Катализаторы в выхлопной системе

Если посмотреть на глушитель, как систему, то в ней есть обязательный элемент - катализатор (каталитический нейтрализатор).  Обычно это деталь с металлическим корпусом, расположенная внутри выхлопной системы ближе к двигателю, рядом или встроенная в приемную трубу, или коллектор. 

ℹ️ Какую роль играют катализаторы - это очистка отработанных газов, которая происходит в сотовой структуре внутри детали. Если газы не догорели, то происходит их окисление и выхлопная труба системы выводит переработанный газ в виде обычного углекислого газа СО₂.

Установка катализатора в глушители автомобиля позволяет сделать его использование более экологичным, на сегодня он является обязательным элементом, входящим в выхлопные системы транспортных средств. Причем чем больше содержание драгоценных металлов в катализаторе, тем более высокому уровню требований Евро-стандарта он соответствует. Давайте рассмотрим данную тему более подробно! 

Строение каталитического нейтрализатора

Каталитический нейтрализатор или катализатор — это сложное по конструкции, но важное устройство, от которого зависит степень очистки выхлопных газов. Он рассчитан на длительную эксплуатацию в условиях высоких температур и постоянного воздействия агрессивных веществ, содержащихся в выхлопе. 

Если с катализатором что-то случилось и требуется ремонт глушителя, то его не обязательно нужно сразу менять. Есть процедуры его очистки и восстановления, профильные СТО занимается этим. Процедуры очистки есть и встроенные в систему эксплуатации некоторых машин.

Из чего состоит катализатор - основные элементы конструкции:

1. Металлический корпус - выполнен из жаропрочной стали. Обеспечивает герметичность устройства и защищает внутренние элементы от механических повреждений и агрессивных сред.
2. Теплоизоляционный слой - между корпусом и внутренним блоком расположен термозащитный материал, сохраняющий рабочую температуру внутри катализатора и предохраняющий от перегрева наружные элементы.
3. Блок каталитических сот (монолит) - это основная часть катализаторов, где и происходит каталитическая реакция. Монолит изготавливается либо из керамики (наиболее распространённый вариант), либо из металла (реже, но устойчивее к повреждениям). Он имеет форму мелкоячеистой структуры в виде сот.
4. Каталитическое напыление - поверхность сот покрыта смесью благородных металлов — платины, палладия и родия. Именно они активируют химические реакции, способствующие окислению и восстановлению вредных компонентов выхлопных газов. Их наличие делает дорогим катализатор, цена от этого сильно возрастает.
5. Входные и выходные патрубки - обеспечивают подачу и отвод газов, имеют направляющие элементы для равномерного распределения потока внутри устройства.

⚠️ Вывод! В целом, катализаторы устроены так, чтобы обеспечить максимальный контакт выхлопных газов с активной поверхностью при минимальном сопротивлении потоку. Именно это позволяет эффективно снижать концентрацию вредных веществ, таких как CO, NOx и углеводородов в выхлопе.

Когда нужно менять катализатор глушителя?

В современных иномарках устанавливается 1 или 2 катализатора, но так как ремонт глушителей с заменой катализатора, может позволить себе не каждый владелец, то чаще всего катализатор заменяют на более дешевый пламегаситель. Как же определить, когда нужен ремонт автомобиля, необходимо ехать в сервисный центр или автосервис, и пора менять катализатор, или он ещё в состоянии выполнять возложенные на него функции?

Стоит задуматься о замене, если:

• наблюдаются заметные потери в мощности автомобиля;
• при холостых оборотах наблюдаются плавающие движения стрелки тахометра;
• автомобиль работает с перебоями;
• вы ощущаете заметное дребезжание системы выхлопа, даже передающееся на корпус.

✅ Резюме! Все эти признаки сигнализируют о скором разрушении катализатора и его непригодности. В Европе даже существует специальный стандарт, согласно которому катализатор подлежит замене, если автомобиль проехал 100 тысяч километров, переводя на наши дороги и их качество, для Украины этот показатель снизится до 60–80 тысяч километров пробега.

Варианты, когда возможен ремонт катализатора

Ремонт выхлопной системы не всегда должен сопровождаться заменой каталитического нейтрализатора. Катализаторами можно еще пользоваться, хотя официально считается, что они не подлежат ремонту, на практике возможны определённые действия, позволяющие временно восстановить их функции. 

Есть варианты, когда выхлопная система изменяется – удаляется катализатор из системы, и его заменяют другими автозапчастями. Эти меры не всегда соответствуют нормам, но в условиях ограниченного бюджета или отсутствия оригинальных деталей могут рассматриваться как временный выход.

Наиболее распространённые способы "ремонта" катализатора:

• Промывка катализатора - в некоторых случаях применяется химическая или ультразвуковая очистка катализатора без его удаления. Эффективна лишь при небольшом загрязнении и не решает проблему при физическом разрушении сот.
• Механическое выбивание засорившихся сот - из корпуса удаляют керамический блок с сотами. Это может убрать симптомы засора, но сам катализатор перестаёт выполнять функцию очистки. Это нельзя назвать лучшим вариантом.
• Замена катализатора на прямую трубу - катализатор вырезается, а на его место устанавливается обычная труба. Дополнительно применяется механическая или электронная обманка лямбда-зонда. Это решение дешевое, но нарушает экологические стандарты и может повлиять на работу двигателя. Как и предыдущий вариант, его нельзя назвать лучшим! 
• Установка пламегасителя - вместо катализатора ставится пламегаситель — элемент, глушащий звуковые и термические колебания. Он не выполняет очистку газов, но позволяет системе работать без катализатора с меньшими термическими и механическими нагрузками. Это один из самых популярных компромиссных вариантов, хотя он и нарушает экологические нормы, существующие в стране. 
• Замена на универсальный катализатор - устанавливаются более дешевые аналоги с меньшим содержанием драгоценных металлов. Они имеют более короткий срок службы, но обеспечивают частичное соблюдение экологических норм.

⚠️ Вывод! При сильном износе или разрушении структуры катализатора восстановление невозможно, и требуется его полная замена. Особенно это актуально для автомобилей, оснащённых системой OBD и несколькими лямбда-зондами — в таких случаях обход ведёт к ошибкам в работе ЭБУ и необходимости дополнительных мер по решению проблемы.

В качестве вывода

Катализатор — важнейший элемент системы выхлопа, напрямую влияющий на экологичность и корректную работу двигателя. Его замена требуется в случае механического разрушения, засорения или значительного снижения эффективности. При появлении признаков неисправности лучше не откладывать диагностику.

Хотя существуют методы "ремонта" катализатора, они, как правило, временные и не всегда безопасные. Наиболее разумным и экологичным решением будет установка нового или качественного аналога. Тем не менее в отдельных случаях возможна установка пламегасителя как компромисс между стоимостью и сохранением функциональности системы. В Украине для старых авто – это частое и даже стандартное решение! 

✅ Вывод! Менять катализатор нужно при появлении характерных симптомов неисправности или после пробега в среднем 60–100 тыс. км. Ремонт возможен, но чаще всего носит временный характер и не решает проблему комплексно. Если позволяет бюджет, замена на новый катализатор — оптимальное решение как для автомобиля, так и для окружающей среды. А плохой, но очень бюджетный вариант – замена катализатора на пламегаситель!