происходит перегрев, а при слишком богатой возникает засорение пористого блока остатками несгоревшего топлива, что препятствует протеканию необходимых химических процессов. Это приводит к тому, что срок службы каталитического нейтрализатора существенно снижается. Еще одной распространенной причиной неисправности керамического катализатора являются механические повреждения (трещины), возникающие при механических воздействиях. Они провоцируют быстрое разрушение блоков. При возникновении неисправностей работа каталитического нейтрализатора ухудшается, что фиксируется при помощи второго лямбда-зонда. В этом случае электронный блок управления сообщит о неисправности, выдав на приборной панели ошибку «CHECK ENGINE». Также признаками выхода из строя являются дребезжание, увеличение расхода топлива и ухудшение динамики. В этом случае его меняют на новый (оригинального производства или универсальный). Почистить или восстановить катализаторы невозможно, а поскольку это устройство имеет высокую цену, многие автомобилисты предпочитают просто удалить его.

Можно ли удалить катализатор?

При удалении катализатора его очень часто заменяют на пламегаситель. Последний выравнивает поток выхлопных газов. Его установка рекомендуется для устранения неприятных шумов, которые возникают при удалении катализатора. При этом, если вы выбрали именно удаление, лучше полностью снять устройство и не прибегать к рекомендациям некоторых автомобилистов пробить в нем отверстие. Подобная процедура улучшит ситуацию только на время. В автомобилях, соответствующих экологическим стандартам Евро-3, помимо удаления катализатора необходима перепрошивка электронного блока управления. Ее обновляют до версии, в которой отсутствует каталитический нейтрализатор. Также можно установить эмулятор сигнала кислородного датчика, который избавит от необходимости перепрошивать ЭБУ.

Как почистить

В тех случаях, когда соты ещё не повреждены, но пропускная способность нейтрализатора уже снижена смолянистыми отложениями, его можно промыть.

Для этого лучше всего использовать жидкость, обычно применяемую для очистки карбюраторов или топливных форсунок. Только потребуется её значительно больше.

Катализатор заливается промывочной жидкостью, после чего ей предоставляется время на растворение загрязнений, затем её сливают, внутренности детали промываются горячей водой и просушиваются (продуваются).

Обычно процедура требует неоднократного повторения. Существуют также специально предназначенные для подобных промывок составы.

Катализатор

Наши специалисты помогут правильно удалить катализатор и установить пламегаситель, а также прошить машину на экологический стандарт Евро-2.

Внимание! В последнее время многие автолюбители хотят дешевый вариант ремонта с универсальными катализаторами. Их стоимость в разы меньше оригинальных, но и напыление палладием и родием примерно во столько же раз меньше. Как итог, чек после замены катализатора на универсальный выскакивает через месяц эксплуатации, а бывает и раньше. В недобросовестных автосервисах машину отшивают на евро-2 или глушат чек, чтобы владелец ничего не узнал.

Абсолютно не имеет значения выбор бренда универсального аналога. Все то, что продается по цене от 5-ти до 20-ти тысяч за штуку, произведено в России или Китае и имеет крайне бедное напыление. Скупой платит дважды — не ведитесь на низкие цены аналогов!

Катализатор (другие его названия — каталитический нейтрализатор или конвертер) любого автомобиля представляет собой металлический корпус, имеющий вход и выход для выхлопных газов. В его объем помещен носитель с большой удельной поверхностью, на который нанесен каталитический слой. Материалом для носителя обычно служит керамика и реже металлическая спираль. Состав слоя включает соединения драгоценных металлов: палладия (Pd), родия (Rh) и платины (Pt).

Керамические катализаторы обладают носителем из керамики и применяются большинством автопроизводителей. Они обладают очень большой удельной поверхностью, что очень важно для эффективной нейтрализации вредных газов. Главный их недостаток заключается в высокой цене и возможном преждевременном разрушении керамики. Причин для этого может быть много, но главные из них — сбои в зажигании, присадочные жидкости, жор масла из-за изношенного двигателя и плохой бензин.

Металлические катализаторы имеют носитель в виде свернутой металлической ленты, на поверхности которой произведено напыление из драгметаллов. Блоки металлического типа имеют меньшую площадь эффективной поверхности, на которой происходит дожиг CO, CH и NO_x.

Основная задача катализатора — делать выхлопные газы менее вредными. Чем меньше в них токсичных веществ, тем меньше запаха за машиной.

Новые катализаторы стоят очень дорого. Например, дилерский ценник на эту деталь для Kia Sportage 3 или Hyundai IX35 уже доходит до 90 тысяч рублей. Если поискать на разных торговых площадках, то можно найти тысяч на десять — пятнадцать дешевле. В любом случае такая цена для среднестатистического владельца подобной машины окажется просто космической и единственным выходом из ситуации станет удаление катализатора и программная адаптация машины на работу без ката, то есть прошивка под Евро-2.

Принцип работы катализатора

Газовая смесь, состоящая из остатков кислорода (O₂), окиси углерода (CO), CH (несгоревших углеводородов или попросту бензина) и окислов азота (NO₂) поступает в сильно нагретый катализатор. Под воздействием нанесенных на его поверхность соединений, перечисленных выше благородных металлов (Pt, Rh и Pd) происходит химическая реакция дожига вредных газов остатками кислорода до паров воды (H₂O), азота (N₂) и относительно безвредного диоксида углерода (CO₂).

За протеканием этого процесса «следят» два датчика лямбда-зонда. Если реакция прекратится, например, из-за выгорания каталитического слоя, то содержание кислорода после прохождения газовой смеси по каналам катализатора останется без изменений. Это приведет к появлению ошибки P0420 (недостаточная эффективность каталитического нейтрализатора газов) и переводу двигателя в аварийный режим работы. Следует заметить, что значения, получаемые от лямбда-зондов, помогают ЭБУ автомобиля правильно рассчитывать стехиометрический коэффициент топливной смеси, обогащая или обедняя ее кислородом воздуха.

Количество и расположение катализаторов

У большинства машин с мотором «рядная четверка» стоит один или два катализатора. Первый чаще всего объединен с выпускным коллектором, а второй находится далее по выхлопному тракту ближе к резонатору.

Есть несколько популярных моделей с «рядной четверкой», у которых на выпуске сразу два катализатора:

• BMW 320 с двигателем N46
• BMW X1 2.0
• Ford Focus 2 1.6 115 л.с. дорестайл
• Ford Focus 3 1.6 105 л.с. с коробкой «робот»
• Ford Focus 3 1.6 125 л.с.
• Mitsubishi Outlander I 2.4 160 л.с.
• Mitsubishi Galant 2.4
• и некоторые другие

Как уже упоминалось выше, в большинстве случаев катализатор и выпускной коллектор образуют единую деталь. Такая конструкция позволяет достигать быстрого разогрева носителя до высокой температуры, по достижению которой начинается интенсивное преобразование вредных примесей. Дополнительную очистку отработанные газы получают за счет второго катализатора, расположенного под полом. Такая схема все чаще применяется большинством автоконцернов.

Автомобили с V-образными моторами, как правило, укомплектованы тремя и даже четырьмя конверторами — по одному у каждого блока цилиндров, еще один или два устанавливаются под днищем машины.

Дополнительные катализаторы, которые находятся под днищем почти никогда не имеют после себя лямбда-зонда. Поэтому их иногда называют «пассивными».

Специалисты рекомендуют менять катализаторы одновременно. Редко, когда разрушается один, а состояние второго остается рабочим еще долгое время. Такое возможно только в случае заводского брака у одного из изделий. Поэтому вся каталитическая система автомобиля меняется одновременно. Особенно важно это для V-образных двигателей с двумя верхними катализаторами. Если заменить только один из них, то появляется разность противодавлений, что очень негативно влияет на работу двигателя.

Причины поломки катализатора

Средний ресурс катализатора на российских дорогах с «качественным» отечественным бензином составляет 150 тысяч км, а его стоимость — от 50 до 100 тысяч. Кстати, почти не имеет значения бренд самой заправки. Любой бензин, продаваемый в России, является отечественным.

Многие СТО, специализирующиеся на «корейцах», рекомендуют вырезать катализаторы сразу у новой машины. Дело в том, что используемая в них керамика традиционно низкого качества. Это не только наше мнение, но и большинства специалистов, которые каждый день работают с Kia и Hyundai. Можете сами перепроверить нашу информацию, запросив в Гугле, например, «катализатор попал в двигатель» или «задиры на цилиндрах и катализатор». В подавляющем большинстве случаев керамика на таких машинах начинает сыпаться на пробеге всего около 100 тысяч. Если он расположен рядом с мотором, то керамическая пыль и крошка спокойно попадают внутрь цилиндров. Обычно такое случается в момент «перекрытия фаз» у двигателей типа Gamma (Солярис, Рио, Сид) или при глушении мотора. В результате на стенках появляются задиры и двигатель вскоре «ложится».

ЕСЛИ У МАШИНЫ ЕСТЬ МАСЛОЖОР ИЛИ ПРОБЛЕМЫ С ЗАЖИГАНИЕМ, ТО КАТАЛИЗАТОР ОЧЕНЬ БЫСТРО ВЫЙДЕТ ИЗ СТРОЯ.