Во время работы ДВС, при сгорании топлива воздушной смеси выделяются несколько вредных веществ, которые с выхлопными газами попадают в атмосферу, нанося существенный вред окружающей среде, а, следовательно, и человеку. Для снижения уровня выброса вредных веществ и применяется такое устройство, как катализатор.

Немного теории горения

В результате химической реакции горения топлива выделяется газ в состав которого входят несколько химических элементов. Часть из них вполне безвредны, но есть и достаточно опасные. Это такие вещества как СО, СН и NOи NO2(оксиды азота).

Для нейтрализации этих вредных элементов их еще раз подвергают химической реакции в среде дорогостоящих металлов, таких как палладий, родий, а также платиноиридиевый сплав. Вредные элементы при реакции с этими металлами окисляются, превращаясь в углекислый газ (CO2) и азот (N2), которые относительно безвредны.

Устройство катализатора

Конструктивно катализатор представляет собой корпус из нержавеющей стали с двумя соединительными фланцами по краям. Внутри корпуса помещена керамическая решетка, укрытая сверху слоем изоляции и утеплителем.

Утеплитель необходим для полноценного протекания реакции нейтрализации, так как для этого требуется температура не менее 300 градусов Цельсия. Кстати, по этой же причине, катализатора чаще всего монтируют сразу за выхлопным коллектором.

Так как использование в качестве наполнителя дорогих металлов значительно удорожает изделия, то наполнителем служит керамическая решетка с напылением из паладия, сплава платины, родия и прочих.

Подобное решение не только позволяет уменьшить расход дорогостоящих металлов, но и максимально увеличить площадь соприкосновения выхлопных газов с металлами.

В передней и задней частях корпуса катализатора установлены кислородные датчики (лямбда-зонды). Первый датчик следит за составом газов, что необходимо для приготовления топливной смеси, второй датчик на выходе определяет состав газов после их очистки. Для сравнения показаний они поступают в бортовой компьютер.

В случаях, когда показания станут однозначными, это будет «говорить» о том, что катализатор вышел из строя и на панели приборов появится светящийся символ «Checkengine» и блок управления переведет двигатель в аварийный режим.

Ресурс катализатора

В среднем каталитический нейтрализатор служит порядка 100 тыс. км, после чего начинается его естественный износ, когда слой драгметллов выгорает с поверхности решетки и нейтрализация газов уже не происходит.

Признаки неисправностей:

• Ухудшение динамики разгона;

• Потеря мощности;

• Нестабильная работа двигателя (обороты могут начать «плавать»);

• Плохой запуск;

• Увеличение расхода топлива;

• Появление резкого запаха сероводорода;

• Дребезжание от поломанных частей решетки, иногда гудение.

Причины неисправностей

Однако катализатор может выйти из строя и гораздо раньше, при нарушении в работе систем зажигания или подачи топлива. Помимо этого, причиной преждевременного отказа узла может являться бензин низкого качества, особенно это опасно, когда в бензин для повышения октана примешивают тетраметилсвинец.

С подобной добавкой бензин сгорает не полностью и частицы свинца оседают на сотах решетки катализатора, постепенно забивая их до такой степени, что препятствуют выходу отработавших газов. Резко падает динамика разгона, мощность и работа двигателя становится неустойчивой, плюс мотор может заглохнуть в любом режиме работы.

Подобное происходит и при оплавлении решетки катализатора, а также когда в ней появляются трещины, и она начинает распадаться на куски. Трещины могут появиться как от перегрева, так и при механическом повреждении корпуса катализатора.

Решение проблем с катализатором

Первое, что можно предпринять, это приобрести новое изделия, но здесь присутствует существенный минус, это дорогое удовольствие и оно не всем по карману.

Второе решение, это установка пламегасителя взамен катализатора. При этом пламегаситель ничего не очищает и является по сути, вторым резонатором, служащий для стабилизации потока выхлопных газов.

При установке пламегасителя устанавливается обманка лямбда-зонда или осуществляется перенастройка ЭБУи проблема считается устраненной. Нужно сразу оговориться, что не каждое усовершенствованное ПО автомобиля можно обмануть «хитрым» лямбда-зондом. Блок управления будет стремиться обогащать смесь, что повлечет за собой увеличение расхода топлива и как следствие образование нагара на головках поршней, тарелках клапанов и свечах зажигания.

Плюсы и минусы применения катализатора и пламегасителя

При работе мотора с катализатором происходит полное сгорание топлива и автомобиль соответствует экологическим нормам токсичности (Евро-2,3,4 и пр.). Неизбежна замена нейтрализатора, что потребует серьезных финансовых вложений.

Установка пламегасителя взамен катализатора, существенно дешевле в финансовом плане, плюс восстанавливает все рабочие параметры мотора, но только при условии приобретения фирменного изделия.

Самостоятельно изготовленный пламегаситель, без какого-либо наполнителя (например, минвата), не способен снижать температуру в системе выхлопа, которая быстро прогорит от выходящих раскаленных газов. Плюс к этому у автомобиля появится громкий и грубый звук выхлопа.

Даже фирменный пламегаситель не выполняет процесса нейтрализации вредных веществ в отработавших газах, нарушая существующие европейские нормы токсичности, тем самым нанося вред окружающей среде и человеку. А проблемы уже начинают принимать глобальные масштабы. Так не нейтрализованные углеводороды служат причиной появлению смога, особенно в мегаполисах, а оксиды азота являются причиной возникновения кислотных дождей.

В странах Европы, где строго следят за соблюдением норм токсичности в выхлопе автомобиля, при замене катализатора на пламегаситель, можно нарваться на серьезный штраф, плюс запрет на дальнейшую эксплуатацию, да и сами владельцы, в своем большинстве, за чистоту окружающего воздуха и поэтому при выходе катализатора из строя, заменяют его аналогичным изделием.

В России при установке пламегасителя спасает, то что по сравнению с США и Европой, у нас не настолько строгие экологические нормы.

Ценовая политика

Средняя стоимость катализаторов составляет от 5- 10 (универсальный), до 30-50 тыс. рублей и выше (фирменный),в зависимости от марки автомобиля и типа двигателя, а фирменный пламегаситель можно приобрести за 1500 – 4500 рублей.

Стоимость установки изделия может отличаться на разных СТО и составляет в среднем от 500 до 1500 рублей.