Эмблема марки Acura
Эмблема марки Audi
Эмблема марки BMW
Эмблема марки Cadillac
Эмблема марки Chevrolet
Эмблема марки Citroen
Эмблема марки Daewoo
Эмблема марки Ford
Эмблема марки Honda
Эмблема марки Hyundai
Эмблема марки Infiniti
Эмблема марки Kia

BMW 3 (E30) 1983-1994 Катализатор

14.33. Катализатор

Устройство

Каталитический нейтрализатор отработанных газов имеет корпус из нержавеющей стали, к которому сваркой присоединены впускной и выпускной конусы с патрубками и крепежными фланцами, а также теплоотражатели, удерживающие керамическую обшивку. Весь внутренний объем корпуса занят керамическим пористым монолитом, зафиксированным кольцами или сеткой из нержавеющей стали. Структура монолита похожа на обычный фильтр, но вся внутренняя и внешняя поверхность пор, контактирующих с газами, покрыта очень тонким молекулярным слоем сплава, который содержит платину, родий и палладий. Пористость монолита имеет большую площадь поверхности, покрытой этим сплавом из очень дорогих металлов, что в основном и определяет высокую цену нейтрализаторов.

Принцип работы

Двигатель выбрасывает в атмосферу вместе с отработанными газами продукты полного (водяной пар Н2О, азот N2 и т. п.) и неполного (оксид углерода СО, а также CnHm, оксиды азота NOx) сгорания топлива. Общее число компонентов, которые содержатся в этих газах, превышает несколько сотен, и большинство из них вредны для здоровья человека.

Отработанные газы, проникая через пористую поверхность монолита, во-первых, нагревают его, а во-вторых, доокисляются. Из СО получается СО2 то есть нетоксичный углекислый газ, CnHm в несколько этапов переходит в СО2 и Н2О, NOx превращается в молекулярный N2 который содержится в обычном воздухе, и в воду. Словом, в нейтрализаторе происходят довольно сложные химические реакции благодаря высокой температуре и наличию специального покрытия из дорогих металлов, служащих катализаторами.

Итак, главный позитивный эффект этого приспособления – полная нейтрализация трех компонентов – СО, CnHm, NOx, – которых в отработанных газах больше, чем других вредных веществ. И достигается он не только благодаря наличию платины, родия и палладия. Важную роль играет, как я уже сказал, температура, выдерживающаяся в границах 300–800° С. Если она снижается до 250° С, химические реакции нейтрализации СО, CnHm, NOx, несмотря на наличие металлов-катализаторов, не произойдут. А при температуре около 900° С начинает плавиться и разрушаться каталитическая пленка.

Эксплуатация

Чтобы не вывести из строя исправный нейтрализатор, нужно строго придерживаться правил его эксплуатации. Прежде всего, нельзя использовать этилированный бензин. Достаточно затратить 20–30 л этого бензина, – и активная поверхность катализатора покроется свинцом, что приведет к поломке.

Нужно постоянно и внимательно следить за техническим состояние двигателя. Нейтрализатор не выдерживает значительных отклонений в составе топливной смеси. При работе двигателя на богатых и очень богатых смесях он быстро забивается копотью и другими отложениями, а на бедных и очень бедных – перегревается до расплавления активного слоя. Для поддержания состава смеси в необходимых границах на автомобилях с нейтрализаторами обязательно устанавливается датчик кислорода – лямбда-зонд, – по сигналу которого электронный блок управления измеряет состав топливной смеси. Исправность и правильная работа системы регулирования во многом определяют долговечность нейтрализатора. Поэтому при каких-либо сбоях в работе двигателя из-за системы зажигания или затрудненном пуске – нужно найти и устранить неисправность.

Запрещается запускать двигатель с буксира, долго крутить его стартером или часто с короткими промежутками пытаться запустить непрогретый. Кроме того, чтобы не допустить появления трещин, следует избегать ударов о дорожные преграды. Причиной механического повреждения вследствие резкого температурного перепада могут стать попадание автомобиля в глубокую выбоину с водой и резкое охлаждение нагретого до 800–900° С нейтрализатора.

Нужно отметить, что в последнее время начали выпускать каталитические нейтрализаторы с металлическим монолитом, что повышает их прочность. Они намного надежнее благодаря большей устойчивости к разным механическим и температурным воздействиям, но потому они и дороже керамических аналогов.

Как уже отмечал, нейтрализатор с керамическим монолитом очень чувствителен к ударам, поэтому его нельзя ронять или использовать ударный инструмент при работе с системой. А чтобы избежать отложения жиров, запрещено касаться руками рабочей поверхности датчика кислорода. Нельзя проверять наличие искры снятием наконечника с какой-нибудь свечи зажигания или использовать нештатные свечи, а также проверять эффективность работы цилиндров методом отключения искры мотортестером. Эти действия могут вызвать попадание несгоревшего топлива в катализатор, о последствиях чего сказано выше.

Плюсы и минусы

Первый и основной плюс этого приспособления – практически полная нейтрализация наивреднейших (учитывая их суммарную концентрацию и токсичность) компонентов отработанных газов. Второй плюс состоит в том, что автопроизводители без дополнительных затрат на усовершенствование серийных двигателей, установив нейтрализатор и системы управления топливоподачей с лямбда-зондом, могут продолжать выпуск автомобилей, которые полностью отвечают жестким нормам токсичности отработанных газов, например, Евро-2 и даже Евро-3.

Но есть у нейтрализатора и минусы. Один из существенных его недостатков – низкая надежность, и не только из-за хрупкости керамического монолита, но также из-за отказа вследствие нарушения правил экплуатации, и даже когда эти правила не нарушаются. По данным обследований, быстрее катализаторы ломаются в условиях городской езды с частыми запусками двигателя и короткими пробегами. А также – при устойчивом высокоскоростном движении на магистралях. В первом случае нейтрализатор просто-напросто забивается топливом и копотью, ведь при каждом запуске он должен прогреться до рабочей температуры, а на это нужно время. Во втором – от перегревания.

У нас редкий автомобиль долго проработает с системой нейтрализации, учитывая состояние дорог, обеспеченность неэтилированным бензином и качество этого бензина, равно как и профессиональную и экологическую сознательность водителей и ремонтников. Эта дорогая, но не "долгоиграющая" система действует в автомобиле до появления первых проблем. А потом, как правило, монолит выбивается из корпуса и его просто выбрасывают.

Логика подобных "мер" понятна: во-первых, это значительно дешевле, быстрее и проще, чем искать, договариваться и ждать, пока привезут новый нейтрализатор; во-вторых, эти действия не повлекут для автовладельца никаких негативных последствий, потому что практически все иномарки с исправной системой впрыска бензина укладываются в действующий ныне ГОСТ (чего, к сожалению, не скажешь про многие СНГовские автомобили).

Так поступают у нас, а как у "них", где и нормы на токсичность более жесткие, и газоаналитический контроль налажен, и деньги у народа водятся, и дороги в порядке, и сервис на высоте? Там, если нейтрализатор вышел из строя, его просто заменяют, чтобы избежать слишком высоких штрафов за повышенную токсичность. Кстати, заменяют тоже не всегда обоснованно, потому что и у них не каждая СТО имеет полный комплект необходимого оборудования и соответствующих деталей. Недовольство потребителей, возникающее в связи с этим, повышает спрос на машины без нейтрализаторов. Это автомобили с газовыми, дизельными и газо-дизельными двигателями, а также с непосредственным впрыском бензина, и другие, укладывающиеся в нормы Евро-3 без нейтрализаторов.

Ремонт BMW 3 (E30) 1983-1994
Сколько стоит ваш автомобиль?