2020-07-16 Неисправности катализатора

Основные неисправности, признаки неисправностей, причины выхода из строя катализатора

Автомобили, в том числе легковые, оборудованные двигателями внутреннего сгорания, имеют множество недостатков. Один из них – повышенное содержание в выхлопных (отработавших) газах, образующихся после сжигания топливно-воздушной смеси (далее ТВС), вредных, токсичных соединений.

В первую очередь разговор о монооксиде углерода (СО), оксидах азота (NO₂ и NO), углеводородах (НС), органических (относящихся к категории летучих) соединениях и взвешенных частицах (PM). Проблема хорошо известная и с тех пор когда стали заботиться об экологии, той среде, в которой живем, решаемая путем использования различных технологий.

Прежде всего начали с того что приняли экологические стандарты, которые постоянно ужесточаются, требования к концентрации вредных веществ в выхлопных газах сводятся к постепенному уменьшению их количества.

В 1988 году приняли первый стандарт – Евро 0, который привел к необходимости внесения конструкционных изменений в систему отвода отработавших газов (она же выхлопная система). Сейчас разрабатывается, готовится к внедрению уже стандарт Евро 7, активно используется стандарт Евро 6.

Так вот, когда ввели стандарт Евро 2, пришло понимание того что без кардинальных изменений в конструкции выхлопной системы не обойтись. И таким изменением стало использование такого устройства как катализатор (у него много названий, встречается каталитический нейтрализатор, конвертер, каталитический преобразователь, а еще и конвертер-нейтрализатор).

То есть на любом автомобиле, оборудованном бензиновым двигателем, соответствующим нормам экологического стандарта Евро 2 и выше, ставится обязательно катализатор. Принцип его действия основан на использовании каталитических преобразователей (редкоземельных и драгоценных металлов), процессов окисления и восстановления.

В дизельных моторах все немного сложнее. Связано это с тем что для окислительных, а особенно восстановительных процессов нужна высокая температура выхлопных газов. В случае сгорания дизельного топлива она недостаточная. Оттого ранее ставили лишь сажевый фильтр, а с ужесточением экологических норм стали использовать систему SCR, так называемой избирательной каталитической нейтрализации. Это предполагает установку SCR катализатора и использование специальной жидкости (по компонентному составу близка к мочевине, самая распространенная AdBlue).

Обслуживание катализаторов

Исходя из таких конструкционных особенностей выхлопной системы современных автомобилей возникает потребность в обслуживании катализаторов. Обусловлено это тем что каталитический преобразователь очень тесно связан с двигателем. Причем разговор идет не только о том что устройство оказывает опосредованное влияние на процессы формирования и сжигания ТВС, отвода отработавших газов. Кстати, это приводит в свою очередь к снижению эксплуатационных характеристик и рабочих параметров мотора.

Конструкционные особенности конвертера-нейтрализатора, а именно наличие матрицы, как правило, керамической (хотя бывает и металлическая, очень редко), предопределяют повреждения цилиндропоршневой группы двигателя. Это связано с разрушением матрицы и попаданием ее частиц вовнутрь силового агрегата. Как следствие текущий, а если сильно не повезет (все зависит от конструкции отдельно взятого силового агрегата) капитальный ремонт двигателя.

Оттого так важно обеспечить условия для полноценного обслуживания такого ключевого элемента выхлопной системы любого современного автомобиля как катализатор. По этому вопросу в Казани обращайтесь к нам на автомобильный портал Avto.Tatar, где размещен каталог, в котором опубликованы сведения об:

автосервисах, станциях технического обслуживания (СТО), техцентрах и других сервисных компаниях, где проводится полноценное обслуживание выхлопной системы в целом и катализатора в частности, в том числе по таким направлениям как диагностика и ремонт;
автомагазинах, предлагающих приобрести все что потребуется в ходе обслуживания и ремонта выхлопной системы в общем и катализатора в отдельности;
ПТО (пунктах технического осмотра), где проводится проверка состояния двигателя и его выхлопной системы по таким параметрам как соответствие содержания загрязняющих веществ в отработавших газах установленным требованиям (за что, собственно говоря, и отвечает катализатор), уровня шума действующим нормам (а за это несет ответственность глушитель, точнее несколько глушителей, как минимум два, объединенных в одну систему).

Интересует какие поломки катализатора наиболее часто встречаются, по каким признакам определить неисправности и как с ними бороться? Читайте об этом далее в нашем обзоре.

Катализатор – основные неисправности

Прежде чем рассказать о поломках катализатора кратко пройдемся по общей конструкционной схеме этого устройства. Оно состоит из трех ключевых компонентов:

корпуса, он же кэннинг (canning), это, как правило, металлическая оболочка, внутри которой находятся практически все основные элементы;
матрица, она же блок-носитель, это и есть то что назвали основными элементами, матрица бывает керамической (из термостойкого магниево-алюминиевого силиката) или металлической (из мелкогофрированной металлической фольги, гораздо реже), изготавливается в форме сот-ячеек или бусинок (такое решение встречается крайне редко), что и предопределяет характер поломок;
термостойкие прокладки, они нужны чтобы обеспечить герметичность подключения, как правило, фланцевого (бывают и другие варианты) соединения катализатора с другими компонентами выхлопной системы.

Вот в разрезе этих трех компонентов и рассмотрим основные неисправности устройства, предназначенного для снижения объема загрязняющих веществ в выхлопных газах.

Начнем с корпуса. Проблема состоит в том где располагается катализатор и другие компоненты выхлопной системы. А располагаются они под днищем автомобиля. Оттого основная поломка корпуса – его механическая деформация (вмятины, пробой, о причинах далее более подробно). Благо что корпус, как правило, изготавливается из легированных (нержавеющих) марок стали и о коррозии говорить не приходится.

Матрица. Характерные неисправности блока-носителя зависят, как отмечали выше, от его конструкционных особенностей. Не будем рассматривать все возможные поломки с учетом всех используемых схем. Возьмем то решение, которое встречается приблизительно в 85% случаев, а именно керамическая матрица с сотами. Вот от этого традиционного решения и оттолкнемся. Среди характерных неисправностей выделим:

механические повреждения керамической матрицы, она весьма хрупкая, а о том к чему ведет механическое разрушение внутренней конструкции (частичное или полное) уже отмечали, когда говорили о попадании частичек в двигатель и повреждении цилиндропоршневой группы;
оплавление матрицы под воздействием крайне высоких температур, из-за чего нарушается конструкционная целостность, в том числе геометрия сот и продольных каналов, по которым проходят выхлопные газы;
загрязнение упомянутых выше продольных каналов (уменьшение их общего проходного сечения) и сот, из-за чего затрудняется прохождение выхлопных газов, а порой и прекращается полностью, что очень нехорошо;
выработка каталитических преобразователей, из-за чего замедляются, а порой отсутствуют окислительные и восстановительные процессы, то есть выхлопные газы либо не очищаются, либо очищаются, но крайне неэффективно.

И третий элемент – термостойкие прокладки (если подсоединение катализатора фланцевое, в отдельных случаях, крайне редко, сварное, тогда прокладок нет). Самая характерная неисправность прокладок – механические повреждения по разным причинам.

Вот основные неисправности, которые могут случиться с катализатором. Еще раз отметим что в зависимости от особенностей конструкции возможны и другие поломки. Об SCR катализаторе, например, вообще не говорим потому что в России автопроизводители стараются с этой системой дизельные комплектации своих легковых автомобилей пока по мере возможности вообще не продавать по целому ряду как объективных, так и субъективных причин.

Далее о причинах поломок ключевого компонента выхлопной системы.

Катализатор – причины поломок

Причин, по которым конвертер-нейтрализатор выходит из строя, множество. Может какую-то и упустим, но об основных расскажем прямо сейчас. Начнем с главной. Любой катализатор, особенно его блок-носитель, обладает своим ресурсом. Выработка ресурса – основная причина поломки. Поэтому катализатор нужно менять вовремя.

Вторая распространенная причина неисправностей – механическое влияние на компоненты каталитического преобразователя. Во-первых, катализатор размещается, как и другие компоненты выхлопной системы, под днищем автомобиля, а значит возможно механическое воздействие вследствие наезда на какое-то препятствие (камень, бордюр, мало ли что еще). В результате корпус может погнуться, может сорвать крепление, а сама керамическая матрица очень хрупка и тоже может не выдержать такого. Во-вторых, сам принцип работы катализатора. Без нагрева окислительные, а особенно восстановительные процессы невозможны, это несколько сотен градусов. Случаются ситуации, когда на раскаленный как печка катализатор попадает вода, например, при наезде на глубокую лужу с водой или при преодолении водных препятствий. Разность температур может привести к температурной деформации и повреждению конвертера.

Третья причина, скажем так, группа причин, обусловлена поломками тех систем, которые связаны с выхлопной опосредовано через двигатель. Да и сам мотор, его поломки могут стать причиной, обуславливающей поломку рассматриваемого в нашем обзоре устройства. Если кратко, то к поломкам катализатора могут привести неисправности системы:

зажигания, из-за неполного сжигания топливно-воздушной смеси, скопления бензина в выпускном коллекторе и по другим причинам;
запуска двигателя;
питания (топливной), о ней детальнее далее;
смазки, когда моторное масло попадает в катализатор;

охлаждения, в таком случае охлаждающая жидкость (зачастую антифриз) попадает в катализатор.

Еще одна причина – неисправности самого двигателя, речь о поломках компонентов ГРМ (газораспределительного) и КШМ (кривошипно-шатунного) механизмов. Из-за отличий в конструкции моторов на этих поломках детальней останавливаться не будем. Просто знайте что они могут стать причиной поломки катализатора. А потому двигатель требует периодического сервисного обслуживания. Помимо этого влияние имеет и режим эксплуатации двигателя. Та же его продолжительная работа на холостом ходу – еще одна причина неисправностей катализатора.

Говоря о влиянии системы питания на катализатор. Тут разговор о качестве используемого топлива, если оно содержит вредные примеси и присадки, низкого качества, топливный и воздушный фильтры не справляются со своей задачей, катализатор может выйти из строя. Это же утверждение относится и к использованию этилированного бензина, «левых» технических жидкостей, используемых для промывки системы питания. Поэтому нужно заправляться на проверенных АЗС (в Казани предлагаем подобрать их в нашем каталоге) и вовремя выполнять сервисное обслуживание системы питания, в том числе заменять топливный и воздушный фильтры. Помимо этого надобно следить за электроникой, определяющей состав топливно-воздушной смеси. В этом плане все зависит не только от системы питания. Тут проблема комплексная. Переобогащение ТВС, как причина поломки катализатора в результате оплавления матрицы, может происходить не только из-за неисправностей системы питания. Иногда виновницей становится система зажигания. Порой катализатору достается и от других неисправных систем, той же выхлопной. Это ситуация когда, говоря образно, свои же «бьют по лицу», разговор о поломке того же лямбда-зонда (его еще называют кислородным датчиком). И в целом неисправная ЭСУД (электронная система управления двигателем) может убить катализатор на раз-два. То есть разговор о неисправностях уже электрической части автомобиля, тех же датчиков, отвечающих за работу как двигателя, так и выхлопной системы, системы питания и прочих взаимосвязанных.

Четвертая причина, приводящая к поломкам катализатора, заключается в их низком качестве. Нужно устанавливать только качественные детали. Ведущие иностранные производители это германская BASF Catalysts, британская Johnson Matthey, бельгийская Umicore, американская Engelhard Technologies, датская Haldor Topsoe, финская Ecocat OY. Среди отечественных производителей отметим продукцию таких компаний как «Экоальянс», «Джонсон Матти Катализаторы», «Басф», «Росскатавто», «РосЭко», «Мобил ГазСервис». Подобрать автомагазин в Казани, где можно купить действительно качественный катализатор по доступной стоимости, предлагаем на нашем автопортале Avto.Tatar.

Следующая пятая причина – отсутствие или низкое качество обслуживания автомобиля. Вы уже поняли что ресурс катализатора зависит от того в каком состоянии находятся двигатель, а также не только выхлопная система, но и такие взаимосвязанные как питания, зажигания, смазки, запуска двигателя, охлаждения, ЭСУД, как минимум. А это значит что их надо поддерживать в исправном состоянии. Проходите плановое техобслуживание вовремя и своевременно реагируйте на признаки поломок этих систем (о них читайте далее). Причем многое зависит еще от оснащения автосервиса, где проводится плановое ТО, и факта того какие там мастера работают. Особое внимание на опыт, квалификацию и отношение к своему делу специалистов. Выбрать автосервис в Казани предлагаем тоже на нашем автопортале в систематизированном каталоге.

И последняя, шестая по счету причина, на которой остановимся – условия эксплуатации, стиль и манера вождения. Ресурс катализатора во многом зависит от водителя (речь больше о превалирующем режиме эксплуатации двигателя) и тех условий, в которых используется автомобиль большую часть времени.

Катализатор – признаки поломок

Как уже отмечали, любой катализатор имеет свой ресурс. Отталкиваясь от этого основной признак того, что вероятны поломки рассматриваемого узла, дата на календаре, когда заканчивается срок использования катализатора, или отсечка на спидометре (когда пробег достигает отметки критического для замены этого устройства).

А остальные признаки поломок катализатора в той или иной мере связаны с работой двигателя, точнее нарушениями в его работе, о снижении эксплуатационных характеристик и рабочих параметров уже отмечали, среди них:

отсутствие возможности запустить двигатель или он плохо заводится;
существенная потеря мощности и динамики работы мотора;
нестабильная работа (особенно на холостых оборотах, когда мотор попросту глохнет или «плавают» обороты);
повышенный расход топлива (из-за рассмотренного выше переобогащения ТВС).

Также, когда нарушается работа силового агрегата, загорается лампочка Check Engine, на панель приборов тоже нужно обращать самое пристальное внимание. Среди других признаков, говорящих о том что возможно неисправен каталитический преобразователь, – едкий, устойчивый запах тухлых яиц (сероводорода), появление дрожи и вибрации при работе мотора, возникновение дребезжащих звуков непосредственно в моторном отсеке либо под днищем.

Вот эти, а также ряд других признаков обозначают вероятные поломки катализатора. В любом случае не тяните, говоря образно «кота за хвост», и сразу обращайтесь в автосервис, проводите комплексную диагностику двигателя и систем, обеспечивающих его работу.

Катализатор – ремонт

Вся проблема в том что катализатор – узел неремонтопригодный, восстановлению не подлежит, стоит жутко и очень дорого (иногда лишь возможна очистка блока-носителя). Связано это с тем что в качестве каталитических преобразователей используются зачастую металлы платиновой группы (МПГ, они же платиноиды). Очень дорогие, среди которых отметим платину (отсюда и название), палладий, а еще родий, также иридий, рутений и осмий. Поэтому замена катализатора очень дорогая в плане его покупки, а сами работы, особенно если соединение фланцевое, стоят недорого, тут проще.

Решений несколько. Можно ставить родной катализатор, подобрать его с менее дорогими каталитическими преобразователями (но очень внимательно, чтобы соответствовал особенностям двигателя и взаимосвязанных с ним систем) или установить обманку.

Под обманкой следует понимать устройство, меньшее по стоимости чем катализатор, позволяющее работать в нормальном режиме двигателю. Если это бензиновый мотор, то зачастую вместо катализатора ставят пламегаситель, но концентрация загрязняющих веществ повысится в выхлопных газах, а это для сотрудников ГИБДД джек-пот. Как справляются с системой SCR, говорить не будем, есть свои «бандитские» приемы.

Выбор за владельцем автомобиля. В случае исчерпания ресурса или поломки менять катализатор на такой же или более дешевый либо ставить на его место другое устройство, тот же пламегаситель, если мотор бензиновый.

Специфика работ, которых требует замена катализатора, во многом обусловлена местом его установки. Некоторые производители ставят каталитический нейтрализатор за приемной трубой или по сути он ее часть (порой и продаются в комплекте). Есть решения когда катализатор ставится в выпускной коллектор. А вот самое с точки зрения замены и обслуживания неудачное расположение это перед приемной трубой. Порой требуются акробатические трюки и цирковые номера чтобы поменять катализатор при таком расположении.

Заканчивая наш обзор. Каждый должен понимать – «умрет» или не в полной мере будет работать катализатор выхлопной системы – это «смерть» двигателя, вплоть не то что до его капитального ремонта, а порой и полной замены (особенно вредны керамическая пыль и крошка, не говоря уже о нарушении работы как мотора, так и взаимосвязанных с ним систем). Оттого замена катализатора всегда должна проводиться своевременно, либо по плану, либо исходя из фактического состояния и наличия поломок.

О том где в Казани купить катализатор, провести сервисное техобслуживание и восстановление выхлопной системы в целом, каталитического преобразователя в частности, купить все что будет надобно в ходе этих операций можете узнать, использовав актуальную и достоверную информацию из каталога нашего автопортала. Обращайтесь к нам на Avto.Tatar, экономьте свои время, а также деньги, поддерживайте в исправном состоянии выхлопную систему своей машины как залог оптимального функционирования двигателя и систем, отвечающих за его работу.

2020-07-16 Неисправности катализатора

Похожие новости

Новости партнёров