Что находится внутри катализатора ваз

Обновлено: 24.01.2025

В системе выпуска всех современных автомобилей есть устройство для снижения токсичности отработавших газов - каталитический нейтрализатор. Рассмотрим его конструкцию и возможные неисправности.

Каталитические нейтрализаторы начали применять еще в прошлом веке для снижения токсичности отработавших газов автомобильного двигателя с искровым зажиганием.

Керамические соты каталитического нейтрализатора

Внутри нейтрализатора расположен пористый несущий материал — керамический блок с сотовой структурой. На поверхность керамического блока нанесен промежуточный слой активаторов, а поверх него — каталитически активный слой из благородных металлов (платины, палладия и родия). На каталитически активном слое происходят химические реакции, при которых ядовитые вещества отработавших газов: оксид углерода и оксиды азота — превращаются в диоксид углерода и элементарный азот, а углеводороды — в диоксид углерода и водяной пар. Степень очистки отработавших газов в исправном нейтрализаторе достигает 98%.

Каталитический нейтрализатор работает без расхода активного вещества. В современных автомобилях с нормами токсичности Евро-4 и Евро-5 каталитические нейтрализаторы располагают максимально близко к выпускным отверстиям и крепят шпильками или болтами через прокладку к головке блока цилиндров.

Каталитический нейтрализатор (катколлектор)

Столь тесное соседство массивного и горячего каталитического нейтрализатора с двигателем затрудняет компоновку моторного отсека и приводит к повышению температуры в подкапотном пространстве. Но зато прогрев активной зоны катколлектора после пуска двигателя происходит быстрее. Ведь только прогретый катализатор способен эффективно очищать отработавшие газы. Каталитические реакции эффективно идут только при температуре свыше 300 градусов Цельсия.

Каталитический нейтрализатор автомобиля Лада Приора

Для правильной работы системы перед каталитическим блоком и сразу за ним устанавливают кислородные датчики (лямбда-зонды). Стоящий до нейтрализатора датчик называют управляющим, а установленный после — диагностическим.

В мировой практике используется и другое расположение каталитического нейтрализатора. Такая схема с расположением бочонка каталитического нейтрализатора под днищем автомобиля появилась на заре применения этого способа снижения токсичности отработавших газов и до сих пор используется, например, на автомобилях фирмы Renault при нормах Евро-4 и даже Евро-5.

Каталитический нейтрализатор

Система выпуска отработавших газов Lada 4x4

Система выпуска отработавших газов Лады 4x4, каталитический нейтрализатор расположен вдалеке от двигателя.

Каталитический нейтрализатор считается надежным элементом конструкции современного автомобиля, и производители не предусматривают регламента по его замене. То есть, по их мнению, срок службы катколлектора или элемента под днищем автомобиля должен быть равен сроку службы всего автомобиля. Тем не менее практика показала, что каталитические нейтрализаторы далеко не всегда служат безупречно.

Что может случиться с ней трализатором?

Первой неисправностью активного элемента катколлектора является его оплавление, проявляющееся в виде спекания сот и приводящее к затрудненному проходу отработавших газов. Обычно это происходит после того, как превышен порог температуры газов в 900 градусов.

Каталитический нейтрализатор

Оплавление керамического блока захватывает пока не всю площадь. Но процесс происходит лавинообразно. Часть сот забита, остальные перегреваются и оплавляются дальше.

Второй возможный сценарий повреждения катколлектора — это разрушение керамики. Иными словами, она начинает крошиться.

Каталитический нейтрализатор

Ряд производителей используют вместо керамической основы металлическую пористую структуру. В народе такое решение считают более прочным.

Каталитический нейтрализатор

Гораздо коварнее дефект, при котором частицы керамики начинают выкрашиваться с поверхности сот. Причиной разрушения керамики чаще всего является некачественное топливо, которое догорает на такте выпуска. Причем крошение начинается в самой горячей зоне, на кромках сот, расположенных ближе к двигателю.

При работе двигателя на разных режимах может происходить заброс части отработавших газов обратно в цилиндры двигателя. Керамическая пыль, являющаяся абразивом и попавшая с потоком газов в цилиндр, быстро выведет из строя поршневую группу и приведет к задирам на стенках цилиндров.

Как дела с гарантией?

По мнению автора, гарантия на каталитический нейтрализатор должна быть продолжительностью не меньше, чем на автомобиль.

Теперь поподробнее рассмотрим, что следует и чего не следует делать владельцу автомобиля, чтобы нейтрализатор прослужил долго и счастливо.

Причины выхода из строя каталитического нейтрализатора:

Плохое качество топлива — чаще всего с низким октановым числом. Система управления двигателем переходит на позднее зажигание. Это вызывает догорание смеси на выпуске и рост температуры отработавших газов.
Неправильная работа системы зажигания (пропуски зажигания). Не сгоревшее в одном цилиндре топливо тут же поджигается и горит в нейтрализаторе.
Механическое повреждение каталитического нейтрализатора. Повышенная вибрация силового агрегата и удары по катализатору приводят к крошению керамического блока.
Термоудары. Мгновенное охлаждение раскаленного нейтрализатора при преодолении лужи, к примеру, может вызвать трещины керамического элемента.
Неправильный состав топливовоздушной смеси, вызванный, например, неисправностью датчика кислорода. Тот же эффект вызовут негерметичные, льющие форсунки.
Добавление присадок в бензин. Коктейли от непроверенных производителей или нарушение концентрации могут повышать температуру сгорания на выпуске.
Самые новые конструкции двигателей с минимальной токсичностью запрограммированы на быстрый прогрев нейтрализатора. В условиях холодов для ускорения прогрева вначале блоки управления двигателем очень переобогащают смесь, которая догорает на поверхности нейтрализатора.
В истории существовали откровенные дефекты конструкции нейтрализатора. Например, Suzuki проводила отзывную кампанию по сплошной замене нейтрализаторов на автомобилях SX4.

Из личного опыта

Вторая половина девяностых. Я работал менеджером по автопарку в коммерческой фирме. Шеф вызывает и говорит: Карину (Toyota Carina Е) продавать будем. Езжай на мойку, и чтоб двигатель блестел, как…

Toyota Carina Е

Ну я и поехал. Команду шефа о качестве мойки передал. А мотор, хоть и впрысковый, но имел одну катушку зажигания и высоковольтный распределитель. На выезде начались перебои в работе двигателя. До офиса всего-то метров 300. Недотянул. Автомобиль глохнет, и под днищем как будто реактивный двигатель начинает работать. Гудит, машина трясется. Я выскочил, отбежал, а из выхлопной трубы струя черной гари летит вперемешку с искрами.

В общем, погорело и перестало. Вернулся к машине, открыл капот, вскрыл крышку распределителя, а там болото. Влагу вытер, просушил и добрался-таки до офиса. А теперь ответьте на вопрос: где, по-вашему, горело топливо?

А если все-таки конец?

Вышедший из строя каталитический нейтрализатор на негарантийной машине заменять оригинальным сможет и захочет далеко не каждый. Дорого это. Какие варианты развития событий?

Каталитические нейтрализаторы – неотъемлемая часть выхлопной системы транспортного средства, необходимая для очистки выхлопов от токсичных компонентов. Фильтрация газов происходит за счет напыления из драгоценных металлов. Благодаря дорогостоящему составу автомобильные катализаторы представляют ценность даже после истечения срока эксплуатации. Поступая во вторичную переработку, они используются в различных отраслях промышленности – от нефтехимии до изготовления ювелирных украшений.

Состав автомобильного катализатора

Внутри стального корпуса устройства расположен металлический или керамический носитель из множества ячеек, покрытых напылением из редкоземельных металлов. Палладий, платина, родий характеризуются высокой стоимостью, поскольку получение этих элементов в природе – трудоемкий процесс, отнимающий у добывающих предприятий массу ресурсов. Драгоценное покрытие обеспечивает фильтрацию выхлопов, окисляя вредные компоненты и преображая:

Углеводород – в водяной пар.
Азотные оксиды – в азот.
Угарный газ – в углекислый.

В результате в воздух выбрасываются вещества, не представляющие угрозы для окружающей среды и здоровья человека.

Можно ли извлечь металлы из катализатора в домашних условиях

Самостоятельная добыча драгметаллов из автокатализатора – сложная процедура, требующая практических навыков и знаний. Существует несколько технологий извлечения ценных элементов:

Применение этих способов целесообразно лишь в том случае, если вы работаете с крупной партией катализаторов. В противном случае, стоимость продажи металлов не окупят расходы на их получение. Гораздо проще и удобнее сдать отработанные детали в пункт приема металлоконструкций, где всю работу за вас сделают профессиональные сотрудники – вам останется только дождаться оценки драгметаллов и получить вознаграждение.

Lorem ipsum – псевдо-латинский текст, который используется для веб дизайна, типографии, оборудования, и распечатки вместо английского текста для того, чтобы сделать ударение не на содержание, а на элементы дизайна. Такой текст также называется как заполнитель.

Из-за чего тема с автокатами набирает обороты, и зачем скупают катализаторы в специализированных пунктах скупки в любом состоянии — б/у, неисправные, битые, сломанные?

Что находится в автомобильном катализаторе

Катализатор (каталитический конвертер, нейтрализатор, КН, а в обиходе — кат, автокат, каталик) является частью выхлопной системы автомобиля. Внешне выглядит как металлическая деталь цилиндрической формы. Закреплен за выхлопной трубой или во фланце выпускного коллектора. Установлен в количестве от 1 штуки на каждом современном авто, а на новых БМВ, Ауди и Мерседесах может стоять до 4 катов одновременно.

Конструктивно катализатор — это корпус из стального сплава с входным и выходным патрубками. Внутри корпуса закреплены:

каталитически активный ячеистый блок — главная рабочая часть;
датчик фиксации уровня загрязненности выхлопа, достигнутого после прохождения центрального рабочего блока;
защитный кожух — термостойкая прокладка, которая теплоизолирует и защищает содержимое ката от встряски, трения и ударов.

Главная функция каталитического нейтрализатора — очищение выхлопных газов с целью снижения уровня токсичных выбросов в атмосферу. Действующие компоненты, за счет которого происходит очищение выхлопа, начинают функционировать при работающем двигателе. Двигатель разогревает наполнитель ката до температуры в 300℃ и выше. Отработанные горячие газы попадают в корпус катализатора через входной патрубок. Далее газы рассеиваются по полым ячейкам, где активные элементы нейтрализуют опасные вещества. Очищенные выхлопные газы покидают устройство через выходной патрубок, переходя в выхлопную трубу и потом уходя в воздух.

Наиболее ценная часть автоката — носитель

То, что нас интересует в разрезе ценности — это содержимое корпуса, так называемый носитель. Носитель представляет собой керамическую или металлическую ячеистую вставку, напоминающую по структуре пчелиные соты. На стенки ячеек тончайшим слоем нанесено каталитически активное напыление, содержащее редкие и дорогие металлы платиновой группы. Именно дорогостоящий состав напыления делает автомобильный катализатор востребованным вторичным сырьем.

Какие есть драгоценные металлы в катализаторе

Ценными компонентами каталитического слоя являются платина, палладий и родий. Процентное соотношение химических элементов в сплаве варьируется от зависимости от происхождения катализатора:

Родий и палладий преобладают в напылении катов, снятых с авто с бензиновым типом двигателя.
Платины обычно больше в автокатализаторах, снимаемых с мощных дизельных двигателей иномарок.

Текущая цена палладия за грамм — $62.75, платины — $30.14, родия — $369.73. И хотя курсы валют и биржевые котировки на LBMA (Лондонский рынок драгоценных металлов), являющемся главным ориентиром расценок, постоянно меняются, все равно стоимость перечисленных драгметаллов в совокупности в десятки раз превышает стоимость золота.

Сколько в катах ценных металлов по весу

Катализатор — один из самых дорогих узлов автомобиля, хотя содержание ценных компонентов в напылении составляет всего 0,05-0,8% от массы самой детали. Если взять максимально усредненные значения, то получится, что в автомобильном катализаторе весом 1,2 кг на 1 килограмм веса автоката приходится:

платины — 1,5 г;
родия — 0,15 г;
палладия — 1,3-1,4 г.

Точные цифры назвать можно только после рентгенофлуоресцентного анализа. Производители могут ставить разные каты даже на пару аналогичных машин, оснащенных одинаковыми двигателями — выбор зависит от рынка сбыта. К примеру, автомобили, реализуемые в государствах ЕС (Австрия, Бельгия, Германия, Швеция и пр.), оборудуются по стандартам Евро-5 и Евро-6 — более мощными катализаторами с увеличенным количеством активных компонентов. В большей степени интерес представляют устройства на основе керамических носителей, особенно из импортной керамики, поскольку процент драгметаллов в них преимущественно выше. Металлические катализаторы по той же причине немного отстают и по цене, и по популярности на вторичном рынке.

Почему компании скупают б/у катализаторы

Ресурс автомобильного катализатора рассчитан на 100 000 — 120 000 км пробега, иногда деталь изнашивается и/или ломается раньше. После выхода из строя КН не подлежит ремонту, только замене в автосервисе. Старый кат после демонтажа обычно отдают владельцу, который может сдать деталь в пункт приема катализаторов и получить взамен определенную сумму.

Что делают с катализаторами от автомобилей

Одним из самых дорогих компонентов современного автомобиля является каталитический нейтрализатор. Компактный блок с сотовой структурой весом в несколько килограммов содержит небольшое количество драгоценных металлов. Поверьте, они стоят денег, и немалых!

Палладий, как и платина с родием, обладает поглощающими свойствами. Он способен нейтрализовать выхлопы, превышающие его собственную массу в 900 раз. Высокий спрос на редкий металл породил бурный рост рыночной цены.

С октября 2019 года цена палладия взлетела на 25% и преодолела 2 100 долларов за унцию. На этом фоне Европу и США захлестнула волна краж. Организованные группировки, вооружённые электрическими пилами, варварски вырезают катализаторы с автомобилей.

Опытные воры знают и производителей, и даже модели, в катализаторах которых содержится наибольшее количество драгоценных металлов. К примеру, в дизельных автомобилях используется платина, в бензиновых – палладий. В гибридных автомобилях содержание палладия выше, чем в обычных.

Это связано с тем, что у гибридов нет времени на прогрев катализатора для повышения его эффективности, поэтому требуется больше драгоценного металла для поглощения большего количества вредных выхлопов.

К примеру, в составе катализатора массой 1 200 граммов одного известного немецкого производителя есть платина (0,12% массы), палладий (0,08% массы) и родий (0,008% массы).

Проблема заключается в том, что палладий из сплава ещё надо выделить. Способов существует несколько, и все они довольно затратны и сложны, поэтому нет никакого смысла работать с единичными катализаторами. Если же процесс поставлен на поток, можно получать достаточное количестве металла для дальнейшего его использования или продажи.

Крупнейшее месторождение палладия в мире находится в Норильске. Причём, по иронии, этот металл является лишь побочным продуктом добычи никеля.

На данный момент крупнейшие автопроизводители стремятся запастись палладием впрок, так как цена на него, согласно прогнозам, будет только расти. Но этот рост не может быть бесконечным. Он продлится ровно до тех пор, пока выгоднее и эффективнее не станет использовать другой металл – платину.

Каталитический нейтрализатор призван очищать выхлопные газы методом доокисления до водяного пара и углекислого газа. Процесс проходит на поверхности керамических сот, покрытых тончайшей пленкой благородных металлов (платины, родия и палладия). Перед блоком каталитического нейтрализатора установлен первый, управляющий, датчик кислорода (лямбда-зонд). Он измеряет количество свободного кислорода в выпускных газах, и блок управления двигателем обеспечивает процесс сгорания в цилиндрах так, чтобы кислорода оставалось достаточно для доокисления вредных веществ в нейтрализаторе. За нейтрализатором ставят второй, диагностический, лямбда-зонд. Он проверяет, как прошел процесс нейтрализации — много ли осталось кислорода.

Почему вообще возникает идея вырезать каталитический нейтрализатор отработавших газов? Ведь очень немногие отключают сами у себя климат-контроль или, например, систему АБС. Чем же это сравнительно новое устройство помешало?

Характерный пример расположения каталитического нейтрализатора под днищем автомобиля. Так выглядит большинство недорогих машин фирмы Renault на платформе Global Access/B0. На фото — Nissan Almera, автомобиль, созданный на той же платформе.

Пока каталитические нейтрализаторы располагались под днищем автомобиля, они были безопасны для двигателей. Они честно очищали выхлоп от вредных примесей. Скончавшись, начинали мешать нормальной езде — и их вырезали. Керамический блок нейтрализатора при этом либо разваливался на куски, либо запекался коркой. В обоих случаях проход отработавших газов был затруднен.

Но прогресс не стоит на месте. Для более быстрого прогрева каталитический нейтрализатор стали устанавливать как можно ближе к двигателю. Все процессы нейтрализации, идущие при высокой температуре, при этом начнутся раньше. Нейтрализатор, совмещенный с выпускным коллектором, называется катколлектором.

Так вот в близости катколлектора и двигателя заключена главная опасность. Керамическая основа со временем начинает крошиться — образовавшиеся частички могут попадать в цилиндры двигателя. А цилиндропоршневая группа и абразивные частицы керамики — вещи несовместимые. Возникают большие износы пары цилиндр-поршень и даже задиры. Мотор может потребовать капитального ремонта задолго до выработки среднего ресурса. Виновны в выкрашивании керамической основы нейтрализатора и низкое качество керамики, и плохое топливо, догорающее в катколлекторе, и присадки к бензину, которые использовал владелец автомобиля.

У разных производителей степень опасности повреждений моторов очень различается.

На отечественных моторах ВАЗ с шестнадцати- и восьмиклапанными моторами керамика достаточно крепкая, да и заброс частиц из-за особенностей газодинамических процессов практически невозможен.

Другой пример — Kia Ceed. Вероятность повреждения мотора частицами керамики, если она начала сыпаться, относительно велика.

Решение или вредительство?

Пламегаситель — цилиндрическая труба с шумовиброгасящим наполнителем, сквозь который проходит труба примерно того диаметра, что и идущая дальше выхлопная система автомобиля.

Все проблемы решены? Конечно, нет — перечислим, что будет не так:

Ваша машина станет очень вонючей. И сами этого хлебнете: во время прогрева во дворе и в медленно текущей пробке нанюхаетесь. Соседи по дому и по потоку тоже карму вам не улучшат. Еще, если вы возите детей, а также домашних животных, то помните, что они больше чувствительны к запаху и ездят сзади, где концентрация вредных веществ выше.

Честно получить диагностическую карту не получится. Ведь фактически у вас нет даже Евро-2, вместо записанного в ПТС значения Евро-4 или Евро-5.

Если машина еще на гарантии, то с ней (по крайней мере, с гарантией на двигатель), придется распрощаться.

Есть три варианта решения проблемы с вышедшим из строя нейтрализатором — от хорошего и дорогого до простого и дешевого.

Самое правильное — заменить вышедший из строя катколлектор новым. Но цена вопроса, как правило, негуманна. На Рио или Солярис новый катколлектор стоит около 50 000 рублей.
На наше счастье, ряд фирм выпускает ремонтные каталитические блоки. Вид — как у пламегасителя, только внутри цилиндра — полноценная керамическая основа с напылением драгметаллов. А еще, на радость запуганным автовладельцам, основа бывает не керамической, а металлической. Вот эта точно не разрушится, превратившись в пыль. Устанавливаются такие блоки вместо штатного нейтрализатора либо внутрь его корпуса, в зависимости от модели автомобиля. Сама деталь обойдется в 6000–9000 рублей. С металлической основой — самые дорогие. Работа по установке — еще 1500–2000 рублей.
У владельцев некоторых моделей есть еще один вариант решения проблемы. К примеру, почти у всех корейских машин помимо основного каталитического нейтрализатора в выпускном коллекторе предусмотрен дополнительный — под днищем. Он значительно уступает в эффективности основному нейтрализатору и не сможет восполнить его потерю. Зато на его место (под днищем машины) можно установить дешевенький, но полноценный каталитический нейтрализатор, например, от ВАЗ-2107 с впрысковым мотором. Обойдется он чуть дороже трех тысяч рублей. Для небогатых автовладельцев это спасение. Только имейте в виду, что темп прогрева нейтрализатора под днищем будет уже не тот. И чтобы второй кислородный датчик не врал, потребуется перепрошивка блока управления двигателем.

На Kia Ceed в системе есть второй каталитический нейтрализатор. На его место можно установить полноценный нейтрализатор подходящего размера.

Например, такой. Небольшой диаметр этого нейтрализатора позволяет разместить его под днищем большинства автомобилей.

Каталитический нейтрализатор — не враг автовладельца. Он, по мере возможности, сохраняет для нас с вами чистый воздух. Поэтому, если он вышел из строя, постарайтесь восстановить работу одним из перечисленных способов.

Читайте также: