Поломка катализатора: как понять самостоятельно, причины, что делать

Катализатор, как и любая иная система автомобиля, рано или поздно обязательно выйдет из строя. Среди водителей бытует мнение, что он:

• совершенно не адаптирован к невысокому качеству отечественного бензина и заметно снижает мощность двигателя;
• быстро забивается и повышает расход бензина, поэтому его лучше удалить.

Что делать – удалять или периодически проверять его работоспособность? Отказ от катализатора, конечно же, снимет проблемы его проверки, замены. Но ведь он предназначен для того, чтобы максимально удалять из выхлопных газов вредные для здоровья человека компоненты.

Если демонтировать катализатор, то электронный блок управления отнесется к этому как к поломке в выхлопной системе и соответствующим образом выдаст ошибку. Это проблему можно решить только перепрошивкой электронного блока управления.

Признаки забитого катализатора

Одним из основных симптомов неисправности является снижение мощности мотора и заметное ухудшение динамики автомобиля. Проявляется это заметным уменьшением максимальной скорости и вялым разгоном при старте с места от светофора или при обгоне. Существуют и другие признаки, указывающие на неполадки в работе катализатора:

• Затрудненный старт и холодного, и горячего двигателя.
• При сильном засорении узла возможен полный отказ силового агрегата.
• В выхлопе появляется неприятный запах сероводорода (тухлого яйца).
• Обороты двигателя самопроизвольно уменьшаются или увеличиваются.

Неисправность катализатора может сопровождаться загоранием индикатора Check Engine на панели приборов.

Контрольная лампа включается при внезапном разрушении активного вещества или повреждения проводов, передающих сигнал от одного из двух датчиков. Они установлены перед входным и после выходного патрубка узла и контролируют содержание активного кислорода. При постепенном засорении индикатор не сигнализирует о выходе системы из строя.

Рис. 2 – «Загрязнение и разрушение наполнителя катализатора»

Почему забивается катализатор?

Причин здесь масса. Как мы с вами знаем это своеобразный фильтр, который должен отчищать отработанные газы, делая их менее токсичными. Обычно это мелкие керамические соты (на которые наносится тонкий слой благородных металлов, обычно платиновой группы), собранные в специальный блок, которые находятся в специальном утолщении глушителя. При прохождении газов этот «блок» разогревается примерно до 750 – 900 градусов и под воздействием температуры происходит преобразование плохих соединений газов в безопасные.

Соты очень тонкие (около 1 квадратного миллиметра) и они могут реально забиться, это происходит из-за систематического нарушения работы двигателя:

• Попадание антифриза или ТОСОЛА. Если у вас пробита прокладка головки блока, либо есть течи теплообменника, да и сам блок может быть поврежден (в общем охлаждающая жидкость уходит). Зачастую она попадает в цилиндры двигателя и далее с отработанными газами оседает на поверхности катализатора. Происходит не только забивание, но и оплавление поверхности.
• Попадание масла в выхлоп. Это когда у силового агрегата присутствует «маслорож» (уровень масла постоянно падает), а владелец, длительное время ничего не предпринимает. Масло оседая в сотах, не сгорает, а постепенно забивает их.

• Плохое топливо. Если вы залили какой-нибудь контрафактный бензин, то на такте выхлопа он может еще не сгореть, а горящий выходит в глушитель и оплавляет поверхность катализатора.
• Плохая прошивка. Если залить не проверенную прошивку (сделать чип-тюнинг), то возможно опять получить эффект не сгоревшего топлива, потому как может быть нарушена система зажигания, либо задана не верно.
• Газомоторное топливо. Или попросту газ, у него есть свой блок управления, если настроить его не верно, опять же будет выходить горящая смесь в глушитель и катализатор. Да и выхлоп от газа, намного горячее, чем от бензина.

Причины забитого катализатора

Полное название упомянутого узла — каталитический нейтрализатор выхлопных газов, который представляет собой сложную конструкцию. В корпусе из нержавеющей стали находится керамический или металлический носитель с множеством продольных пор малого диаметра называемых сотами. Он устанавливается непосредственно за выпускным коллектором перед резанатором, глушителем и выхлопной трубой.

При больших сроках эксплуатации в порах образуется нагар или происходит их закупоривание твердыми частицами, причинами этого являются:

• Длительное использование некачественного бензина или дизельного топлива, которое не полностью сгорает в цилиндрах и образует большое количество сажи. Дожиг паров горючего происходит внутри носителя, что приводит к его перегреву и деформации.
• Особенно недопустимо использование этилированного бензина, тетраэтилсвинца в короткий срок выводит катализатор из строя.
• Большой угар масла из-за износа маслосъемных колец поршней или маслосъёмных колпачков клапанов.
• Механическое разрушение наполнителя следствие ударов по корпусу узла о неровности дороги.

Рис. 3 – «Принцип работы нейтрализатора выхлопных газов»

За редким исключением засорение данного устройства происходит в результате длительной эксплуатации неисправного мотора. Потому при появлении первых признаков необходимо проверить, забит катализатор или нет одним из предложенных ниже методов. На ранних стадиях проще устранить дефекты двигателя, а также восстановить функционирование узла.

Катализатор не работает: причины

Причины некорректной работы и полной неработоспособности простые и понятные – ячейки катализатора или забиты грязью, или он деформирован:

• бензин низкого качества. К сожалению, на наших АЗС водителям нередко предлагают в лучшем случае коктейль, состоящий из высококачественного топлива и низкооктанового бензина с повышающими октановое число добавками. Результат – топливо сгорает не полностью, а его остатки догорают в катализаторе, заполняя его сажей и прочими продуктами. Со временем он забивается и препятствует свободному прохождению выхлопных газов;
• ячейки слишком малого размера. Скорее всего, причина в том, что это неоригинальное устройство несоответствующего качества. Нередко такое случается и при использовании оригинала, предназначенного для пользователей США, где бензин отличного качества не забивает продуктами сгорания даже мелкие соты;
• неисправность двигателя. Причин неисправности, следствием которых может быть увеличенный расход, потеря мощности великое множество. Разобраться в них поможет только диагностика самостоятельная или в условиях сервисной станции. При чем здесь катализатор? Он просто симптом того, что в системах ДВС не все в порядке;
• езда по пересеченной местности, агрессивный стиль вождения по бездорожью, неаккуратное преодоление барьеров, рано или поздно приведет к деформации распложенных на днище автомобиля устройств выхлопной системы.

Подведем предварительный итог – водителю следует со всей ответственностью относиться к качеству бензина, поведению на дороге и подбору вышедших из строй запасных частей и узлов. В противном случае для устранения возникшей проблемы понадобится много денег.

Как проверить, забит ли катализатор?

Диагностика выхлопной системы может производиться водителем самостоятельно или специалистами автосервиса. Наиболее достоверный способ, позволяющий как проверить катализатор, так и устранить его неисправность — это демонтаж и осмотр узла. Однако этот метод самый сложный и трудоемкий: болты крепление прикипают, и резьбовые соединения не всегда удается раскрутить.

Рис. 4 – «Визуальная проверка катализатора»

Если же в процессе проверки из катализатора, снятого с автомобиля, высыпается порошок, то это говорит о его разрушении. Такой узел однозначно подлежит замене. Если дело не дошло до крайности, то убедиться в засорении сот можно посветив фонариком в одни из патрубков. Если с другой стороны вы не увидите света, значит большинство пор непроходимо для светового луча и выхлопных газов.

Рис. 5 – «Проверка катализатора манометром»

Существуют и иные менее трудоемкие методы проверки каталитического нейтрализатора, которые используются на СТО и водителями:

• Пытаемся рукой, одетой в перчатку, закрыть выхлопную трубу при этом двигатель должен работать на холостых оборотах. При исправной системе выпуска отработанных газов сделать это не удастся, вы будете явно чувствовать толчки в руку.
• Измерить давление в выпускном коллекторе при помощи манометра, подсоединенного к штуцеру вместо датчика остаточного кислорода (лямбда зонда) на входе в катализатор. Если данный показатель превысит 0,3 кгс/см2 при частоте оборотов двигателя в 2500 мин-1, значит узел неисправен.
• Точно определить забитый катализатор можно при помощи мотор-тестера. На место одной из свечей устанавливается специальный датчик давления, показания которого выводятся на осциллограф. Специалисту остается лишь оценить работу двигателя на больших оборотах. Давление в выхлопной системе более 2 кгс/см2 прямо говорит о непроходимости наполнителя.

Выбор метода проверки каталитического нейтрализатора остается на усмотрение автовладельца. При этом следует заметить, что наиболее достоверными являются демонтаж и визуальный осмотр узла и диагностика при помощи мотор-тестера.

Рис. 6 – «Проверка катализатор осциллографом мотор-тестера»

Предназначение катализатора

Основное назначение катализатора на современных автомобилях — это уменьшение токсичности выхлопа, что позволяет автомобилю вписываться в жесткие европейские нормы по экологичности машины. Сотовая структура такого фильтра удаляет из выхлопных газов вредные примеси и тяжёлые металлы. Изготавливаются катализаторы из специальных редкоземельных сплавов, что и объясняет его высокую стоимость.

Со временем эффективность катализатора существенно падает, металлические соты начинают прогорать и забиваются сажей, после чего требуется выполнять замену фильтра или его удаление. С учетом высокой стоимости катализаторов большинство автовладельцев принимают решение не менять их, а просто вырезать и установить специальные обманки. Однако такое решение имеет определённые подводные камни, в том числе существенно возрастает вред экологии и появляется «масложор» двигателя.

Можно ли ездить с забитым катализатором?

Последствия от эксплуатации автомобиля с серьезной неисправностью выхлопной системы бывают достаточно тяжелыми. Необходимо напомнить, что при выходе из строя катализатора наблюдается:

• Повышенное содержание вредных веществ в отработанных газах.
• Происходит значительное падение мощности двигателя.
• Из-за повышения сопротивления выхлопного тракта существенно возрастает расход топлива, что влечет за собой увеличение эксплуатационных расходов.
• При длительном использовании автомобиля с забитым катализатором в какой-то момент двигатель просто не заведется или того хуже заглохнет во время движения.

Наибольший вред причиняется двигателю в случае разрушения наполнителя катализатора. Образующиеся при этом твердые частицы могут попасть в цилиндр между его внутренней поверхностью и движущейся деталью — поршнем. В результате на зеркале образуются задиры, устранить которые можно только в процессе капитального ремонта шлифовкой с последующим хонингованием.

Зачем нужен в машине каталитический нейтрализатор

Большая часть выхлопных газов состоит из вполне нейтральных и безвредных веществ – азота, водяного пара и двуокиси углерода. Но обойтись только их наличием практически невозможно, такое случается лишь в идеально отрегулированном двигателе, работающем в предсказуемом стационарном режиме.

Во всех других случаях мотор начинает выделять крайне опасные для человека химически активные вещества, моноокись углерода, углеводороды и окислы азота.

Прямое уничтожение подобных ядов с большой скоростью и в требуемом объёме практически невозможно, поэтому инженеры были вынуждены прибегнуть к известным из химии каталитическим реакциям переработки вредных веществ в относительно нейтральные.

Катализатором в химии называется компонент реакции, который участвует в процессе, хорошо его ускоряет, но сам при этом не расходуется.

Что ценного в устройстве

К сожалению, ценного там оказалось много. В роли катализаторов пришлось применить благородные металлы, наиболее подходящие для этой цели.

Дошло до того, что самым дешёвым из них оказалось золото, но чаще приходится использовать платину, палладий и родий. Многим известно, что эти элементы существенно дороже всем понятного золота.

Одновременно с применением столь недешёвых компонент потребовалось создать геометрически непростую структуру, обеспечивающую контактирование каталитического вещества со всем объёмом выпускаемого цилиндрами газа. Это мельчайшие керамические или металлические соты, сквозь которые и продувается весь поток выхлопа.

В результате автомобиль приобрёл сложное, массивное и дорогое устройство в виде металлического корпуса, высокотехнологичной начинки, да ещё и обрамлённое контрольными датчиками с двух сторон, непрерывно следящими за его сохранностью и правильной работой.

Экологичность даром не даётся. Да и на этом прогресс не остановился, дальнейшее ужесточение требований законодателей продолжает влиять на появление дополнительных систем очистки выхлопа.

Что делать, если катализатор забитый?

Как понятно из вышеперечисленного игнорирование неисправности чревато большими неприятностями. Возникает резонный вопрос, что делать, если катализатор забит и это установлено абсолютно точно. Возможных выходов из такой ситуации имеется несколько:

1. Попытаться очистить наполнитель от нагара и твердых частиц. Существуют разные способы, описание которых выходит за рамки данной статьи. Другой вопрос, что эффективность их вызывает большие сомнения. Они применимы только на самой начальной стадии процесса, когда еще нет никаких признаков засорения узла, и никто не задумывается о возможной неисправности.
2. Удаление из корпуса наполнителя и установка пламегасителя и эмуляторов вместо датчиков остаточного кислорода. В таком случае вы на всегда забудете о неисправностях катализатора, но это вмешательство в конструкцию выхлопной системы легко выявляется при помощи газоанализатора, и вам будет грозить штраф за загрязнение окружающей среды.
3. Замена каталитического нейтрализатора новым. Это самый дорогой вариант — приобретение и установка узла обойдется от 9 до 17 тыс. рублей в зависимости от марки автомобиля.

Существуют так называемые спортивные катализаторы, которые, по отзывам специалистов и автовладельцев дают прирост мощности до 10%. Используемые в качестве наполнителя активные элементы позволяют с легкость уложиться в жесткие требования действующих нормативов Евро-4 и даже Евро-5.

Рис. 7 – «Замена каталитического нейтрализатора на автомобиле»

Как быть при выходе из строя катализатора

Варианта всего три:

1. Заменить на оригианльный
2. Заменить на универсальный
3. Установить пламегаситель

С первым пунктом вопросов нет, и он самый надежный. Оригинальная запчасть или её официальный заменитель, это лучше решение проблемы, хотя и самое дорогое.

По установке универсального катализатора, никто не сможет гарантировать долгий срок службы, а так же то, что мотор его примет как родной, но с другой стороны, вы не будете приносить излишний вред нашему воздуху, которым и дышим. Возможно потребуется дополнительная услуга по чиповке двигателя, чтобы избавить его от датчика, который следит за эффективностью работы катализатора (второй лямбда зонд) и дает мотору команду снизить топливо, если что то пошло не так.

Третий пункт пожалуй самый популярный. Пламегаситель снизит температуру выхлопа, так же как и катализатор, избавит от новых шумов. Но при установке пламегасителя в обязательном порядке необходимо деактивировать второй лямбда зонд чиповкой двигателя. Ну и огромный минус этого способа, это снижение экологичности вашего автомобиля.