Катализатор: назначение и неисправности

В условиях все более строгих правил загрязнения окружающей среды автомобильная промышленность, в последние годы, искала наиболее эффективные и осуществимые решения в долгосрочной перспективе. Катализатор, впервые представленный на американских моделях в 1970-х годах, сегодня стал одним из обязательных компонентов любого автомобиля. От его исправной работы зависит как надежность двигателя, так и способность автомобиля проходить обязательные технические осмотры.

Назначение катализатора

Катализатор – это жизненно важная часть выхлопной системы автомобиля, также известная как каталитический нейтрализатор. Он отвечает за выброс в атмосферу меньшего количества токсичных соединений, таких как оксид углерода, оксиды азота или углеводороды. Уменьшение количества вредных частиц достигается за счет оптимизации процесса сгорания загрязняющих газов, образующихся в результате процесса сгорания.

Внутренняя структура катализатора представляет собой ячеистый монолит, и бывает двух типов:

Керамический монолит: обладает хорошей износостойкостью, устойчив к коррозии, механическим ударам и высоким температурам, оптимально работает при максимально возможных температурах.

Металлический монолит: быстрее достигает оптимальной рабочей температуры и начинает работать раньше, чем классический. Однако его уязвимость к механическим ударам является слабым местом.

Процесс работы катализатора

Расположение катализатора на выпускном коллекторе перед глушителем. Такое расположение, ближе к двигателю, дает ему возможность улавливать летучие вещества при самой высокой температуре. При нагреве нейтрализатора выше 400 градусов Цельсия, выхлопные газы вступают в химическую реакцию. Это возможно из-за прохождения газов через монолит внутри катализатора, где летучие вещества вступают в контакт с рядом химических катализаторов, состоящих из родия, платины или палладия.

В результате этого процесса монооксид углерода и углеводороды разлагаются на диоксид углерода и воду, и только частицы основного химического вещества удаляются из оксидов азота. Эффективность катализатора современной конструкции составляет 99%. Он контролируется с помощью вторичного лямбда-зонда, который также действует как датчик для диагностики. Кислородный датчик отправляет предупреждение об ошибке, когда эффективность катализатора падает ниже 90%, о чем свидетельствует чрезмерное количество кислорода, возникающее в результате химической реакции в каталитическом нейтрализаторе.

Какие проблемы может вызвать катализатор

Наихудший эффект снижения эффективности катализатора — головокружительный рост уровня выбросов загрязняющих веществ выше уровня, предписанного производителем. После того, как бортовая лампочка сообщит о неисправности данного устройства, а сервисная диагностика подтвердит неправильную работу каталитического нейтрализатора, ответственный водитель примет только одно решение: заменить это устройство.

Ремонт или очистка катализатора не являются жизнеспособным решением. Так как это откладывает момент, когда компонент снова вызовет проблемы. Более того, степень сложности таких операций высока. А риски сварки податливых выпускных коллекторов или пасты и прокладок, используемых для выхлопа, поступающего на катализатор, слишком высоки. 

Связанные проблемы, вызванные неисправностью катализатора, включают:
- Тяжелый запуск двигателя, вызванный засорением выхлопной системы;
- Выход из строя свечи зажигания из-за слишком малого количества воздуха для эффективного сгорания;
- Увеличение расхода топлива из-за избытка топлива, необходимого двигателю;
- Раздавливание керамического монолита при ударе тупым телом о дорогу;
- Пропитка монолита бензином и его подгорание, из-за выхода из строя лямбда-зонда;
- Засорение катализатора маслом и антифризом, проник в монолит.

Проблемы, вызванные наличием неисправного катализатора, не всегда легко обнаружить. Устранение их основных причин позволяет сэкономить значительные средства. Требуется постоянно следить за состоянием каталитического нейтрализатора, путем выполнения компьютерной диагностики в наших автосервисах AutoComplex78.