Ремонт и замена катализатора своими руками.
Ремонт, удаление или замена катализатора – процедура, с которой часто сталкиваются владельцы автомобилей с возрастом более 5 лет.
Содержание этой статьи
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.
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.
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.
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.
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:
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.
В совокупности с другими симптомами забитого катализатора, описанного в предыдущем пункте, этот метод дает практически стопроцентную достоверность результатов проверки.
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.
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.
Ремонт и замена катализатора Suzuki SX4 1.6л на пламегаситель. Видео:
Удаление катализатора: плюсы и минусы
Просто удалить катализатор, выколотив его по кускам или вырезав из корпуса, – не самое эффективное и правильное решение. Единственный плюс – это минимальная цена процедуры. Однако практика показала, что негативных последствий может быть гораздо больше.
Проточка тормозных дисков своими руками. - здесь больше полезной информации.
1. Удаление катализатора приводит к увеличению токсичности выхлопа. А это повышенная вероятность того, что автомобиль не сможет пройти государственный техосмотр. Особенно проблема актуальна для возрастных авто.
2. Перегрев системы выпуска. Катализатор помимо очистки частично охлаждает отработавшие газы и не дает прорываться чрезмерно раскаленным выхлопам в резонатор и глушитель. После удаления катализатора без установки пламегасителя (стронгера) температура в конечных элементах выпускного тракта повышается. Следовательно, снижается их ресурс.
Вас заинтересует эта статья - Ремонт и замена втягивающего реле стартера. Как проверить?
3. Ухудшение микроклимата в системе. Выхлопные газы не идут по тракту сплошным потоком. Давление и скорость движения выхлопов постоянно меняется. Эту пульсацию отчасти гасит катализатор благодаря своей ячеистой структуре.
Оптимальное решение по соотношению цена/качество на сегодняшний день – заменить катализатор на пламегаситель или стронгер. Особенно актуально это решение для современных авто с технологичной системой питания и зажигания.
В России нормы по содержанию вредных веществ в выхлопах значительно ниже, чем в Европе. И даже без катализатора многие авто с возрастом до 10 лет проходят государственный технический осмотр без катализатора.
