Ремонт, удаление или замена катализатора – процедура, с которой часто сталкиваются владельцы автомобилей с возрастом более 5 лет.
- Диагностика
- Распространенные варианты замены каталитического нейтрализатора Ремонт и замена катализатора Suzuki SX4 1.6л на пламегаситель. Видео:
Cкупка катализаторов: металлических, керамических, сажевых фильтров — https://dragincat.ru/
В зависимости от конструкции системы выпуска, характера повреждений и пожеланий автовладельца проблема неисправного каталитического нейтрализатора может решаться несколькими путями. Подробнее обо всех аспектах ремонта и замены неисправного катализатора читайте ниже.
По данной теме есть похожая статья — Плюсы и минусы замены катализатора на пламегаситель.
Краткая история появления каталитических нейтрализаторов
Впервые стандарт, регламентирующий количество вредных выбросов в выхлопных газах, появился в 1988 году. Тогда он получил название ЕВРО-0. Этот стандарт на практике почти никак не применялся. Ограничения по количеству выбросов по факту были только на бумаге.
В 1992 году был утвержден стандарт ЕВРО-1. И здесь, в основном для стран Европы, появились действительно работающие ограничения для вновь производимых автомобилей.
Однако требования к содержанию опасных веществ не стали большой проблемой для автопроизводителей. И достигать необходимых показателей удавалось за счет оптимизации работы системы питания и зажигания. Уже тогда делались попытки вживления в системы выпуска первых версий нейтрализаторов. Но массового применения на тот момент еще не было.
После введения нового экологического стандарта ЕВРО-2 в 1995 году достигать требуемой чистоты выхлопов для некоторых двигателей без применения дополнительных средств очистки стало проблематично. Например, требования только по содержанию окиси углерода в выхлопах возросли в 3 раза.
На кардинальную модификацию двигателей пошли не все производители.
И для них решение нашлось во внедрении в систему выпуска особого устройства: каталитического нейтрализатора.
Сегодня действующим стандартом на территории ЕС и Америки является ЕВРО-6. И для достижения требований этого экологического класса применяются сложные, многоступенчатые системы очистки, которые не идут ни в какое сравнение с первыми версиями каталитических нейтрализаторов.
Немного законов государственных
По мировым, европейским, а теперь и по российским стандартам уровень выброса СО2 в атмосферу не должен превышать установленных ГОСТом норм для каждого вида двигателя. Например, для бензиновых моторов предусмотрен ГОСТ Р 52033-2003, а для моторов с дизельным горючим ГОСТ Р 52160-2003. Проще говоря, автомобилисты в нашей стране теперь (с 2003 года) живут по стандартам Евро-3, где суммарная масса выброса СО2 не должна превышать 2,3 гкм, и по стандартам Евро-4, где выброс CO до 1,0 гкм также не должен превышаться — иначе штраф, а в будущем невозможность прохождения ТО и получения диагностической карты, заменившей талоны техосмотра
Устройство автомобильного катализатора
Чтобы лучше понять, насколько серьезными могут быть последствия эксплуатации автомобиля с поломками каталитического нейтрализатора, рассмотрим устройство системы очистки отработавших газов.
Каталитический нейтрализатор состоит из основания (металлического или керамического), покрытого напылением из благородных металлов. Основание по форме представляет собой цилиндр или эллипсоид со сквозными продольными каналами.
Максимальное сечение каналов, как правило, не превышает 1-2 мм. Вся поверхность этих каналов покрыта тонким слоем благородных металлов и их сплавов с некоторыми другими химическими элементами.
Основание укладывается в выпускном тракте ближе к двигателю. Обычно между металлическим корпусом магистрали и основанием нейтрализатора укладывается небольшой слой из эластичного, термостойкого материала. Это предохраняет катализатор от механических повреждений.
Общая площадь всех сот катализатора в идеале должна быть равна диаметру участка выпускного тракта, в который он уложен. Подобное решение предотвращает завихрения и перепады давления в потоке выхлопов.
На версиях двигателей с классами от ЕВРО-3 и выше после участка магистрали, где расположен каталитический нейтрализатор, ставится контролирующий датчик. Он проверяет эффективность работы системы очистки в режиме реального времени.
В некоторых модификациях авто в системе устанавливается несколько катализаторов. Это зависит от типа двигателя, его мощности и конструктивных решений автопроизводителя.
Например, на V-образных моторах с разделенными выхлопными магистралями часто ставится 2 или 4 катализатора.
Принцип работы катализатора
Суть работы каталитического нейтрализатора заключается в его названии. В присутствии высоких температур и благородных металлов, таких как платина, родий и иридий, опасные для окружающей среды химические соединения, содержащиеся в выхлопных газах, преобразовываются в безопасные.
Важно понимать, что сами металлы в реакциях не участвуют. Они лишь инициируют и ускоряют разложение некоторых веществ.
Выхлопные газы бензиновых двигателей содержат три основные категории вредных веществ, которые подлежат обязательному контролю согласно стандартам ЕВРО.
- Окись углерода. Опасное химическое соединение, оказывающее крайне негативное воздействие на здоровье человека. После прохождения через катализатор преобразовывается в безопасный углекислый газ и воду.
- Окись азота. Вредное для природы и атмосферы соединение. При прохождении через катализатор разлагается на газообразный двухатомный азот, углекислый газ и воду.
- Углеводороды. В основном выпадают в виде твердых осадков. Но могут быть и газообразными. Все зависит от структуры углеводорода. Конвертируются после прохождения нейтрализатора в углекислый газ и воду.
В настоящее время каталитические нейтрализаторы представляют собой сложный комплекс очистки, состоящий из нескольких участков. Каждый из участков катализатора отвечает за свою часть химических преобразований. После очистки выхлопные газы по сравнению с их первоначальным составом становятся в десятки раз менее опасными для окружающей среды и здоровья человека.
Удаление катализатора. Видео:
Способы очистки и применяемые средства
Автолюбителями и мастерами станций технического обслуживания практикуется 3 способа очищения катализатора от масляного нагара и сажи:
- Профилактическая чистка моющим средством производится на пробеге 70–100 тыс. км без снятия с автомобиля.
- Механическая очистка.
- Многократная промывка.
Последние 2 варианта подразумевают демонтаж и частичную разборку нейтрализатора.
Для профилактического обслуживания катализаторов в продаже имеются специальные жидкости типа Hi-Gear HG3270. Средство просто выливается из флакона в топливный бак, дальше авто эксплуатируется в прежнем режиме. Удаленная из агрегата сажа вылетает наружу вместе с выхлопными газами.
Для механической чистки надо располагать компрессором и подготовить мелкую наждачную бумагу. Метод нельзя назвать удачным, поскольку удаляются лишь наружные загрязнения, в глубине керамических сот часть нагара остается.
Факторы, снижающие ресурс каталитического нейтрализатора
Каталитический конвертер-нейтрализатор обычно рассчитывается на 200-300 тысяч километров пробега. Но это в идеальных условиях. На практике этот элемент выходит из строя гораздо раньше. Причин досрочного отказа каталитического нейтрализатора несколько.
- Некачественное топливо. Проблема низкокачественного топлива наиболее значима для технологичных систем очистки: ЕВРО-5 и ЕВРО-6. Сегодня откровенно плохое топливо встречается все реже. Но по-прежнему этот фактор актуален.
- Проблемы в системе питания, зажигания и газораспределения. Несвоевременный впрыск топлива, сбои в работе зажигания, некорректное смещение фаз газораспределения приводят к повышению температуры в выпускном тракте и ускоренному разрушению катализатора.
- Общий износ двигателя. Особенно неблагоприятным считается проникновение масла в камеру сгорания. Масло забивает соты и повышает температуру в магистрали. А это неизбежно сказывается на долговечности нейтрализатора.
- Механическое воздействие. Даже небольшой удар по корпусу, в котором уложен катализатор, может вызывать его повреждение.
В большинстве случаев, под воздействием вышеперечисленных факторов, проблемы с каталитическим нейтрализатором появляются уже после 50-100 тысяч км пробега.
Основные поломки и признаки неисправностей катализатора
Известно несколько неисправностей каталитического нейтрализатора. Рассмотрим сначала распространенные поломки, потом их проявления. Более 95% все проблем с катализатором составляют следующие неисправности:
- снижение эффективности работы из-за засорения сот сажей и маслянистыми отложениями или по причине эрозионного разрушения активного напыления;
- падение пропускной способности катализатора, которое обычно вызвано оплавлением основания;
- механическое разрушение (трещины, сколы, разлом на несколько частей).
Признаков поломки каталитического нейтрализатора также несколько.
- Ошибка на приборной панели.
- Снижение мощности и приемистости авто. Двигатель начинает «тупить», автомобиль хуже ускоряется, падает максимальная скорость.
- Проблемы с запуском. Мотор запускается неохотно, часто глохнет и работает нестабильно на холостых оборотах.
- Появление выраженного запаха отработавших газов, более резкого, чем обычно.
- Повышение расхода топлива.
- Небольшое увеличение рабочей температуры двигателя.
Обычно все эти проявления относятся к признакам забитого катализатора. Появляются они чаще всего комплексно, но бывают и единичные проявления. Первые три признака появляются чаще других и более явно указывают на проблемы с катализатором.
Три последних являются дополняющими и в совокупности с другими повышают вероятность того, что проблема заключается действительно в системе очистки отработавших газов.
Диагностика
Проверка состояния каталитического нейтрализатора возможна без применения специализированных средств, применяемых на СТО. Однако результат не дает стопроцентной достоверности. Если эффективность работы катализатора без проверки на CO-CH на СТО оценить сложно, измерить его пропускную способность можно и в гаражных условиях.
Как проверить катализатор на забитость, не снимая его? Наиболее простой и достоверный способ самостоятельной диагностики заключается в измерении так называемого противодавления. Это явление возникает в выпускном тракте тогда, когда катализатор забит, и выхлопные газы не могут свободно двигаться по магистрали.
Для проверки потребуется обычный манометр и шланг к нему с переходником под резьбу датчика кислорода, установленного перед катализатором. Выкручиваете датчик, подключаете манометр, запускаете двигатель и даете 3-4 тысячи оборотов. Давление не должно подниматься выше 0,3-0,4 кг/см3.
Для автомобилей со стандартами ЕВРО-4 и выше можно проверить давление после катализатора, выкрутив контрольный датчик. Разница показаний до и после нейтрализатора не должна превышать 20-30%.
В совокупности с другими симптомами забитого катализатора, описанного в предыдущем пункте, этот метод дает практически стопроцентную достоверность результатов проверки.
Щадящие методы
Существуют наиболее мягкие способы очистки катализатора с помощью современной автомобильной химии. Кроме того, демонтированное устройство можно очистить с помощью длительного замачивания и последующего удаления загрязнений механическим способом.
Присадки
Современные специализированные магазины предлагают широкий выбор специальных средств, которые предназначаются для промывки и восстановления нейтрализатора. Использовать их очень просто. Для этого нужно влить содержимое бутылочки внутрь топливного бака авто.
Но следует помнить, что сильно загрязненный катализатор очистить только химическим путем не получится. Данные присадки целесообразно использовать для профилактических целей, при низком уровне загрязнения или износа. Регулярное использование таких средств может увеличить ресурс устройства.
Замачивание и удаление отложений
Сильно загрязненный нейтрализатор лучше демонтировать и попробовать очистить с помощью специальных химических средств, этанола, жидкости для карбюратора.
Сделать это можно, придерживаясь следующего алгоритма:
- демонтировать выпускной коллектор с предварительным катализатором, открутив две гайки;
- тщательно проверить целостность всех сот;
- в случае отсутствия механических повреждений начать промывку.
Следует учитывать, что в случае просадки или прогорания нужно заменить катализатор.
Промывку с использованием жидкости для карбюратора требуется по следующей схеме:
- вначале подготовить пластиковую тару достаточной глубины для вертикального погружения нейтрализатора;
- обильно полить соты устройства;
- обернуть деталь смоченными тряпками и поместить внутрь емкости;
- через 20-30 минут промыть соты под напором горячей воды;
- просушить и продуть катализатор сжатым воздухом;
- проделать данную процедуру повторно.
Если данная процедура не принесла ожидаемых результатов, то можно попробовать керосин.
Ремонт катализатора своими руками
Сильно забитый, оплавленный, потрескавшийся или расколотый каталитический нейтрализатор не подлежит ремонту. Можно ремонтировать только не сильно забитый катализатор, у которого сечение проходных каналов снижено из-за засоров, или образовался налет на торцевой поверхности основания.
Относительно эффективное решение – это чистка. Как почистить катализатор? В зависимости от степени и характера засоренности, практикуются два метода: механическая или химическая очистка.
1. Механическая очистка применяется редко. Заключается она в вырезании участка системы выпуска с установленным катализатором, аккуратной его разборки, извлечения и механического удаления налетов с торцевой поверхности основания.
Требует аккуратного и щепетильного подхода и не всегда является эффективной мерой. Часто очистить катализатор либо не удается вообще, или в процессе чистки он повреждается до непригодного состояния.
2. Химическая чистка катализатора – более распространенный метод. Важно понимать, что химический метод – это, скорее, превентивная мера. Если катализатор засорен до практически полного закупоривания, то никакая химия не поможет.
Есть два принципиально отличающихся метода. Один предусматривает добавку в топливо специального реагента, который постепенно удаляет с поверхности сот загрязнения. Метод эффективен в качестве профилактики, не более.
Чаще использую специальный очиститель катализатора. Это особый химический состав, в который погружается на некоторое время основание. Для применения этого метода необходим демонтаж нейтрализатора. В не сильно запущенных случаях химический очиститель катализатора довольно эффективно справляется с поставленной задачей.
Распространенные варианты замены каталитического нейтрализатора
В подавляющем большинстве случаев в России и странах постсоветского пространства вышедший из строя катализатор не восстанавливают, а удаляют. Обычное удаление и установка полого патрубка на его место (или просто вырезание основания из корпуса) – не самое эффективное решение.
Нарушаются заложенные конструкцией системы параметры. Это приводит к повышению температуры отдельных элементов выпускного тракта и усилению звука выхлопа.
Более эффективными считаются следующие решения, которые практикуются гораздо чаще банального удаления каталитического нейтрализатора:
- Замена на оригинальный каталитический нейтрализатор. Дорогая и не всегда обоснованная мера. Бесспорный плюс – гарантируется исправная работа системы очистки отработавших газов.
- Установка универсального катализатора. Обойдется дешевле, чем замена на оригинал. Сегодня на рынке заменителей оригинальных катализаторов довольно много. Рассматривать есть смысл только универсальные катализаторы из среднего и более высокого ценового сегмента. Как показала практика, дешевые варианты неспособны эффективно очищать выхлопы. Это приводит к ошибке на приборной панели.
- Установка вместо катализатора пламегасителя или стронгера. Оптимальное решение, которое сегодня практикуется чаще всех других вместе взятых. Во-первых, сохраняется микроклимат в системе выпуска. Во-вторых, пламегаситель не только охлаждает выхлопы и снижает тепловую нагрузку на последующие элементы системы, но и гасит звуковые колебания. То есть машина начинает работать тише.
Если заменить катализатор на пламегаситель или стронгер, то прекратится очистка выхлопных газов. Это приведет к тому, что ЭБУ будет постоянно выводить на приборную панель ошибку: «Неэффективная работа катализатора». На некоторых моделях авто эта ошибка автоматически сказывается на режиме работы двигателя.
Чтобы обойти эту систему контроля, на второй датчик катализатора устанавливается специальное приспособление, так называемая обманка. Существует несколько типов обманок.
1. Простая механическая обманка. Выполняется в виде переходника с калиброванным отверстием (меньше газов пропускает на датчик и создает иллюзию работы системы очистки) или в виде вставки между лямбда-зондом и выпускным трактом с уложенным внутрь небольшим кусочком катализатора.
Локально очищает газы, попадающие на датчик. Что также воспринимается как нормальная работа системы. Такие датчики подходят почти для всех систем ЕВРО-3 и некоторых ЕВРО-4.
2. Электронная обманка катализатора. Вживляется в электрическую цепь контрольного датчика кислорода. Состоит из конденсатора и резистора.
Модифицирует электрический сигнал, отправляемый на ЭБУ, чем создает иллюзию исправной работы катализатора. Применяется на двигателях, работающих по ЕВРО-4. Иногда срабатывает на некоторых моторах с экологическим классом ЕВРО-5.
3. Электронный модулятор. Сложное устройство. Устанавливается в разрыв цепи между лямбда-зондами и ЭБУ. Продвинутая версия обычной электронной обманки. Работает там, где простые устройства на основе резистора и конденсатора не справляются.
Формирует ожидаемый от контрольного датчика кислорода сигнал на основании показаний системного датчика, который ставится перед катализатором.
Практикуется также прошивка ЭБУ. Эта мера позволяет навсегда забыть об ошибке катализатора без применения обманок.
Однако часто подобное решение сказывается негативно на работе двигателя. Не все прошивки, имеющиеся в свободном доступе, работают корректно.
Ремонт и замена катализатора Suzuki SX4 1.6л на пламегаситель. Видео:
Самостоятельное изготовление пламегасителя
Обязательно проверьте материал на прочность. Подержите губки несколько минут над пламенем. Для постройки используйте тот, который после испытаний сохранил эластичность.
Чтобы сделать хороший пламегаситель собственноручно, потребуются две стальные трубы различного диаметра, одна из которых должна в точности совпадать с выхлопной трубой глушителя. Нержавеющий жаростойкий металл не так-то просто отыскать, к тому же этот материал достаточно дорогой, поэтому вместо него будем использовать старый отработанный глушитель. Для работы потребуются:
- сварочный аппарат;
- щетки по металлу;
- болгарка с отрезным кругом;
- дрель;
- набор ершиков (тех самых, которые используются для мытья посуды).
Начинаем работу с демонтажа автомобильного глушителя, поскольку нам необходимо вырезать старый катализатор. Труба, меньшего диаметра, должна полностью совпадать по размеру с демонтированным катализатором, поскольку в дальнейшем сделанный пламегаситель будет установлен вместо него.
Труба большего диаметра должна быть короче (примерно на 5-6 см, чтобы сделать отступ с каждой стороны по 2.5-3 см). С каждой стороны необходимо сделать надрезы, поскольку их нужно будет загнуть и заварить. Далее на трубе с меньшим диаметром необходимо сделать отверстия (каждое из них должно быть 3 мм в диаметре, для чего достаточно подобрать соответствующее сверло).
