Каталитический конвертер очищает выхлопные газы машины. Платина, палладий и родий, драгоценные металлы, нанесенные на соты внутри корпуса катализатора, способствуют химическим реакциям, в ходе которых токсичные продукты сгорания бензина превращаются в нейтральные вещества. Вместо летучих водородных соединений, угарного газа и оксидов азота в атмосферу выделяются азот, водяной пар и углекислый газ.

Расположение катализатора в выхлопной системе

В зависимости от модели автомобиля реакции протекают при температуре 300–900 °C. Нейтрализатор газов получает тепло от сгорания топлива в двигателе. Чем ближе к мотору находится катализатор, тем больше энергии он получает и эффективнее работает.

Другая функция каталитического конвертера — выравнивание потока газов перед глушителем. Сложная внутренняя структура, состоящая из тонких керамических или металлических сот, расположенных в одном или нескольких отделениях, снижает скорость потока и сглаживает его порывистость. Именно с учетом изменения потока в катализаторе проектируется глушитель авто.

Конвертер выхлопных газов размещается достаточно близко к мотору и перед глушителем по ходу движения газов. Кроме того, он должен быть удален от чувствительных к высокой температуре систем автомобиля.

Где расположен катализатор — Фото № 1 | AutoCatalyst Market

Где размещен катализатор

Первые каталитические конвертеры располагались на выхлопной трубе. Для соблюдения раннего экологического стандарта Евро-2 и его аналогов в других регионах мира не требовались слишком высокие температуры, поэтому конструкторы часто размещали катализатор на значительном удалении от двигателя. 

Корпус конвертера газов намного шире выхлопной трубы. Выступающий узел часто цеплялся за посторонние предметы. Наружное расположение нередко приводило к механической деформации катализатора или его отрыву при ударе о препятствие на большой скорости.

Со временем экологические стандарты по содержанию токсичных веществ в выхлопных газах все более ужесточались, что привело к увеличению нагрузки на катализатор. Нужны высокие температуры и значительные размеры катализатора для размещения в нем сот с достаточной активной площадью.

Опасность механических повреждений и необходимость повышения степени очистки побудили конструкторов перенести нейтрализатор газов внутрь автомобиля. В подавляющем большинстве машин, ездящих по дорогам в 2020 году, катализатор скрыт в подкапотном пространстве. Встречаются три основных вида его компоновки:

  • на выхлопной трубе перед глушителем по ходу газа;

  • сразу после выходного коллектора на разборном соединении;

  • непосредственно встроенный в коллектор (катколлектор).

В некоторых автомобилях для улучшения очистки установлено несколько катализаторов. Ряд моделей KIA имеет небольшой катализатор на выхлопной трубе после основного, расположенного непосредственно в патрубке коллектора. Встречается также схема расположения в коллекторе нескольких независимых каталитических конвертеров.

Катализатор может быть скрыт за листами дополнительной термоизоляции, доступ к нему может быть осложнен расположением других узлов автомобиля.  

Где расположен катализатор — Фото № 2 | AutoCatalyst Market

Плюсы и минусы различного размещения катализатора

Наиболее проста замена каталитических конвертеров, расположенных на выхлопной трубе снаружи корпуса. Узел заметен и может быть снят опытным автолюбителем. Для разбора соединений, прикипающих при длительном пробеге, используются специальные растворы, либо корпус нейтрализатора срезается с трубы. В ряде случаев слабозагрязненный катализатор с неоплавленными и неповрежденными сотами можно промыть карбюраторной жидкостью или другими составами, восстановив его работоспособность.

Резкое уменьшение температуры внешнего катализатора при контакте с водой или снегом ведет к прекращению реакции, образованию осадка и разрушению сот.

Катализатор, закрепленный на выпускном коллекторе, также можно удалить без механических повреждений. Прикипевшие соединения требуют разборки в условиях СТО. Находясь ближе к двигателю, такие нейтрализаторы газов более подвержены разрушению и оплавлению сот. Керамика начинает плавиться по достижению 1000 оС. Этому способствуют неполадки двигателя и свечей, ведущие к пропуску зажигания. Несгоревшее топливо попадает в катализатор, загорается при удачном зажигании, разрушает соты микровзрывом и оплавляет их.

Еще большему риску разрушения подвергаются катализаторы, встроенные в выпускной коллектор. Они представляют собой соты, установленные в сильно расширенный выходной патрубок. Такие нейтрализаторы газов чаще выходят из строя даже при небольшом пробеге. Нередко водители удаляют их, чтобы избежать повреждения поверхности цилиндров керамикой, потери тяги и других проблем. Разобрать катконвертер нельзя — соты извлекают, разрезая корпус.

Где расположен катализатор — Фото № 3 | AutoCatalyst Market

Замена катализатора

Выход каталитических конвертеров из строя в результате использования некачественного топлива, резкой езды по плохим дорогам, неисправностей мотора и зажигания создает ощутимые проблемы в эксплуатации авто. Отработанные газы, не имея достаточного сечения для выхода, разбавляют собой топливную смесь и снижают ее КПД. Двигатель теряет тягу, не набирает обороты выше определенного значения, плохо заводится и нередко глохнет сразу после старта. Газы проникают в салон через щели корпуса.

Без каталитического конвертера не происходит очистка выхлопных газов. Работа двигателя автомобиля наносит ощутимый вред окружающей среде и прежде всего здоровью водителя. Цена нового фирменного катализатора значительна, что побуждает водителей устанавливать обманку или пламегаситель. Эти устройства справляются с ролью предварительного резонатора, предотвращая ускоренное разрушение глушителя и усиление шума, но не делают выхлоп чище.

Компромиссным по цене и качеству вариантом является универсальный катализатор. Эти узлы стоят дешевле, модели, встречающиеся на рынке в 2020 году, справляются даже с экологическими стандартами Евро-4 и Евро-5. Испорченный катализатор можно продать для извлечения драгоценных металлов. Нейтрализатор газов очищает автомобильные выхлопы, сохраняя здоровье жителей городов.

Published: 13.08.2020
Updated: 13.09.2021