Чем опасен прогар катализатора
Неисправный катализатор и последствия для двигателя
Катализатор (каталитический нейтрализатор) – элемент выхлопной системы современного автомобиля, являющийся тем самым барьером, призванным защитить окружающую атмосферу от отравляющего действия выхлопных газов. Катализатор является незаменимым узлом автомобиля с точки зрения обеспечения его экологичности, однако в ряде случаев способен нанести непоправимый ущерб двигателю внутреннего сгорания, что может вылиться в необходимость капитального ремонта всего мотора.
Срок службы катализатора
Каждая конкретная модель каталитического нейтрализатора имеет свой срок службы, что регламентируется его производителем. Согласно заявлениям компаний, специализирующихся на изготовлении каталитических нейтрализаторов, срок их эксплуатации варьируется в пределах от 100 000 до 150 000 километров пробега. Фактический ресурс живучести катализатора напрямую зависит от целого ряда как объективных факторов, так и субъективных причин.
Итак, катализатор может выйти из строя в самый неподходящий для этого момент времени, а спровоцировать данную неприятную ситуацию могут следующие причины:
Таким образом, становится понятным, почему достигнув пробега в 100 000 километров, среднестатистический катализатор перестает выполнять возложенные на него функции. Вполне очевидно, что вышедшее из строя устройство потребует замены на новый рабочий узел.
Следует также учитывать, что очень часто эксплуатационный ресурс нейтрализатора зависит от того, какой именно тип данного устройства установлен в выхлопном тракте Вашего авто. Катализаторы могут быть:
Самым относительно «долгоиграющим» из 2-х вышеперечисленных вариантов является металлический катализатор, который при условии нормальной эксплуатации автомобиля может дотянуть в стоковом варианте и до 150 000 км. Тогда как керамический катализатор потребует замены уже после 50 000 км пробега – это объясняется тем, что керамика является более хрупким материалом в сравнении с металлом, именно поэтому наблюдается такая большая разница в километраже. Однако металлические катализаторы не такие уж и идеальные – в сравнении с «керамикой» они заметно хуже справляются с очисткой выхлопных газов (разница в степени очистки может достигать 20%).
Забитый катализатор – угроза двигателю
Опытный водитель способен «почувствовать» неисправный катализатор под днищем своего авто практически на начальной стадии возникновения проблемы, поскольку это сразу отражается на качестве работы двигателя. Дело в том, что возле катализатора устанавливаются специальные датчики – лямбда-зонды, призванные диагностировать состояние работоспособности катализатора в постоянном режиме при работающем двигателе. Если катализатор начинает работать неправильно или вообще утрачивает работоспособность, то эти датчики сообщают центральному блоку управления о соответствующей ошибке, которая сразу же высвечивается на панели приборов. В этот же момент, блок управления переключает двигатель в аварийный режим работы, при котором резко ограничиваются характеристики мощности двигателя и прочие показатели его эффективности.
Гораздо более коварным является дефект, при котором частицы керамики начинают выкрашиваться с поверхности сот катализатора. Причиной такого разрушения керамики также является некачественное топливо, которое догорает на такте выпуска. При этом выкрашивание керамики начинается в самой горячей зоне, то есть на кромках сот, расположенных со стороны двигателя.
При работе двигателя на разных режимах может происходить заброс части отработавших газов обратно в цилиндры двигателя. Керамическая пыль, являющаяся абразивом и попавшая с потоком газов в цилиндры, быстро выведет из строя поршневую группу и приведет к задирам на стенках цилиндров.
Что делать, если катализатор вышел из строя?
Заменить вышедший из строя каталитический нейтрализатор на негарантийном авто на оригинальное новое устройство может позволить себе далеко не каждый автовладелец из-за высокой стоимости нового катализатора. Однако, альтернативный и доступный по цене вариант все же есть.
Одним из наиболее практичных и бюджетных в ценовом отношении вариантом является удаление забитого катализатора и установка вместо него пламегасителя, представляющего собой устройство, внешне напоминающее корпус катализатора, однако внутри содержащее вместо сот несколько камер с отверстиями, служащими для снижения температуры и давления газов. Это несколько уменьшает шум и облегчает режим работы других элементов системы выпуска отработавших газов. Реализация данного варианта также потребует процедуру «лечения мозгов» автомобиля посредством перепрошивки блока управления и установки специальной обманки лябмда-зондов.
Как понять что катализатор вышел из строя
Ситуация, когда катализатор (устройство для снижения токсичности выхлопных газов автомобиля) вышел из строя, знакома почти каждому автолюбителю. Но предотвратить такие ситуации, отличить проблему с катализатором от множества других неспециалисту нелегко. В основном это связано с тем, что немногие владельцы машин ознакомлены с принципом работы каталитического нейтрализатора. Хотя этот конструкционный элемент является неотъемлемой частью выпускной системы любого авто: он обеспечивает соответствие характеристик автомобиля нормативам токсичности выхлопов, установленным на глобальном или федеральном уровне.
Располагают автокат обычно между двигателем и выхлопной трубой. Его основа — мелкие «соты» из керамики, на которые нанесен тонкий слой ценных металлов. Отработавшие газы, проходящие через соты, взаимодействуют с металлами, и входящие в их состав токсичные вещества (монооксид углерода, окись азота) частично преобразуются в нетоксичные — азот, воду, кислород и т. д.
Автокаты редко выходят из строя «без предупреждения». Известны способы, позволяющие своевременно узнать, что устройство нужно прочищать или заменять.
Признаки неполадок с катализатором
На автомобилях с современными диагностическими системами определить, что катализатор забит, легко по сигналам индикаторов CheckEngine, расположенных на приборной панели. Но датчики не срабатывают, если засорение идет постепенно и заметных отклонений от нормативных показателей концентрации кислорода в системе нет. А иногда индикатор загорается при обрыве проводов датчиков, хотя автокатализатор функционирует исправно.
Надежнее следить за состоянием автоката, ориентируясь на следующие настораживающие признаки:
Более четкие признаки, актуальные для авто с бензиновыми и дизельными двигателями:
Чем сильнее засорен катализатор, тем сложнее поршневой группе проталкивать отработанные газы, оседающие в цилиндрах. Выхлопы не позволяют топливно-воздушной смеси полноценно наполнять камеру сгорания. Этим объясняется возрастание потребления топлива при снижении мощности мотора и ухудшении динамики авто.
Более того, под давлением частицы разрушающихся ячеек автоката могут засасываться в двигатель, где сгорает только часть из них. Остальные попадают на цилиндры, образуя задиры. Запах сероводорода — побочный эффект данного явления.
Дребезжащие звуки при езде также могут сигнализировать о серьезном механическом повреждении нейтрализатора (например, при ударе об ухаб или бордюр, столкновении с отлетевшим камнем).
Причины поломок катализатора
Распространенными причинами преждевременного выхода автоката из строя являются:
Выявить и устранить конкретные причины, предотвратив тем самым серьезные проблемы с нейтрализатором, проще всего благодаря регулярной диагностике автомобиля.
Методы проверки катализатора
Распространенные способы, позволяющие определить, забитый на автомобиле катализатор или нет:
Ремонтировать или менять катализатор однозначно пора, если из снятого рабочего узла высыпается порошок — это значит, автокат разрушен окончательно.
Возможные проблемы
В число последствий езды с забитым нейтрализатором входят:
Кроме того, при разрушении автоката его частицы легко забивают пространство между цилиндром и поршнем, что чревато проведением капитального ремонта. Он включает абразивную обработку (хонингование) и шлифовку поверхности цилиндров.
Масштабы потерь, вызванных неважным состоянием автоката, могут быть крайне велики, несмотря на «малозначительность» этого конструкционного элемента. Поэтому специалисты рекомендуют автолюбителям внимательно следить за состоянием нейтрализатора и вовремя принимать меры по устранению выявленных проблем.
Как проверить катализатор на машине
В борьбе за экологичность все больше повышаются стандарты по вредным выбросам автомобилей. Из-за этого автопроизводителям приходится оснащать машины системами, которые эти самые выбросы снижают.
Одним из самых распространенных способов по снижению вредных веществ в выхлопных газах является оснащение автомобилей каталитическим нейтрализатором.
С одной стороны, наличие катализатора оправдано, он действительно способен уменьшить вредные выбросы за счет химических реакций, которые вредные вещества расщепляют на безопасные.
Но, с другой стороны, нейтрализатор вещь капризная, и выход его из строя может здорово попортить жизнь автовладельцу.
Устройство катализатора и его неисправности
Вначале немного теории по устройству катализатора. Устройство состоит из корпуса, внутри которого помещены специальные бобины.
Бобина состоит из большого количества сот и зачастую изготовлена из керамики. Вся поверхность сот покрыта благородными металлами или их сплавами.
Именно эти металлы и вступают в реакцию с вредными элементами, содержащимися в выхлопных газах, нейтрализуя их.
Катализатор является элементом системы отвода выхлопных газов и размещен он сразу за коллектором.
Работа устройства контролируется двумя лямбда-зондами, один из которых установлен перед нейтрализатором, а второй – за ним.
Сверяя показания этих датчиков электронный блок контролирует работу устройства.
Именно конструкция катализатора и является его слабым местом. Соты бобины имеют достаточно мелкие размеры, поэтому забиться они могут достаточно быстро.
Рассмотрим самые распространенные неисправности каталитического нейтрализатора.
Данная проблема возникает зачастую из-за использования некачественного топлива, или же из-за неисправности двигателя, в результате которой в цилиндры попадает масло.
Большое количество сажи в выхлопных газах, образованной в результате неполного сгорания «плохого» бензина или наличия масла в топливе, начинает оседать на стенках сот, приводя к их забиванию.
Разрушение бобины в результате сильного удара по корпусу.
Встречается эта неисправность хоть и редко, но она является очень опасной.
В результате удара по катализатору, к примеру, во время поездок по пересеченной местности, бобина разрушается. При этом мелкие части ее могут попасть в ЦПГ, приводя к еще большим проблемам, можно полностью «убить» двигатель.
Внутренние составляющие катализатора хоть и рассчитаны на работу в среде высоких температур, но превышение их выше критической точки приводит к оплавлению керамической основы.
Исчерпан ресурс катализатора.
Даже если на авто ездили бережно, заправляли его только качественным топливом, со временем устройство все равно выйдет из строя.
Дело в том, что химические реакции постепенно уменьшают слой металла, нанесенного на керамическую основу. Поэтому после длительной эксплуатации слой металла полностью растворяется, и катализатор перестает выполнять свои функции.
Признаки неисправностей
Если с катализатором автомобиля возникли проблемы, то появятся определенные признаки, указывающие на это, причем их не так уж и мало.
Самый первый признак.
Он же самый явный – это загорание контрольной лампочки «Check engine» на приборной доске, а сканер при диагностике выводит код ошибки, указывающий на проблемы с системой отвода выхлопных газов.
Но этот признак не может указать, действительно ли катализатор забит или оплавлен. Просто электронный блок основывается на показаниях лямбда-зондов, и выход из строя одного из этих датчиков тоже может стать причиной загорания лампочки.
Потеря динамики авто при достижении определенной скорости. К примеру, при разгоне до 140 км/ч авто начинает «тупить». Причем со временем скоростная планка будет снижаться, динамика будет резко ухудшаться при достижении 140 км/ч, затем – при 120 км/ч, после – при 90 км/ч.
Объясняется это просто – из-за забития катализатора выхлопные газы не могут полностью выйти из камер сгорания, часть из них остается, в результате чего они «задавливают» силовой агрегат.
И чем больше соты будут забиваться, тем на меньшей скорости газы будут «задавливать» мотор.
Если вовремя не обратить внимание на такой признак, то это приведет к тому, что в один не очень хороший момент двигатель не сможет завестись. Оплавление катализатора имеет те же признаки, что и забитие.
Один из самых явных признаков, это разрушение бобины катализатора. При заведенном двигателе из-под авто будет явно прослушиваться шум и дребезжание.
Появление сильного запаха сероводорода (еще он называется запахом «тухлых яиц») в выхлопных газах.
Другие признаки неисправностей катализатора читайте здесь.
Способы проверки
Но перед тем как грешить на устройство, следует точно убедиться, что проблема скрыта в нем.
Проверка катализатора выполняется двумя способами – не снимая с авто, и после его демонтажа.
Проверка без снятия.
Без снятия с авто проверка устройства выполняется двумя способами – диагностикой выхлопной системы на газоанализаторе и тестирование на противодавление в системе отвода газов.
Проверка на газоанализаторе хоть и является отличным вариантом, но вот только далеко не все СТО оснащены таким оборудованием. А в небольших городах такой прибор и вовсе не найдешь.
Суть такого способа – к выхлопной трубе автомобиля подсоединяется газоанализатор, и проводятся замеры.
На основе химического анализа выхлопных газов определяется, забит ли катализатор или нет.
Второй способ проверки – на противодавление более распространен и не требует наличия сложного оборудования.
Суть такой проверки – определение давления на входе в нейтрализатор. Если он забит, давление перед ним на определенных оборотах мотора возрастет.
Официально этот метод проверки делается так – в трубе, подходящей к нейтрализатору проделывается отверстие, к котором нарезается резьба. Далее в это отверстие вкручивается штуцер, к которому подсоединяется медная трубка.
Нужна она для рассеивания тепла, получаемого от выхлопной системы. На конец медной трубки надевается резиновый шланг, подсоединенный к манометру.
Сделав такое приспособление, приступают к замерам. Выхлопная система тестируется на всех режимах работы мотора, а по показаниям манометра определяют, забит ли катализатор.
Кстати, продаются специальные наборы для проверки методом противодействия.
На такой способ несколько сложен в исполнении – необходимо сверлить трубу, нарезать резьбу, после замеров искать подходящую заглушку, чтобы закрыть отверстие.
Самостоятельная проверка на противодавление
Но можно проверить катализатор на противодавление несколько проще, причем протестировать описанным ниже способом даже самостоятельно, не прибегая к услугам СТО.
Имея все это, можно приступать к замерам:
Проверка со снятием.
Если не хочется заморачиваться с подсоединение трубок и т. д., то можно нейтрализатор попросту снять с авто и провести визуальный осмотр на свету.
Делается это просто – устройство демонтируется с авто, с одной его стороны ставиться источник света (лампа, фонарь), а с другой смотрится, как соты пропускают свет.
Этот способ проверки точно даст понять, забит ли катализатор, вот только при снятии его можно столкнуться с сильными проблемами. За время эксплуатации гайки крепления часто прикипают к болтам и сорвать их бывает сложно.
Неотъемлемой частью катализатора является датчик кислорода, который тоже требует дополнительной диагностики — подробнее читайте как проверить лямбда зонд.
Способы решения проблемы
Одной проверки катализатора недостаточно, ведь если он забит – проблему нужно решать.
Вариантов устранить неисправность несколько:
Пламегаситель врезается в систему вместо нейтрализатора и все. Но для корректной работы ЭБУ придется его либо перепрошивать, либо использовать обманки. Стоит отметить, что на авто, в котором вместо нейтрализатора стоит пламегаситель, в некоторые из стран Европы уже не въедешь.
Как решать проблему с каталитическим нейтрализатором – решать автовладельцу. Мы же рассказали, как проверить данный элемент разными способами, и что можно предпринять в случае его неисправности.
Какие последствия неисправного катализатора?
В выхлопной системе практически любого современного транспортного средства устанавливается катализатор (каталитический нейтрализатор). Данная деталь не выполняет никаких функций, связанных с работой автомобиля. Ее задачей является максимальное очищение выхлопных газов, которые вредны для здоровья человека и окружающей среды. Со временем катализаторы выходят из строя, забиваются и добавляют владельцу транспорта хлопот. В связи с этим, необходима их замена или удаление из выхлопной системы.
Как ведет себя автомобиль с неисправным катализатором
Наблюдается затрудненный набор скорости при езде на низких передачах. Появляется ощущение, словно автомобиль транспортирует другую машину или прицеп. На панели высвечивается ошибка Check Engine, а на бортовом компьютере ошибка двигателя P0420. Повышается расход топлива при наличии первого пункта. Если наблюдаются подобные проблемы, следует отправиться на СТО для проведения диагностики и уточнения неисправности именно катализатора.
Что делать при его поломке
Приобрести и установить новый каталитический нейтрализатор. Произвести физическое удаление данного элемента и выполнить перепрошивку бортового компьютера автомобиля. Поставить на кислородный датчик «обманку» механического или электронного типа. Установка нового катализатора приведет к значительным расходам, так как деталь довольно дорого стоит. Второй вариант корректный, при этом затраты будут минимальными. В третьем случае повышается расход топлива при запуске и прогреве авто, наблюдается неприятный запах выхлопа.
Зачем принимают и куда сдать б/у катализатор
В каталитических нейтрализаторах содержатся ценные металлы, среди которых родий, палладий и даже платина. При наличии специального оборудования можно их извлечь из детали. Специальные компании занимаются скупкой неисправных катализаторов, чем дают возможность автомобилистам заработать и сократить расходы на установку или полное удаление данного узла. Стоимость приемки каталитического нейтрализатора является величиной переменной и зависит от таких факторов, как объем двигателя автомобиля (чем он больше, тем больше масса устройства), процентного содержания драгметаллов (определяют посредством специального тестирования), изношенности катализатора (чем лучше состояние детали, тем выше содержание драгоценных металлов).
Спасти катализатор
Катализатор — важнейшая часть выхлопной системы автомобиля, призванной охлаждать и до максимума очищать газы, образующиеся при работе двигателя. По сути катализатор является фильтром: чаще всего он выполнен в виде керамической ячеистой структуры с каталитическим покрытием.
Идея заключается в том, чтобы подставить под поток максимум поверхности вещества-катализатора, при минимуме самого вещества, весьма дорогого (обычно это платина, родий и/или палладий).
Не cгоревшие CO, CH, NO в контакте с каталитическим слоем окисляются до конца присутствующем в выхлопе кислородом. В процессе реакции выделяется тепло, разогревающее катализатор и, тем самым, активизируется реакция окисления. В итоге на выходе выхлопные газы имеют концентрацию СО2.
В целях сокращения выбросов, современные автомобильные двигатели тщательно контролируют количество сжигаемого ими топлива.
Для этого в конструкции предусмотрен лямбда-зонд. В зависимости от содержания кислорода в выхлопе кислородный датчик выдаёт соответствующее напряжение, и ECU корректирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры топлива.
Беда в том, что рано или поздно катализатор, этот дорогостоящий и сложный фильтр, забьется, если до этого не прогоревший катализатор из-за некачественного бензина или повреждений.
Когда это случается, автомобиль начинает «тупить», перестает «тянуть», шумят и дребезжат осколки керамики, разбивающиеся в пыль по пути к выхлопной трубе.
Лишившись защиты от раскаленных паров, постепенно выгорит резонатор, гофра глушителя и другие дорогостоящие и сложные в ремонте детали. Из-за забивающейся через коллектор пыли износится двигатель. И назойливая лампочка «Check engine” будет гореть непрерывно.
В случае, если установку нового, оригинального катализатора вы как вариант не рассматриваете, есть несколько путей для обеспечения нормальной работы автомобиля.
Можно поставить универсальный катализатор, в котором в качестве реагирующего вещества используется более дешевое золото, которое, конечно, не так эффективно работает на «дожигание» топливной смеси. Такое решение подходит для большинства моделей и, в принципе, бюджетно.
Но в любом случае, катализаторы выгорают, и достаточно быстро — при нашем-то бензине. И здесь интересен следующий вариант — пламегаситель вместо катализатора.
Пламегаситель (предварительный глушитель) по сути является разновидностью резонатора, адаптированной к высоким температурам и вибрации. В отличие от дожигающего смесь катализатора, он только разбивает поток выхлопа из коллектора, способствуя нормальной работе основного резонатора.
Состав газов после пламегасителя отличается от состава смеси, производимой катализатором, и поэтому на автомобилях, соответствующих нормам Евро 4 и свыше, кислородный датчик начинает выдавать ошибки, из-за которых Электронный блок управления включает аварийный режим, резко увеличивая расход топлива.
Обманка лямбда-зонда позволяет достаточно быстро решить эту проблему, не прибегая к перезагрузке ЭБУ. На автомобильных форумах всем настоятельно рекомендуют ставить незатейливую конструкцию — проставку-жеклер. За счет незначительного удаления датчика лямбда-зонда от трубы (всего два сантиметра) и небольшого проходного отверстия она создает впечатление низкой концентрации вредных газов. Такая схема хорошо показала себя на автомобилях с механической коробкой передач.
Для моделей с АКП более эффективен эмулятор. Имитируя сигналы нормальной работы зонда, он исключает переход ЭБУ на аварийный режим.
Конечно, всегда есть исключения. Например, на Ford Focus, некоторых моделях Nissan, Mazda 3 и 6, да и в целом на большинстве моделей, выпущенных после 2000 года, катализатор расположен на коллекторе, что исключает возможность установки универсального пламегасителя. В ремонте таких автомобилей используется родной корпус катализатора, который вскрывается по всей длине для установки внутрь системы пламегасителя или просто набивки стружкой из нержавеющей стали. Такое решение тоже достаточно эффективно и имеет право на жизнь.