Что надо знать о катализаторе?

Каталитический нейтрализатор предназначен для снижения токсичности отработавших газов и является составной частью системы выхлопа большинства современных автомобилей.

Принцип работы

Из курса школьной химии мы знаем, что катализатор — это ускоритель химической реакции окисления, непосредственно в ней не участвующий. Именно этот принцип и используется для нейтрализации выхлопных газов автомобиля, в результате чего в атмосферу вместо токсичных окиси углерода (СО), окиси азота (NOx) и углеводорода (СН) попадают безвредные вода (H2O), углекислый газ (CO2) и чистый азот (N2).

В качестве катализатора используется довольно дорогостоящий металл — платина из-за возможности противостоять соединениям серы, от воздействия которых разрушаются другие химические элементы-катализаторы. Для большей эффективности работы в каталитический слой нейтрализатора к платине добавляют палладий и редкоземельный элемент родий.

Катализатор представляет собой бочонок, внутри которого расположен керамический или металлический элемент с множеством каналов (в виде сот) с платиновым напылением. 2—3 г вещества-катализатора наносится на соты керамической сердцевины площадью 20 тыс. кв.м. На поверхности этих сот как раз и проходят химические реакции, обеспечивающие очистку выхлопа.

Катализатор является не только технологически сложным устройством в изготовлении, но и в процессе эксплуатации требует определенных условий. Прежде всего, необходима подача в цилиндры нормальной горючей смеси с соотношением “воздух — топливо” 14,5 ± 0,1. Если же это требование не выполняется, то об эффективной работе катализатора не может быть и речи. При использовании карбюратора выполнение этих условий практически невозможно, поэтому на автомобили с карбюраторами катализаторы сейчас не устанавливаются (такие системы встречались на “японках” середины 1980-х годов).

Признаки и причины неисправности

Ресурс катализаторов, согласно опыту их эксплуатации в Латвии, колеблется в довольно широком интервале — от 60 до 200 тыс. км.

Катализаторы выходят из строя в основном по двум причинам: либо когда из-за нарушений правил эксплуатации происходит оплавление керамической сердцевины или соты забиваются сажей, либо когда вследствие длительной эксплуатации в нем разрушаются каталитический слой или сама керамика.

О том, что катализатор скоро выйдет из строя, в первую очередь свидетельствует снижение мощности мотора — разгонная динамика со временем становится все хуже, максимальная скорость все ниже, а пуск двигателя, как холодного, так и теплого, затрудняется. В дальнейшем он вообще отказывается заводиться.

На ранней стадии закоксовывание катализатора можно и не заметить. Просто водителю для компенсации потерь мощности приходится интенсивнее нажимать на педаль газа. В этой стадии выхлоп иногда приобретает резкий ядовитый запах сероводорода, что как раз и свидетельствует о проблемах с катализатором, в котором нарушаются химические процессы разложения отработавших газов.

Кроме вышеназванных, есть еще несколько причин выхода из строя этого узла: некачественное горючее, нарушения работы систем зажигания и питания, сбои в работе электроники, неквалифицированный чип-тюнинг, регулярное попадание в камеру сгорания масла (в результате износа маслосъемных колец или сальников клапанов).

Возможны также механические повреждения катализатора. Ведь этот узел является чуть ли не самой низкой точкой автомобиля, поэтому его легко повредить во время езды по разбитым дорогам и проезда чрезмерно высоких бугров “лежачих полицейских”. При ударе о твердую поверхность деформируется корпус катализатора и его рабочий элемент.

Проверка исправности

Самостоятельно проверяют работоспособность катализатора следующим образом. На стоянке утапливаем педаль газа в пол, контролируя при этом по тахометру обороты. Если мотор раскручивается до “максималки” и срабатывает отсекатель — катализатор в норме. Если стрелка не доходит до красной зоны и ограничитель оборотов не вступает в работу, значит, пропускная способность катализатора снижена. Правда, результатам такой диагностики можно доверять при условии исправности других систем (питания, зажигания и т.д.).

В случае, когда мотор отказывается заводиться, выкрутите одну свечу зажигания (или лямбда-зонд). Если двигатель после этого запустился, значит, ваши подозрения верны и надо менять катализатор.

Можно обойтись и без выкручиваний свечи. В этом случае один человек крутит двигатель стартером, а второй в это время, приложив ладонь, проверяет, выходят ли из выхлопной трубы отработавшие газы. Если давление выхлопа отсутствует или оно очень мало, катализатор можно отправить в утиль.

В автосервисах определение работоспособности катализатора начинают с проверки лямбда-зонда. Если он неисправен, то на блок управления подачей топлива передается обманчивый сигнал об избытке или нехватке кислорода, что соответственно вызывает обогащение или обеднение горючей смеси. Если в процессе тестирования работы лямбда-зонда и других датчиков и систем двигателя неисправностей не обнаружено, то, вероятней всего, проблемы вызваны собственно катализатором.

Еще один способ проверки — на просвет. Соты рабочего элемента прямые, и если они не забиты, рабочий элемент просвечивается. Правда, для этого катализатор надо снять с автомобиля.

В автосервисах пропускную способность катализатора проверяют путем замера давления в выпускном тракте на участке до этого узла. Манометр прикрепляют на место лямбда-зонда, а мотор крутят стартером в режиме запуска.

Особенности эксплуатации

Чтобы избежать проблем с катализатором, необходимо соблюдать следующие правила эксплуатации:

  • заправлять автомобиль только качественным бензином;
  • запуск двигателя с “толкача” или на буксире нежелателен, так как попадающее в катализатор несгоревшее топливо может привести к его перегреву и соответственно выходу из строя (дешевле купить новый аккумулятор);
  • если двигатель не запустился после двух-трех попыток, необходимо сделать паузу, чтобы скопившееся на поверхности устройства топливо успело испариться;
  • если при устранении неисправностей электрооборудования требуется включить зажигание, во избежание попадания топлива в выхлопную систему и катализатор необходимо отключить реле питания топливного насоса;
  • на работающем двигателе нельзя проверять наличие подачи тока высокого напряжения на свечи зажигания, снимая с них наконечники высоковольтных проводов, так как топливо из неработающего при этом цилиндра попадает в катализатор;
  • повышается вероятность выхода из строя катализатора из-за выброса в систему выпуска порции несгоревшего топлива в случае перебоев в работе двигателя из-за отказа одной из свечей зажигания или пробоя высоковольтного провода.

Борис МИХАЙЛОВ, R?ga автомобильная

Метки: катализатор Каталитический нейтрализатор

Похожие

Яндекс.Метрика