Каталітичний нейтралізатор – його функція в автомобілі

Вихлоп автомобіля містить багато токсичних речовин. Щоб запобігти їх викиду в атмосферу, використовується спеціальний пристрій, який називається «каталітичний нейтралізатор» або «каталізатор». Встановлюється на автомобілі з бензиновими та дизельними двигунами внутрішнього згоряння. Знання того, як працює каталітичний нейтралізатор, може допомогти вам зрозуміти важливість його роботи та оцінити наслідки, які може спричинити його видалення.

Пристрій каталізатора

Каталітичний нейтралізатор є частиною системи випуску газів, що відпрацювали. Він розташований відразу за випускним колектором двигуна. Каталітичний нейтралізатор складається з:

• Металевий корпус з впускним та випускним патрубками.
• Керамічний блок (моноліт). Це пориста структура з безліччю осередків, що збільшують площу контакту вихлопних газів з робочою поверхнею.
• Каталітичний шар - спеціальне покриття на поверхні осередків керамічного блоку, що складається з платини, паладію та родію. В останніх моделях для напилення іноді використовується золото – дорогоцінний метал із нижчою вартістю.
• Кожух. Він служить теплоізоляцією та захистом каталітичного нейтралізатора від механічних пошкоджень.

Основна функція каталітичного нейтралізатора – нейтралізація трьох основних токсичних компонентів вихлопних газів, звідси і назва – трикомпонентна. Це інгредієнти, які слід нейтралізувати:

• Окиси азоту NOx - компонент смогу, що викликає кислотні дощі, токсичні для людини.
• Окис вуглецю є смертельним для людини при концентрації в повітрі всього 0,1%.
• Вуглеводні CH - компонент смогу, деякі сполуки є канцерогенними.

Як працює каталітичний нейтралізатор

На практиці трикомпонентний каталітичний нейтралізатор працює за таким принципом:

• Вихлопні гази двигуна досягають керамічних блоків, де вони проникають у комірки та повністю заповнюють їх. Метали-каталізатори - паладій і платина - запускають реакцію окислення, в якій вуглеводні CH, що не згоріли, CH перетворюються на водяну пару, а монооксид вуглецю CO - в діоксид вуглецю.
• Відновлювальний метал-каталізатор родій перетворює NOx (оксид азоту) на нормальний, нешкідливий азот.
• Очищені вихлопні гази викидаються в атмосферу.

Якщо автомобіль оснащений дизельним двигуном, поряд з каталітичним нейтралізатором завжди встановлюється фільтр сажі. Іноді ці два елементи можна поєднати в один елемент.

Робоча температура каталітичного нейтралізатора має визначальний вплив на ефективність нейтралізації токсичних компонентів. Фактичне перетворення починається лише після досягнення 300°C. Передбачається, що ідеальна температура з точки зору продуктивності та термін служби становить від 400 до 800°C. Прискорене старіння каталізатора спостерігається інтервалі температур від 800 до 1000°C. Тривала експлуатація при температурі вище 1000°C негативно впливає каталітичний нейтралізатор. Альтернативою високотемпературної кераміки є металева матриця із гофрованої фольги. Платина і паладій виступають каталізаторами у цій конструкції.

Ресурс каталітичного нейтралізатора

Середній термін служби каталітичного нейтралізатора становить 100 000 км пробігу, але при правильній експлуатації він може нормально працювати до 200 000 км. Основними причинами передчасного зносу є поломка двигуна та якість палива (паливоповітряна суміш). Перегрів відбувається за наявності бідної суміші, а якщо вона занадто багата, пористий блок забивається незгорілим паливом, перешкоджаючи перебігу необхідних хімічних процесів. Це означає, що термін служби каталітичного нейтралізатора значно скорочується.

Іншою частою причиною виходу з ладу керамічних каталітичних нейтралізаторів є механічні ушкодження (тріщини) через механічні навантаження. Вони провокують швидку руйнацію блоків.

У разі несправності продуктивність каталітичного нейтралізатора погіршується, що фіксується другим лямбда-зондом. У цьому випадку електронний блок управління повідомляє про несправність і виводить на панель приладів помилку «ПРОВЕРИТИ ДВИГУН». Брехтіння, підвищена витрата палива та погіршення динаміки — теж ознаки поломки. І тут його змінюють на новий. Каталізатори не підлягають очищенню чи відновленню. Оскільки цей пристрій дорогий, багато автомобілістів воліють його просто знімати.

Чи можна зняти каталітичний нейтралізатор

Після зняття каталізатора його часто замінюють пламегасителем. Останній компенсує потік вихлопних газів. Його рекомендується встановлювати, щоб унеможливити неприємні шуми, які утворюються при знятті каталізатора. Крім того, якщо ви хочете його видалити, краще видалити пристрій повністю і не вдаватися до рекомендацій деяких автолюбителів, щоб пробити отвір у пристрої. Така процедура лише на якийсь час покращить ситуацію.

У автомобілях, що відповідають екологічним нормам Євро 3, крім видалення каталітичного нейтралізатора має бути перепрошений електронний блок керування. Його потрібно модернізувати до версії без каталітичного нейтралізатора. Також можна встановити емулятор сигналу лямбда-зонда, щоб унеможливити прошивку ЕБУ.

Найкраще рішення у разі виходу з ладу каталітичного нейтралізатора – заміна його оригінальною деталлю у спеціалізованому сервісі. Таким чином, втручання в конструкцію автомобіля будуть виключені, а екологічний клас відповідатиме зазначеному виробником.