Автомобильный катализатор (по-научному «каталитический нейтрализатор») – это деталь выхлопной системы машины, которая отвечает за дожигание выхлопных газов, тем самым снижая количество вредоносных выбросов в атмосферу.
Продукты сгорания бензина нейтрализуются при проходе через специальные мелкие соты, покрытые металлами-катализаторами (палладием, родием, платиной, а иногда – золотом). За заботу об экологии приходится платить и немало: деталь одна из самых дорогих в автомобиле и при этом весьма хрупкая.
Как устроен катализатор
Катализатор в автомобиле находится сразу за выпускным коллектором и устроен следующим образом:
- металлический корпус с выходами по обеим сторонам (через один в нейтрализатор поступают выхлопные газы, через другой – осуществляются выбросы в атмосферу);
- кожух-утеплитель (для предотвращения утечки газов и создания температуры для протекания необходимых реакций внутри корпуса);
- большой керамический блок, расположенный внутри корпуса и состоящий из мелких ячеек (размер и пористость блока обусловлены работой со значительным объёмом отработанных газов);
- покрытие из металлов-катализаторов на ячейках блока (самый дорогой элемент из-за цены на платину, родий и палладий, но именно он и нейтрализует продукты сгорания бензина).
За работой каталитического нейтрализатора следит бортовой компьютер. Делает он это при помощи кислородных датчиков (лямбда-зондов), расположенных перед и за катализатором.
Первый лямбда-зонд служит для определения состава выхлопных газов, поступающих в катализатор, второй – для анализа того, что получилось после очистки. Бортовой компьютер сравнивает оба показателя, и если они не отличаются, то сообщает водителю о поломке катализатора с помощью сигнала «Check Engine».
Принцип работы катализатора
Современные нейтрализаторы в бензиновых двигателях являются трёхкомпонентными: связывание оксидов азота, нейтрализация несгоревших элементов и контроль датчиком. Работают катализаторы по следующему принципу:
- через входной патрубок выхлопные газы поступают в корпус детали и заполняют ячейки керамического блока;
- лямбда-зонд на входе фиксирует состав смеси;
- при взаимодействии газов с металлическим покрытием ячеек происходит химическая реакция, нейтрализующая продукты сгорания (углеводороды превращаются в водяной пар, оксид азота – в кислород и азот, а угарный газ – в углекислый);
- очищенные газы выходят из катализатора в атмосферу через выходной патрубок;
- лямбда-зонд на выходе анализирует получившуюся смесь и отсылает информацию бортовому компьютеру.
Виды катализаторов
Основных видов нейтрализаторов всего 3: керамические и металлические – для бензиновых двигателей, сажевые фильтры – для дизельных авто.
• Керамические катализаторы
Основной минус керамики – это хрупкость. При механическом и термическом воздействии (удар в ДТП, попадание в большую яму на дороге, сильное промерзание авто), а также при контакте с водой могут покрыться трещинами и моментально прийти в негодность. Однако за счёт внутренней структуры в виде ячеек керамические катализаторы лучше очищают выхлопные газы. Стоят они дешевле металлических. Но и в скупке (если решите продать б/у катализатор со своей машины) их цена значительно ниже.
• Металлические катализаторы
Ячейки внутри детали расположены не решёткой, а закручены в спираль к центру. Такой катализатор отличается прочностью, стойкостью к бездорожью и химическому воздействию. Цена, соответственно, значительно выше, чем у керамического. Основной причиной поломок металлических нейтрализаторов является перегрев, либо некачественное топливо.
• Сажевый фильтр
Катализатор для автомобилей, работающих на дизельном топливе. К сожалению, имеет все минусы керамических вариантов: хрупкий, с относительно коротким сроком эксплуатации (внезапно повысившийся расход масла и топлива – сигнал к проверке). Кроме того, фильтр склонен забиваться золой при работе двигателя на холостом ходу и перепадах температуры (например, в пробках, при ожидании кого-то в заведённой машине или желании погреться в салоне зимой).
Зачем нужен катализатор
По сути, единственная причина наличия этой детали в транспортном средстве – забота об окружающей среде и снижение вредности выбросов в атмосферу. Закон в большинстве стран обязывает оснащать все автомобили нейтрализаторами, чтобы выхлопы соответствовали действующему экологическому стандарту (например, в ЕС это Евро-6).
Парадоксально, но и сами катализаторы не без греха:
- двигатели с трёхкомпонентными нейтрализаторами расходуют больше топлива, чем аналоги на обеднённой смеси, и увеличивают выброс CO2 в атмосферу на 10%;
- производство металлов, необходимых для покрытия решётки катализатора, наносит вред экологии (например, получение палладия в качестве побочного продукта добычи платины и никеля);
- перегрев нейтрализатора может поспособствовать возникновению лесных пожаров.
Вариантов, что делать с автомобильным катализатором, немного: оставить как есть, заменить на устройство-аналог или удалить полностью.
Замена катализатора
Обычно замену катализатора производят в двух случаях: при поломке, либо при желании продать дорогой оригинал в скупку б/у запчастей, заменив на дешёвый аналог. Из-за покрытия решётки дорогими металлами (палладий, платина) стоимость оригинального нейтрализатора у скупщиков может доходить до 5% от стоимости авто.
• Оригинал
Самый рациональный вариант для такой замены – ремонт по гарантии. В противном случае придётся раскошелиться, так как цены на оригинальные нейтрализаторы начинаются от 25–30 тысяч рублей (за б/у).
• Универсальный
Подходит практически к любому автомобилю и стоит во много раз дешевле оригинала – от 7–10 тысяч рублей. Удешевление происходит за счёт замены дорогих металлов на более дешёвые аналоги (золото), однако и очищает выхлопные газы такой вариант хуже.
• Пламегаситель
Устанавливается вместо катализатора, но единственные его функции – это снижение температуры отработавших газов, шума и вибрации. Для экологии пользы от пламегасителя нет никакой.
Необходим после удаления катализатора, чтобы выхлопная система не прогорела. Цены на пламегаситель начинаются от 1 тысячи рублей.
Кроме цен на детали, нужно учитывать ещё и стоимость работ по замене. Установка оригинального нейтрализатора обойдётся намного дороже, чем пламегасителя с перепрошивкой ЭБУ. Впрочем, есть автомастерские, которые проводят все работы бесплатно. Ведь даже вышедший из строя нейтрализатор сохраняет некоторое количество драгметаллов, которые при химической обработке можно из него вычленить. Поэтому сервисы, продавая очищенный материал, не только окупают трудозатраты, но и обогащают свой маркетинговый арсенал злополучным словом «бесплатно». Вот неплохая сеть автомастерских, использующая эту стратегию.
Удаление катализатора
Удаление каталитического нейтрализатора хоть и не делает авто ощутимо быстрее или мощнее, но всё же имеет ряд преимуществ:
- можно использовать менее качественное и дорогое топливо;
- расход горючего снижается;
- двигатель не портится из-за «забитого» катализатора;
- нет риска подвести двигатель под капитальный ремонт из-за керамической пыли от неисправной детали;
- экономия на замене.
Основной недостаток – ощутимый вред экологии, а также невозможность пройти в дальнейшем проверку на соответствие авто экологическому стандарту при техосмотре.
Сложность самого удаления заключается в наличии лямбда-зондов, которые при отсутствии катализатора будут постоянно выдавать ошибку и переводить двигатель в аварийный режим. Обойти проверку можно двумя способами: установкой обманки или перепрошивкой блока управления двигателем.
Обманка для лямбда-зонда
Обманки могут быть механическими и электронными. Механическая представляет собой проставку из стали с каталитическим элементом внутри. Таким образом, выхлопные газы очищаются, но только для датчика и в мизерном объёме, а этого вполне достаточно для лямбда-зонда.
Электронные работают по схожему принципу и представлены в виде пары конденсатор-резистор или блока с микроконтроллером. Основная задача электроники – ослаблять сигнал с лямбда-зонда, тем самым симулируя снижение вредных газов для бортового компьютера.
Перепрошивка ЭБУ
Блок управления перепрошивается на стандарт Евро-2, в котором использование второго лямбда-зонда не требуется. Способ недешёвый и с риском испортить ЭБУ, поэтому имеет смысл только в случае уже запланированных манипуляций с прошивкой и её настройками.
Оба варианта чреваты потерей гарантии, поэтому удалять катализатор на гарантийных авто с пробегом до 100 тысяч км точно не стоит.
