Каталитический нейтрализатор отработанных газов, его называют катализатор, применяется в автомобилях, соответствующих нормам токсичности выхлопа евро-2 и выше. Без применения подобных устройств добиться приемлемых параметров токсичности невозможно. Эксплуатация автомобиля, не соответствующего установленным нормативам, запрещается в экологических зонах многих стран. Нарушение карается большими штрафами. В России пользоваться такими машинами не запрещается, но их больше не выпускают.

Принцип работы каталитического нейтрализатора

Катализатор — это вещество, которое ускоряет химическую реакцию, не взаимодействуя с реагентами. В качестве рабочего вещества используются платина, родий, палладий. Такие металлы имеют высокую стоимость. Для снижения расхода на металлическую или керамическую основу наносится тонкий слой драгоценного металла. Для увеличения площади применяется сотовая, ячеистая структура, что позволяет сделать устройство компактным.
Каталитический нейтрализатор устанавливается в выпускном тракте автомобиля, между приемной трубой и средним сегментом. Под действием горячих выхлопных газов катализатор разогревается до необходимой температуры, и происходит ускоренное окисление части вредных веществ, содержащихся в отработанных газах.

Как узнать, что катализатор вышел из строя

Установить, исправен нейтрализатор или нет, поможет диагностика двигателя, проводимая квалифицированными автомеханиками с применением современных диагностических средств. Автомобили с катализаторами оснащены встроенной системой самодиагностики, которая фиксирует неисправности включением лампочки Check Engine.

Неисправность катализатора не всегда обнаруживается этой системой, приходится судить по косвенным признакам, таким как:

• снижение мощности;
• увеличение расхода топлива;
• в запущенных случаях течь масла из сальников, затрудненный пуск.
Если не вмешаться вовремя, неисправный нейтрализатор может вызвать другие побочные эффекты.

Типичные неисправности катализатора

Существует несколько причин, по которым устройство отрицательно влияет на работу двигателя. В том числе:

• повышенное противодавление выхлопу;
• механические повреждения от ударов;
• оплавление ячеек;
• износ.
На отечественных автомобилях с исправным двигателем каталитический нейтрализатор выхаживает более 100 тыс.км. Несоблюдение условий эксплуатации, которое выражается в использовании суррогатных ГСМ и несоблюдении межсервисных интервалов, приводит к ускоренному износу устройства.

Пониженная пропускная способность

Повышенное сопротивление потоку газов вызывается нагаром, который в избыточном количестве образуется в камере сгорания и попадает в ячейки катализатора. К этому приводят:

• некондиционное топливо;
• переобогащенная топливо-воздушная смесь;
• попадание в камеру сгорания охлаждающей жидкости или масла, что сопровождается белесым или сизым цветом выхлопа;
• длительная работа на холостом ходу.

Забитый катализатор не диагностируется электронной системой управления, лампочка Check Engine не отреагирует. Прогретый автомобиль проявляет себя вялым разгоном, резко увеличенным расходом топлива. Машина с холодным мотором едет как обычно, если ситуация не зашла слишком далеко.

Самостоятельно установить, что причиной снижения эксплуатационных характеристик является катализатор, непросто. Можно поступить следующим образом:

• поднести руку к глушителю исправного прогретого автомобиля такой же модели на определенном расстоянии, чтобы не обжечься.
• проделать то же на тестируемой машине и сравнить напор выходящих газов.
При тактильно ощутимой разнице виновником является катализатор. В специализированных сервисах поступают следующим образом:
• демонтируют датчик кислорода (лямбда-зонд), установленный до нейтрализатора;
• в освободившееся гнездо вкручивают специальный манометр;
• запускают двигатель и измеряют давление газов.

Если оно повышено — нейтрализатор забит.

Оплавление катализатора

К нему приводят:

• работа двигателя на переобедненной топливно-воздушной смеси;
• пропуски зажигания, вызванные неисправными свечами, катушками, другими причинами. В этом случае несгоревший бензин догорает в выпускном тракте, из-за чего ячейки катализатора перегреваются и оплавляются;
• переоборудование автомобиля под ГБО. Газ горит при более высоких температурах, чем бензин, каталитический нейтрализатор перегревается и быстро выходит из строя.

Машина, у которой оплавились соты нейтрализатора, ведет себя как с забитыми ячейками, но иногда появляется дребезг от отвалившихся кусков, если ячейки сделаны на керамической основе. Ячейки могут расколоться и от удара. Маленький осколок при обратном потоке воздуха может засосать обратно в двигатель, и тогда возможны серьезные последствия. Вплоть до расколотого поршня.

Выгорание драгметаллов

К нему приводит физический износ устройства. Современные автомобили укомплектованы двумя лямбда-зондами. Они измеряют содержание кислорода в отработанных газах до катализатора и после. По соотношению сигналов определяется эффективность очистки. При недостаточной производительности нейтрализатора загорится лампа Check Engine с соответствующим кодом неисправности.
В этом случае работа двигателя будет сопровождаться повышенной токсичностью выхлопа, а ездовые свойства особо не изменятся. Система пытается помочь катализатору и переводит двигатель на слегка обедненную смесь, без существенного ущерба ездовым качествам.

Как устранить неисправности катализатора

Неработающий катализатор требует оперативного вмешательства. Ездить на автомобиле, потерявшем половину мощности, в условиях плотного транспортного потока небезопасно. Известно несколько способов устранения неисправностей.,

1. Демонтировать нейтрализатор, удалить внутренности и установить пустой корпус обратно. Вместо датчиков кислорода потребуется установить «обманки», имитирующие их сигнал. По сути, автомобиль переводится на стандарт токсичности Россия-83. Этот вариант наименее затратный, но имеет побочные эффекты.
Усилится звук выхлопа из-за нового резонатора. Корпус катализатора имеет такую форму, что акустические волны в нем накладываются друг на друга и резонируют, что вызывает вибрацию стенок. Из-за этого появляется неприятный звук. Быстро прогорают глушитель и резонатор, так как горячие выхлопные газы не остывают в отсутствующем катализаторе.
2. Установка пламегасителя. Это более разумный вариант решения проблемы. По-прежнему потребуются «обманки». Пламегаситель снижает температурные нагрузки на среднюю и концевую часть выпускной системы. При правильно подобранной геометрии незначительно повышается мощность, не возникает повышенный шум.
3. Замена неисправного катализатора новым. Если учитывать цену каталитических нейтрализаторов, это самый затратный, но правильный путь. В конструкцию автомобиля не вносятся изменения, сохраняются заводские настройки. Двигатель значительно меньше отравляет окружающую среду.

Автомобилисты считают экологичность второстепенным качеством, но мало удовольствия в том, чтобы стоять в пробке рядом с чадящим КАМАЗом.