Всё, что нужно знать о диагностике каталитического нейтрализатора: симптомы поломки и методы восстановления
Рассмотрим типичные проблемы катализатора и возможность их решения своими силами.
Почему забивается катализатор
При нормальных условиях эксплуатации катализатор способен прослужить от 200 до 300 тысяч километров. Данная цифра является усредненной, однако деталь обладает значительным ресурсом. Тем не менее, реальные условия эксплуатации всегда вносят коррективы в теоретические расчеты. Особенно это касается российских условий, далеких от крупных городов и сетевых заправок. Перечислим наиболее распространенные причины неисправности катализатора.
Низкое качество топлива
Некачественное топливо — одна из ключевых причин засорения каталитического нейтрализатора заключается в следующем: избыточная температура выхлопных газов, вызванная неправильным составом топливно-воздушной смеси, постепенно разрушает керамическую структуру катализатора. В иных случаях происходит обратный процесс: неполное сгорание топливной смеси со временем приводит к образованию отложений сажи и продуктов неполного сгорания, которые закупоривают катализатор.
Повышенный угар масла в двигателе
Наряду с некачественным топливом, причиной выхода из строя катализатора является и этот фактор. Принцип его воздействия схож с логикой неполного сгорания, описанной ранее. Масло проникает в цилиндр масло не сгорает (и затем, не достигая полной конверсии, оседает на сотах катализатора.
Иные причины
Непосредственно или опосредованно приводящие к нежелательным последствиям, таким как избыточная температура отработанных газов или наличие в них твердых частиц. В первом случае сотовая структура подвергается выгоранию и разрушению, во втором — забивается нагаром.
Важно учитывать, что любое изменение решетчатой структуры препятствует беспрепятственному выходу отработанных газов. Одновременно это негативно сказывается на работе катализатора, который отвечает за очистку выхлопных газов и снижение концентрации вредных веществ до допустимого уровня. Кислородный датчик (лямбда-зонд), расположенный после катализатора, фиксирует изменения в составе выхлопа, и на основе полученного сигнала блок управления корректирует состав топливовоздушной смеси.
Несмотря на распространенное мнение в интернете, второй лямбда-зонд, установленный после каталитического нейтрализатора, выполняет не только контрольную функцию, его роль не ограничивается зажиганием лампочки «Check engine». Несмотря на то, что его показания не столь значимы по сравнению с данными первой «лямбды», они также влияют на состав топливовоздушной смеси. В связи с этим, даже после установки эффективного пламегасителя и корректора, расход топлива неизбежно будет превышать показатели, характерные для нового, заводского катализатора.
Симптомы забитого катализатора
Существует ряд признаков, указывающих на неисправность катализатора, которые перечислены ниже.
Снижение динамических характеристик
Встречается мнение, что автомобиль «тупит» или его «тормозит». Забитый катализатор также часто называют причиной «душащего мотора». Все это указывает на ухудшение разгонных характеристик и уменьшение приемистости двигателя при движении.
Повышение расхода топлива
Этот признак часто сопровождает вышеупомянутое состояние. Помимо того, что автомобиль теряет адекватную реакцию на нажатие педали газа, отмечается увеличение расхода топлива.
Изменение состава выхлопа
Поскольку катализатор предназначен для снижения негативного воздействия выхлопных газов на окружающую среду, любые сбои в его работе неизбежно приведут к изменениям в химическом составе выхлопов. В первую очередь, при проверке на испытательном стенде будет зафиксировано увеличение концентрации окиси углерода и углеводородов).
«Check engine» на приборной панели
Состояние каталитического нейтрализатора может быть достаточно точно определено любым блоком управления двигателем с инжекторной системой. Для этого используются данные, получаемые от кислородных датчиков (лямбда-зондов), как минимум двух: расположенного перед катализатором и расположенного после. Первый из них измеряет состав выхлопных газов непосредственно после двигателя и оказывает влияние на формирование топливовоздушной смеси. Второй датчик контролирует состав газов уже после их прохождения через катализатор. Если рассматривать этот процесс упрощенно, то сравнение показателей по принципу «было/стало», ЭБУ оценивает эффективность работы катализатора. Если он не справляется — водитель получит уведомление в виде всем знакомой желтой лампочки.
Последствия забитого катализатора
Как правило, эти признаки указаны выше: снижение производительности, рост потребления топлива, более агрессивный выхлоп. Изношенный катализатор не оказывает непосредственного и серьезного негативного влияния на работу двигателя. Однако, если откладывать его замену на длительный срок и игнорировать аномалии в поведении автомобиля, проблемы неизбежны. В наиболее неблагоприятном случае, если сотовая структура катализатора изготовлена из керамики (встречаются также металлические), перегрев может привести к попаданию частиц разрушающегося материала в цилиндры.
Наличие разнонаправленных пульсаций газов в любом выпускном тракте обуславливает данный эффект. Иными словами, при определенных режимах работы выхлопные газы могут на короткое время частично возвращаться в камеру сгорания. Если катализатор находится в плохом состоянии, то вместе с газами туда могут попадать и мельчайшие частицы керамики, отслаивающиеся от поверхности сот. О последствиях постоянного попадания абразива в цилиндр мы распространяться не будем.
Как определить, забитый катализатор или нет, не снимая его
Невозможно со стопроцентной уверенностью определить состояние каталитического нейтрализатора без его демонтажа, помимо перечисленных признаков и расшифровки кода ошибки «Check engine» с помощью OBD-сканера. Судя по конструкции, этот компонент представляет собой важную часть системы выпуска отработавших газов и крепится (иногда приваривается) к другим её элементам.
Оценить состояние катализатора, который может быть заменен отдельной деталью, можно с помощью любой эстакады или смотровой ямы автосервиса. Для этого его следует извлечь и осмотреть на просвет, подсвечивая фонариком с тыльной стороны. Клетки должны быть чистыми, однородными, без признаков высыпания материала и загрязнений, препятствующих прохождению газов.
В случае, если владельцу автомобиля повезло, и катализатор был изготовлен как единое целое с другими компонентами выхлопной системы, его демонтаж с автомобиля вряд ли окажется полезным для диагностики. Визуальный осмотр детали без специального оборудования невозможен, за исключением использования эндоскопа с подсветкой.
Катализатор забит: что делать
Хотя существуют распространенные методы «народных» способов, направленные на восстановление катализатора после поломки (продувка, прогрев с использованием открытого огня), они неэффективны. Даже если удастся удалить часть отложений, это не позволит вернуть изначальное покрытие из драгоценных металлов на ячеистых сотах. И тем более не восстановит поврежденную структуру решетки. Если катализатор засорился или вышел из строя, у автовладельца есть три возможных пути решения проблемы.
Замена катализатора на новый
Наиболее корректный, самый дорогой и, как следствие, редко используемый в России сценарий. Детально перечислять преимущества, вероятно, излишне, однако стоимость самой детали часто вызывает удивление у неосведомленного автолюбителя.
Установка пламегасителя
Принятие данного решения является наиболее распространенным способом решения проблемы отказавшего катализатора среди российских автовладельцев. Отсутствие строгого контроля за выбросами и доступность пламегасителей на любой вкус обуславливают широкое распространение этой практики в России. При замене каталитического нейтрализатора на пламегаситель вместо второго датчика кислорода устанавливается устройство, имитирующее нормальные показатели выхлопных газов и передающее эту информацию в блок управления двигателем. Естественно, в этом случае очистка выхлопных газов от вредных веществ прекращается. За низкую стоимость «ремонта» приходится платить неприятным запахом выхлопа, более низким тоном звука (хотя некоторые считают это преимуществом) и незначительным увеличением расхода топлива по сравнению с оригинальной заводской выхлопной системой.
Выбивание катализатора
Некорректное решение проблемы. Даже если не учитывать экологические аспекты, физическое разрушение внутренней структуры катализатора (иногда соты просто удаляются ломом) может привести к ускоренному износу выпускного коллектора. Помимо этого, не удаленные фрагменты ячеек могут отламываться и попадать в двигатель, как это было описано ранее. И это влечет за собой ряд негативных последствий.
Краткие тезисы
Основные трудности, связанные с автомобильными катализаторами, и способы их преодоления
- Ресурс катализатора рассчитан на 200–300 тыс. км, но российские условия эксплуатации часто его сокращают.
- Основные причины выхода из строя: низкое качество топлива и повышенный угар моторного масла.
- Некачественное топливо приводит к перегреву и выгоранию или к закоксовыванию сот сажей.
- Не все попавшее в выхлопные газы масла полностью сгорает и забивает ячейки катализатора.
- Главные симптомы: потеря мощности, повышение расхода топлива, едкий выхлоп и ошибка «Check Engine».
- Электронный блок управления двигателем отслеживает состояние каталитического нейтрализатора посредством два лямбда-зонда (до и после него).
- Опасное последствие — риск попадания абразивной керамической пыли из разрушенного катализатора в цилиндры двигателя.
- Достоверная диагностика возможна только после снятия и проверки сот на просвет.
- Методы очистки (продувка, прожиг) неэффективны и не восстанавливают каталитический слой.
- Варианты решения: замена на новый, установка пламегасителя с обманкой (популярный метод) или выбивание (не рекомендуется).