Каталітичний нейтралізатор. Принцип роботи, характеристики

З даної статті ви дізнаєтеся, що таке каталітичний нейтралізатор в сучасному автомобілі, також буде розглянута конструкція випускного тракту двигуна внутрішнього згоряння. Каталізатори застосовуються в конструкції машин відносно недавно. На карбюраторних двигунах ви їх не зустрінете, так як ці пристрої працюють під контролем мікропроцесорного блоку. Варто також відзначити, що каталізатори успішно застосовуються не тільки на бензинових моторах, але і на дизельних. Установка проводиться або відразу за випускним колектором, або до глушника.

Загальна конструкція

Складається це пристрій з блоку-носія, укладеного в теплоізоляційної шар, і корпусу. Потрібно більш детально розглянути сам блок-носій, так як він є самим головним елементом усієї конструкції. Це основа всього каталізатора. Виготовлений він з кераміки, причому має спеціальний склад. Головне властивість – вогнетривкість. І якщо раптом пристрій вийшло з ладу, то буде потрібно заміна каталітичного нейтралізатора. Його ремонтувати ніхто не візьметься. Всередині блоку-носія є багато сотень і осередків, розташованих поздовжньо. Вони дозволяють у багато разів збільшити корисну площу зіткнення з вихлопними газами. У цих сотах на поверхні знаходиться дуже тонкий шар речовини. Вартість нейтралізатора дуже висока, оскільки активні речовини в ньому – дорогоцінні метали. Це платина, а також родій і паладій.

Процеси в каталізаторі

За допомогою каталізаторів відбувається прискорення всіх реакцій у пристрої. Наприклад, паладій та платина – це окислювальні каталізатори. З їх допомогою проводиться окислення всіх вуглеводнів, які не встигли догоріти в циліндрах двигуна. Перетворюється вуглеводень у пари чистої води. Також відбувається перетворення чадного газу у вуглекислий. А ось родій – це відновлювальний каталізатор. Оксид азоту NO 2 небезпечний для навколишнього середовища. З допомогою родію відбувається перетворення його в більш безпечний для людей і природи азот. Звідси можна зробити висновок, що при монтажі трьох каталізаторів відбувається зниження вмісту у вихлопних газах відразу декілька дуже небезпечних речовин. Такі нейтралізатори зазвичай називають трикомпонентними. Про те, яка несправність каталітичного нейтралізатора може вас чекати, буде розказано нижче.

Монтаж

Розташовується блок-носій в залізному корпусі. Між блоком-носієм і корпусом знаходиться теплоізоляційний шар. Монтаж лямбда-зонда (датчика кисню) проводиться безпосередньо в корпус каталітичного нейтралізатора. Щоб пристрій працював максимально ефективно, воно повинно знаходитися при температурі не нижче 300 градусів. Причина полягає в тому, що саме при такій температурі відбувається затримка понад 90 відсотків усіх шкідливих сполук, які присутні у вихлопних газах. Звичайно, не варто допускати, щоб розвивався перегрів каталітичного нейтралізатора, адже з-за цього запросто може статися розплавлення корпусу. Для того щоб каталізатор швидше прогрівся, необхідно врахувати деякі властивості, щоб при старті двигуна відбувався максимальний прогрів випускної системи.

По-перше, потрібно монтувати каталітичний нейтралізатор відразу ж за випускним колектором.

По-друге, перший час після запуску слід робити якомога більшу температуру вихлопного газу. Досягається це шляхом того, що топливовоздушная суміш збагачується.

По-третє, використовують додаткові елементи, щоб прогріти каталітичний нейтралізатор відпрацьованих газів. Це електронні нитки розжарення, які підвищують температуру до необхідного значення і дозволяють швидше почати працювати пристрою в нормальному режимі.

Причини поломок системи випуску відпрацьованих газів

Експлуатація випускної системи будь-якого сучасного автомобіля відбувається в дуже суворих умовах. Більшою мірою впливає на ресурс каталітичного нейтралізатора вкрай висока температура, якою володіють вихлопні гази. Крім того, великий вплив навколишнього середовища. Всі компоненти конструкції досить уразливі. Вони не захищені якими-небудь елементами, тому при необережній їзді запросто можна пошкодити їх. На жаль, іноді можуть виявитися певні несправності в системі випуску відпрацьованих газів. Може прийти в непридатність сам глушник. Нерідко ламається каталітичний нейтралізатор. Сама часта поломка полягає в двох лямбда-зондах, розташованих до і після нейтралізатора.

Поломка каталізатора

У будь-якому сучасному автомобілі є самодіагностика. З її допомогою проводиться тотальний контроль всіх елементів двигуна та випускної системи. Зокрема, проводиться діагностика каталітичного нейтралізатора. Щоб визначити, наскільки якісно працює пристрій, є два лямбда-зонда. Один монтується до нейтралізатора, другий - після. У тому випадку, якщо має місце будь-яке відхилення від нормального функціонування, водій побачить на приладовій панелі загоревшуюся контрольну лампу Check Engine. При цьому в центральному блоці управління записується код, який відповідає даній поломки. Якщо каталітичний нейтралізатор ГАЗ прийшов в непридатність, то виникнуть перешкоди для вихлопного газу. Відразу помітно зміна роботи мотора. Потужність загубиться, обороти стануть нестійкими, динаміка здається ніщо, а витрата бензину або дизеля зросте в кілька разів. Якщо раптом ви відчули в салоні запах тухлого яйця, то це прямо говорить про те, що каталітичний нейтралізатор прийшов в непридатність. Його потрібно тільки міняти, ремонтувати або відновлювати марно.

Поломка датчика кисню

Лямбда-зонд ламається набагато частіше, ніж весь каталітичний нейтралізатор (ресурс його менше в 2-25 рази). Під час експлуатації може вийти з ладу або один, або відразу два датчика. Причин для цього може бути декілька. Наприклад, має місце поломка нагрівача. Можливо, прогорів або покрився гряззю керамічний наконечник небудь сталося руйнування, окислення з'єднувальних контактів. Термін служби лямбда-зонда залежить від якості бензину або дизеля, від наявності масла у вихлопному газі, від регулювання моменту запалювання. Його ресурс становить не більше 80 тисяч кілометрів. Самодіагностика автомобіля дозволяє виявити несправність лямбда-зонда. Контрольна лампа Check Engine загоряється при виході з ладу кисневого датчика. Також ви можете помітити, що двигун на низьких обертах працює нестійко, динаміка знижена витрата палива збільшується. Але не варто відразу грішити на лямбда-зонд, так як поломки в системах уприскування і запалення супроводжуються аналогічними ознаками. Краще зверніться до диагносту, так як замінювати дорого каталітичний нейтралізатор, ціна разом з роботою становитиме 8-12 тис. рублів.