Состав катализатора автомобильного: принцип действия и что находится внутри

Содержание
  1. История изобретения автомобильного катализатора
  2. Принцип действия автомобильного катализатора и их виды
  3. Экологический класс
  4. Материал изготовления сот
  5. Количество каталитических блоков
  6. Спортивные
  7. Универсальные
  8. Дизельные
  9. По назначению
  10. Состав выхлопных газов
  11. Стандарты ЕВРО для бензиновых ДВС
  12. Стандарты ЕВРО для дизельных ДВС
  13. Где находится катализатор
  14. Устройство катализатора
  15. Конструкция
  16. Подложка
  17. Покрытие
  18. Драгоценные металлы
  19. Корпус
  20. Трубы
  21. Состав
  22. Наиболее ценная часть автоката — носитель
  23. Вес катализаторов в некоторых автомобилях
  24. Как работает автомобильный каталитический нейтрализатор?
  25. Как работает автомобильный катализатор на стадии восстановления?
  26. Что происходит на стадии окисления?
  27. Двусторонний
  28. Трехходовой окислительно-восстановительный каталитический нейтрализатор
  29. Причины и признаки неисправности и разрушения катализатора
  30. Разрушение
  31. Выплавление и выгорание
  32. Образование нагара
  33. Появление инородных частиц
  34. Срок службы катализатора
  35. Как проверить состояние катализатора
  36. Визуальный осмотр
  37. Температурный тест
  38. Посторонние шумы
  39. В обход
  40. Проверка давления
  41. Почему нейтрализатор может выйти из строя
  42. Некачественное горючее
  43. Катализатор низкого качества
  44. Дизельные двигатели
  45. Замена, удаление или ремонт
  46. Замена катализатора
  47. Ремонт катализатора
  48. Удаление катализатора
  49. Пламегаситель
  50. Пламегаситель своими руками
  51. Обманка лямбда-зонда своими руками
  52. Стронгер и прямоток
  53. Что будет если убрать катализатор
  54. Может ли работать двигатель без катализатора?
  55. Стоимость автомобильного катализатора
  56. Какие есть драгоценные металлы в катализаторе
  57. Сколько в катах ценных металлов по весу
  58. Почему компании скупают б/у катализаторы
  59. Что делают с катализаторами от автомобилей

История изобретения автомобильного катализатора

Ключевую роль в разработке автомобильных катализаторов сыграл французский инженер-механик Эжен Гудри (1892-1962), посвятивший большую часть своей жизни изучению каталитических процессов и в результате эмигрировавший в США. За свои изобретения (каталитический крекинг, который произвел революцию в нефтяной промышленности, и не менее 100 патентов) Гудри при жизни получил множество престижных наград, а также был посмертно занесен в Национальный зал славы изобретателей США.

Корпус автомобильного катализатора
Корпус автомобильного катализатора

Гудри изобрел первый автомобильный катализатор в начале 1950-х годов: это был металлический ящик с 71 фарфоровым стержнем, покрытым оксидом алюминия, с крошечными островками платины в качестве катализатора окисления. Основной принцип работы такого катализатора мало чем отличался от нынешнего — восстановление угарного газа и несгоревших углеводородов из автомобильных выхлопных газов. Однако при жизни Гудри не удалось полностью решить несколько ключевых проблем: загрязнение катализатора производными свинца и необходимость эксплуатации устройства в широком диапазоне температур. Однако ему удалось запатентовать свой «каталитический глушитель.

«Поместите их в каждую машину и наблюдайте, как кривая рака легких падает»,

эжен Гудри хвастался разработанным устройством.

Высказанные проблемы были в конечном итоге решены другими учеными под давлением Закона о чистом воздухе 1970 г., принятого Конгрессом США, который требовал сокращения автомобильных выбросов на 90% к 1975 г по сравнению с уровнями 1968 г. Тогда это казалось полетом на Луну, но учёные справились, и с середины 1970-х автомобильные катализаторы стали широко применяться в США. Более подробную информацию об изобретении катализаторов можно найти в специальном отчете в журнале American Heritage.

Автомобильный катализатор
Автомобильный катализатор

Принцип действия автомобильного катализатора и их виды

При работе двигателя внутреннего сгорания вместе с выхлопными газами в атмосферу попадают как безвредные вещества, такие как азот (N2), вода (H2O) и углекислый газ (CO2), так и вредные для природы: углеводороды (CHx).), оксиды азота (NOx), окись углерода (CO) и другие соединения. Углеводороды и оксид азота являются основными компонентами смога.

Основной принцип работы каталитического нейтрализатора основан на химических реакциях и в зависимости от их типа катализаторы делятся на два типа: окислительные или восстановительные:

  • В восстановительных катализаторах в основном используют платину и родий, которые способствуют активному разложению оксидов азота на безопасные азот и кислород;
  • Катализаторы окисления обычно используют платину и палладий для взаимодействия с несгоревшими углеводородами и оксидами углерода.

Вне зависимости от типа обе реакции протекают при высоких температурах: выхлопные газы нагреваются до 500°С — 1000°С. Для эффективной работы устройства требуется не менее 300°С.

Разновидности каталитических нейтрализаторов
Разновидности каталитических нейтрализаторов

Задача автомобильного катализатора – расщеплять вредные и токсичные соединения до простых и безопасных или, наоборот, восстанавливать из токсичных веществ относительно безвредные соединения. Чтобы понять суть процессов без специальных знаний в области химии, приведем несколько примеров основных химических реакций, протекающих в конвертере:

  • СО+О2
    CO2 (восстановление углекислого газа из окиси углерода и кислорода);
  • NO+СО
    N2 + CO2 (конверсия оксидов азота и углерода в молекулярный азот и углекислый газ);
  • NO2
    N2 + O2 (разложение диоксида азота на молекулярный азот и кислород);
  • СхНу + О2
    CO2 + H2O (окисление углеводородов с выделением углекислого газа и воды).

Каталитический нейтрализатор
Каталитический нейтрализатор

Перечисленные реакции наиболее актуальны для бензиновых двигателей; в дизелях их протекание затруднено (особенно с участием оксидов азота) из-за более низкой температуры выхлопных газов. Поэтому для двигателей, работающих на «тяжелом» топливе, была придумана более сложная выхлопная система с впрыском диамида угольной кислоты (мочевины) перед нейтрализатором. Эта технология известна как AdBlue и снижает количество оксидов азота в выхлопных газах дизельных автомобилей на 90%. Из минусов устройство сложнее, а обслуживание выхлопной системы дороже по сравнению с бензиновыми аналогами, а также необходимость периодической заправки специального бака мочевиной.

Экологический класс

Так как со временем вводятся новые стандарты экологической безопасности (евроклассификация), катализаторы могут отличаться по своей эффективности в плане очистки выхлопных газов от вредных веществ. Это зависит не только от каталитического вещества, но и от его концентрации. Очевидно, что чем выше класс, тем дороже будет нейтрализатор.

Скачать сравнительную инфографику выбросов и стандартов ЕВРО в формате PDF

Рассчитайте примерную массу выхлопных газов, выбрасываемых вашим автомобилем на каждые 100 км пути. Примечание: расчеты предполагают идеальные условия и температуру +22 градуса Цельсия, поэтому расчетные данные могут незначительно отличаться от реальных данных.

Для наглядности воспользуйтесь калькулятором количества вредных веществ, выбрасываемых автомобилем. Именно такое количество вредных веществ было бы в атмосфере во время гонки на 100 км, если бы в автомобиле не было каталитического нейтрализатора (нейтрализатора).

Материал изготовления сот

Еще одним важным аспектом является то, из чего сделаны соты. Керамические соты значительно дешевле металлических, но у них есть один существенный недостаток: хрупкость (читай, не большая, они рассчитаны на наши условия эксплуатации).

Количество каталитических блоков

Изначально катализаторы имели только 2 блока очистки. Очевидно, что для каждого элемента нужен свой нейтрализатор. Поэтому позже появились системы с тремя (трехкомпонентными) блоками катализаторов, каждый из которых сжигает определенную группу веществ. Преобразователи последнего типа более эффективны, но и стоят намного дороже.

Спортивные

Особенностью таких нейтрализаторов является особая конструкция блока впуска и выпуска выхлопных газов, компоновка и спецификация ячеек (прямоток), что позволяет не только снизить производительность двигателя, но даже повысить ее.

Среди прочих особенностей таких катализаторов можно выделить повышенный ресурс, прочность, а главное, универсальность.

Универсальные

Катализаторы оригинальные и универсальные. Однако не удивляйтесь, если вы сравните оригинальный и непатентованный продукт для своего автомобиля и не обнаружите никакой разницы (кроме шильдиков, номеров деталей и т д).

Здесь ситуация такая же, как и с любой запчастью на автомобильном рынке. Многие компании, производящие автомобильные катализаторы, работают по 2 направлениям: промышленное производство и производство для розничной продажи.

Конечно, есть и сторонние производители (пример для России — «Экомаш-КН»), выпускающие универсальные катализаторы, но их продукция также стандартизирована по экологическому классу. Вопрос остается только в возможности применения детали к конкретному автомобилю. Именно поэтому новый катализатор следует выбирать исходя из марки вашего автомобиля (будь то ВАЗ, Мазда, Ниссан, Тойота и т.д.) и модели двигателя.

Дизельные

Дизельные катализаторы также относятся к отдельной группе. Причиной этого является иной способ очистки выхлопных газов. Да что там, а содержание химических элементов в выхлопных газах дизелей разное (в процентах, конечно). Они, в свою очередь, также делятся на 2 типа: обычные селективные SCR (SINOx), CH-SCR. Они отличаются уважением к экологии: у обычных максимум Евро-3, а вот у селективных уже может быть Евро-4 и Евро-5.

По назначению

Если используется схема с двумя катализаторами, то в выхлопной системе устанавливаются 2 катализатора в разных местах: один в трубе, идущей сразу после выпускного коллектора (предварительно), а второй чуть дальше, часто в центре выхлопной трубы. (главное) машина, естественно под днище.

Состав выхлопных газов

Элементы, содержащиеся в выхлопных газах бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания, одинаковы, но их пропорции различны.

Основными элементами являются окись углерода (CO), двуокись углерода (CO2), различные оксиды азота (NOx), азот (N2), кислород (O2), углеводороды (CnHm), альдегиды (R-CHO), вода (H2O), бензпирен (C20H12) и сажа.

Если азот, вода, кислород и даже углекислый газ (СО2) достаточно безопасны, то окись углерода (СО), оксиды азота, углеводороды и альдегиды токсичны, а сажа и бензпирен даже канцерогенны и наносят непоправимый вред как окружающей среде и здоровью человека, который вообще не выводится из организма. Ознакомиться с процентным содержанием всех элементов в выхлопных газах можно с помощью приведенной ниже таблицы.

ЭлементБензиновый ДВСДизельный ДВС
Азот (N2), % при отъеме 72 66
Кислород (O2), % об 0,3 — 8 2,0 — 18
Водяной пар (H2O), % по объему 3,0 — 5,5 0,5 — 4,0
Углекислый газ (CO2), % по объему 0 — 16 1 — 10
Оксид углерода (CO), % по объему 0,1 — 5 0,01 — 0,5
Углеводороды (CnHm), % по объему 0,2 — 3 0,09 — 0,5
Альдегиды (R-CHO), % по объему 0 — 0,2 0,001 — 0,009
Сажа, г/м3 0 — 0,4 0,1 — 1,1
Бензпирен-3,4, г/м3 10 — 20 *10^-6 10*10^-6

Все эти элементы составляют смог (в основном углеводороды, в том числе сажа), который стал серьезной проблемой в густонаселенных городах.

С 1988 года в большинстве европейских стран введен экологический стандарт ЕВРО (первым был Евро-0), который обязывает автопроизводителя выпускать автомобили, отвечающие экологическим нормам. Забавный факт: в Евро 0 не было стандарта для дизельных двигателей, а появился он только в Евро 1.

Стандарты ЕВРО для бензиновых ДВС

Класс Оксид углерода (CO), % об./об. Углеводород (CnHm), % об./об. Летучие органические соединения (NMHC), % об./об. Оксид азота (NOx), % об./об. HC+NOx, % об./об частицы, PM
1 евро 2,72 (3,16) Икс Икс Икс 0,97 (1,13) Икс
2 евро 2.20 Икс Икс Икс 0,50 Икс
3 евро 2.30 0,20 Икс 0,15 Икс Икс
4 евро 1,00 0,10 Икс 0,08 Икс Икс
5 евро 1,00 0,10 0,068 0,06 Икс 0,005
6 евро 1,0 0,10 0,068 0,06 Икс 0,005
Евро 6D температура 1,0 0,10 0,068 0,06 Икс 0,0045

Стандарты ЕВРО для дизельных ДВС

Класс Оксид углерода (CO), % об./об. Углеводород (CnHm), % об./об. Летучие органические соединения (NMHC), % об./об. Оксид азота (NOx), % об./об. HC+NOx, % об./об частицы, PM
1 евро 2,72 (3,16) Икс Икс Икс 0,97 (1,13) 0,14 (0,18)
2 евро 1,00 Икс Икс Икс 0,70 0,08
3 евро 0,64 Икс Икс 0,50 0,56 0,05
4 евро 0,50 Икс Икс 0,25 0,30 0,025
5 евро 0,50 Икс Икс 0,18 0,23 0,005
6 евро 0,50 Икс Икс 0,08 0,17 0,005

Где находится катализатор

Катализатор устанавливается ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО в выхлопной системе автомобиля и больше нигде. Некоторые автолюбители думают, что это где-то под капотом, все такое загадочное и спрятанное за пластиковой коробкой, но нет.

Точнее, катализатор находится сразу за крестовиной, соединенной с выпускным коллектором. Дело в том, что важным условием для протекания химической реакции является высокая температура (нормальная температура составляет от 350 до 650 градусов Цельсия, но в некоторых системах она может быть значительно выше).

В зависимости от конструктивных особенностей и архитектуры моторного отсека нейтрализатор может располагаться под защитным кожухом выпускного коллектора (так называемые интегрированные каталитические нейтрализаторы), но чаще всего он располагается за двигателем, внизу или под ним днище автомобиля.

Устройство катализатора

Конструкция катализатора, несмотря на высокую стоимость этого устройства, достаточно проста. Все без исключения автомобильные преобразователи заключены в металлический (преимущественно из нержавеющей стали) корпус, имеют дополнительную термостойкую подложку и рабочую часть в виде одно- или двухкомпонентного покрытия с мягкой ячеистой наружной поверхностью (сотовой структурой).).пчела) внутреннее строение.

В зависимости от материала, из которого изготовлена ​​рабочая жидкость, каталитические нейтрализаторы делятся на два типа: керамические и металлические.

Каталитический нейтрализатор в разрезе
Каталитический нейтрализатор в разрезе

Как правило, автомобильный катализатор состоит из:

  1. Корпуса из нержавеющей стали;
  2. Термостойкая подложка;
  3. Гладкий внешний рабочий орган;
  4. Ячеистая керамическая (редко металлическая) внутренняя часть рабочей жидкости, покрытая драгоценными катализаторами группы платины и родия: здесь происходят реакции окисления или восстановления;
  5. Кислородный датчик или так называемый лямбда-зонд (для анализа состава выхлопных газов и правильного впрыска топлива).

Обычно катализатор интегрируется в выхлопную систему автомобиля отдельным модулем сразу после выпускного коллектора, реже он интегрируется непосредственно в выпускной коллектор (так называемый каталитический коллектор).

Конструкция

Внешний вид и конструкция каталитических нейтрализаторов могут различаться в зависимости от производителя, конструктивных особенностей и массы других причин (вплоть до экономической выгоды), но типичный автомобильный каталитический нейтрализатор по своей конструкции имеет следующие узлы:

  • Корпус (стальной, реже — чугунный);
  • Спейсер или термоизолятор (позволяет поддерживать необходимую температуру для протекания реакции);
  • Сотовые (керамические или металлические) или картриджные;
  • Зонд (лямбда-зонд).

На фото вы можете увидеть дизайн нейтрализатора на фоне.

Соты в металлическом корпусе также часто называют картриджем с катализатором.

В свою очередь соты также являются компонентом промежуточного слоя и катализатора. Средний слой — это сам материал, из которого сделаны соты, а катализатор — активное вещество, запускающее каталитическую реакцию.

В зависимости от типа катализатора такой блок может содержать до трех разных типов картриджей — сот, покрытых разными металлами (так называемые трехкомпонентные катализаторы, подробнее об этом в разделе «Виды катализаторов»).

Каталитические нейтрализаторы для спорткаров (спортивных автомобилей) также могут иметь разную конструкцию, но компоненты остаются прежними. Часто такие нейтрализаторы можно встретить на двигателях с турбонаддувом; они намного меньше, чем гражданские версии.

Также некоторые современные автомобили оснащены каталитической системой с возможностью продувки катализатора. Честно говоря, это приносит больше проблем, чем пользы. Мы подробно описали это в блоке «Признаки неисправности каталитического нейтрализатора».

Современные катализаторы имеют одно большое отличие от тех, что были в начале эпохи борьбы за экологию, — форма корпуса и внутренняя архитектура агрегата. Благодаря исследованиям (например, исследование эффективности преобразования) было установлено, что особая форма с увеличением общего диаметра корпуса способствует более эффективному процессу преобразования вредных веществ, а также влияет на общую производительность двигатель в лучшую сторону.

Подложка

Подложка представляет собой внутреннюю структуру катализатора, на которую нанесен катализатор и драгоценные металлы. Существует несколько видов субстратов. Его основное отличие заключается в материале, из которого он изготовлен. Чаще всего это инертное вещество, стабилизирующее активные частицы на своей поверхности.

Покрытие

Активный каталитический материал обычно состоит из оксида алюминия и таких соединений, как церий, цирконий, никель, барий, лантан и другие. Цель покрытия состоит в том, чтобы расширить физическую поверхность подложки и служить основой, на которую наносятся драгоценные металлы.

Драгоценные металлы

Драгоценные металлы, присутствующие в каталитическом нейтрализаторе, служат для проведения очень важной каталитической реакции. Наиболее широко используемыми драгоценными металлами являются платина, палладий и родий, но в последние годы большое количество производителей стали использовать золото.

Корпус

Корпус представляет собой внешнюю оболочку устройства и содержит подложку и другие каталитические элементы. Материал, из которого обычно изготавливается корпус, – нержавеющая сталь.

Трубы

Трубы соединяют каталитический нейтрализатор автомобиля с выхлопной системой автомобиля и двигателем. Они изготовлены из нержавеющей стали.

Состав

Главным компонентом любого нейтрализатора будет не корпус, даже не соты и их материал, а химический элемент, инициирующий реакцию. Поэтому в состав автомобильного катализатора могут входить следующие химические элементы:

  • Платина;
  • Родий;
  • Палладий;
  • Золото.

Интересен тот факт, что в последнее время производители каталитических нейтрализаторов для автомобилей все чаще используют золото. Причина в том, что он дешевле, как бы странно это ни звучало.

В зависимости от типа материала, используемого для создания сот, вес катализаторов может отличаться друг от друга, в том числе вес содержащихся в них драгоценных металлов.

Наиболее ценная часть автоката — носитель

Что нас интересует в ценностном плане, так это содержание корпуса, так называемый носитель. Носитель представляет собой ячеистую керамическую или металлическую вставку, напоминающую по структуре соты. Стенки ячеек покрыты тонким слоем каталитически активного спрея, содержащего редкие и дорогие металлы платиновой группы. Именно дорогой состав покрытия делает автомобильный катализатор желанным вторичным сырьем.

Вес катализаторов в некоторых автомобилях

Марка автомобиля Конструкция Материал панелей Размеры (ДхШ), мм Масса катализатора, граммы
Ауди Керамика 125×125/129 890
Ауди Керамика 115×150 1370
Ауди Керамика 150×155 1300
Ауди Керамика 170×155 1100
Форд Керамика 170 x 90 1320
Форд Керамика 170×145 1120
Форд Керамика 130×125 1050
Форд Керамика 120×65 820
БМВ Керамика 110×115 650
БМВ Керамика 170×115 1650
БМВ Металл 110×140 2000 г
Хендай Керамика 110×95 1400
Хендай Керамика 125 x 50 730
Хендай Металл 125×70 1200
Хендай Металл 110 x 80 1350
БМВ Металл 150×140 1800
КИА Керамика 150×95 1250
КИА Рио (дорест) Керамика 890
КИА Рио (остальное) Керамика 460
Киа Серато Керамика 670

Как работает автомобильный каталитический нейтрализатор?

Для работы двигателя внутреннего сгорания важно, чтобы в его цилиндрах происходил стабильный процесс сгорания топливовоздушной смеси. В ходе этого процесса образуются вредные газы, такие как окись углерода, оксиды азота, углеводороды и другие.

Если в автомобиле нет каталитического нейтрализатора, все эти чрезвычайно вредные газы после выхода в выпускной коллектор двигателя будут проходить через выхлопную систему и попадать прямо в воздух, которым мы дышим.

Если в автомобиле есть каталитический нейтрализатор, выхлопные газы будут проходить от двигателя к глушителю через соты в основании и вступать в реакцию с драгоценными металлами. В результате химической реакции вредные вещества нейтрализуются, и из выхлопной системы в окружающую среду попадают только безвредные выхлопные газы, состоящие в основном из углекислого газа.

Из уроков химии мы знаем, что катализатор — это вещество, которое вызывает или ускоряет химическую реакцию, не влияя на нее. Катализаторы участвуют в реакциях, но не являются ни реагентами, ни продуктами каталитической реакции.

В катализаторе вредные газы проходят две стадии: восстановление и окисление. Как это работает?

Когда рабочая температура катализатора достигает 500–1200 градусов по Фаренгейту или 250–300 градусов по Цельсию, происходят две вещи: восстановление и сразу после этого реакция окисления. Это звучит немного сложно, но на самом деле это означает, что молекулы вещества одновременно теряют и приобретают электроны, что меняет его структуру.

Восстановление (поглощение кислорода), которое происходит в катализаторе, предназначено для превращения оксида азота в экологически чистый газ.

Как работает автомобильный катализатор на стадии восстановления?

Когда закись азота из автомобильных выхлопов попадает в катализатор, содержащиеся в нем платина и родий начинают действовать на расщепление молекул оксида азота, превращая вредный газ в совершенно безвредный.

Что происходит на стадии окисления?

Второй этап, протекающий на катализаторе, называется реакцией окисления, при которой несгоревшие углеводороды превращаются в углекислый газ и воду путем их смешивания с кислородом (окисление).

Реакции, протекающие в катализаторе, изменяют химический состав выхлопных газов, изменяя структуру составляющих их атомов. Когда молекулы вредных газов проходят от двигателя к катализатору, катализатор разбивает их на атомы. Атомы, в свою очередь, рекомбинируются в молекулы в относительно безвредные вещества, такие как углекислый газ, азот и вода, и выбрасываются в окружающую среду через выхлопную систему.

В бензиновых двигателях используются два основных типа каталитических нейтрализаторов: двухкомпонентные и трехкомпонентные.

Двусторонний

Двустенный (двухсторонний) катализатор одновременно выполняет две задачи: окисляет монооксид углерода до диоксида углерода и окисляет углеводороды (несгоревшее или частично сгоревшее топливо) до диоксида углерода и воды.

Этот тип автомобильного катализатора использовался в дизельных и бензиновых двигателях для снижения вредных выбросов углеводородов и угарного газа до 1981 года, но, поскольку он не мог преобразовывать оксиды азота, через 81 год его заменили трехкомпонентными катализаторами.

Трехходовой окислительно-восстановительный каталитический нейтрализатор

Этот тип автомобильного катализатора, по-видимому, был представлен в 1981 году и сегодня используется во всех современных автомобилях. Трехсторонний катализатор выполняет одновременно три задачи:

  • восстанавливает оксид азота до азота и кислорода;
  • окисляет монооксид углерода до диоксида углерода;
  • окисляет несгоревшие углеводороды до углекислого газа и воды.

Поскольку этот тип каталитического нейтрализатора выполняет как восстановительную, так и окислительную стадию катализа, он выполняет свою задачу с эффективностью до 98%. Это означает, что если ваш автомобиль оснащен таким каталитическим нейтрализатором, он не будет загрязнять окружающую среду вредными выбросами.

Причины и признаки неисправности и разрушения катализатора

Со временем катализатор неизбежно выходит из строя. Нормальный срок службы этого устройства составляет 100 тысяч километров. Иногда нейтрализаторы могут пройти 200 тысяч километров и более, в других ситуациях они разваливаются через год-два эксплуатации нового автомобиля. Этот разброс зависит от многих факторов. Типичные причины выхода из строя каталитического нейтрализатора:

  • Механические повреждения корпуса устройства в результате наезда на препятствие или после аварии;
  • Механическое разрушение внутренней конструкции из-за перепадов температур или из-за повышения рабочей температуры устройства. Последнее возможно, например, при неисправности системы впрыска и попадании в катализатор несгоревшего топлива; он сгорит внутри преобразователя и разрушит его;
  • Закоксовывание ячеек катализатора. Этому могут способствовать: некачественное топливо (основная причина), попадание антифриза и моторного масла в камеру сгорания, нештатный перевод автомобиля на газ или другие альтернативные виды топлива, не предусмотренные заводом;
  • Горение цветных металлов — участников химической реакции. В этом случае эффективность катализатора в очистке отработавших газов как минимум снижается. Если в автомобиле установлены датчики, анализирующие состав выхлопных газов, на приборной панели загорится ошибка Check Engine. Устройства на борту транспортного средства могут сохранять этот тип ошибки под кодами P0420, P0430 или P0431.

Автомобильный катализатор
Автомобильный катализатор

Ошибка на плате, свидетельствующая о неисправности преобразователя, загорается не всегда. Особенно это касается старых автомобилей. Основные признаки неисправности каталитического нейтрализатора:

  • Уменьшена тяга двигателя;
  • Повышенный расход топлива;
  • Повышенный расход моторного масла;
  • Нестабильный холостой ход;
  • Громкий звук выхлопа
  • Машина не заводится.

При первых признаках неисправности каталитического нейтрализатора обратитесь на СТО и проведите диагностику этого устройства.

Разрушенный каталитический нейтрализатор
Разрушенный каталитический нейтрализатор

Кроме того, неисправный каталитический нейтрализатор может вызвать повышение рабочей температуры двигателя (что приводит к износу клапанов, растрескиванию выпускного коллектора и затвердеванию уплотнений). Также в двигатель может попасть керамическая пыль из разрушившегося каталитического нейтрализатора с неизбежным повреждением поршневой группы.

Разрушение

Керамические катализаторы особенно подвержены такому износу из-за своей хрупкости. Даже из-за легкого попадания камешка на корпус (не говоря уже о более серьезных нагрузках) катализатора соты могут раскрошиться. Такое может случиться даже со сталью — физику и такие явления, как ослабление и деградация металла никто не отменял. В результате производительность значительно упадет, так как каналы будут забиваться керамической крошкой и пылью.

Кроме того, эта пыль может попасть в двигатель, осесть в масле и распространиться по системе. Такое развитие событий приведет к тому, что двигатель даже не будет подлежать капитальному ремонту.

Выплавление и выгорание

Металлические катализаторы наиболее подвержены этому типу износа. Хотя металлические соты, как и сама система, рассчитаны на работу при высоких температурах, такое же ослабление металлических свойств сотового материала никто не отменял. Часто соты плавятся со стороны входа (из-за высокой температуры ВГ), забивая каналы, снижая тем самым производительность агрегата.

Образование нагара

Казалось бы, эта проблема уже описана выше, но нет. В связи с тем, что вместе с отработавшими газами в выхлопную трубу в трубе выхлопа попадают картерные газы, содержащие частицы масла или нагар из цилиндров (в результате неисправности маслосъемных колец), на стены сот. Причиной этого может быть несвоевременная замена моторного масла и масляного фильтра.

Также эта неисправность намного опаснее из-за того, что она накапливается со временем и ее немного сложнее диагностировать.

Появление инородных частиц

Такой вид неисправности встречается крайне редко, но если и возникает, то в виде металлической стружки. Единственным естественным источником этой стружки может быть расслоение патрубков выхлопной системы.

Однако есть и другая, более интересная причина. Есть способ «починить» осыпающиеся катализаторы: заполнить их металлической стружкой. В днище корпуса катализатора прорезается «П» образное отверстие, оттуда удаляется вся сажа, грязь, шлам, все что попало и во все свободное пространство попадает металлическая стружка.

Срок службы катализатора

каталитический отказ
Разрушение керамического блока каталитического нейтрализатора

Средний срок службы катализатора составляет 100 тысяч километров, но при правильной эксплуатации он может исправно работать до 200 тысяч километров. Основными причинами преждевременного износа являются отказ двигателя и качество топлива (воздушно-топливной смеси). Если смесь бедная, происходит перегрев, а если смесь слишком богатая, то пористый блок забивается несгоревшими остатками топлива, не давая протекать нужным химическим процессам. Это приводит к тому, что срок службы каталитического нейтрализатора значительно сокращается.

Другой распространенной причиной выхода из строя керамического катализатора являются механические повреждения (трещины), возникающие в результате механического воздействия. Они вызывают быстрое разрушение блоков.

В случае неисправности ухудшается работоспособность каталитического нейтрализатора, что фиксируется вторым лямбда-зондом. В этом случае электронный блок управления сообщит о неисправности, выведя на приборную панель ошибку «CHECK ENGINE». Также признаками неисправности являются дребезжание, повышенный расход топлива и ухудшение динамики. В этом случае его обменивают на новый (оригинального или универсального производства). Почистить или восстановить каталитические нейтрализаторы невозможно, а так как это устройство дорогое, то многие автолюбители предпочитают его просто удалить.

Как проверить состояние катализатора

На самом деле, наиболее эффективным тестом на исправность нейтрализатора будет проверка пропускной способности выхлопной системы. Предлагаем вам рассмотреть 6 методов определения состояния катализатора.

Визуальный осмотр

Здесь все просто: загоняем машину на яму и осматриваем кузов в сборе. Если все в порядке, нет вмятин или каких-либо других дефектов — теорию о разрушении сот можно частично исключить.

Температурный тест

Если двигатель потерял тягу и грешит на каталитический нейтрализатор, следует сначала выполнить этот тест. Для этого вам понадобятся: электронный пирометр.

  1. Заведите автомобиль и прогрейте его до рабочей температуры
  2. Найдите переднюю часть корпуса коллектора, куда поступают выхлопные газы двигателя.
  3. Измерьте температуру, запишите значение. Если показания подскакивают, попробуйте сделать более точные измерения или дайте машине поработать дольше.
  4. Теперь нужно измерить температуру тела в той же плоскости, но с задней части кузова, откуда выходят уже очищенные выхлопные газы. Измерение следует производить как можно ближе к месту соединения выхлопной системы с корпусом каталитического нейтрализатора.

Нормальной считается разница температур в пределах 30-100 градусов – внутри коробки происходит реакция, газ очищается и разлагается на элементы. Если на выходе получится такое же значение, или значительно меньшее, значит, катализатор не работает.

Посторонние шумы

Необходимо провести тест на разрушение гребней, для этого понадобятся уши и чувствительность, но при желании можно воспользоваться стетоскопом. Машину желательно ставить в яму, так будет легче.

Заведите машину, хорошенько прогрейте ее и попросите коллегу нажать на педаль газа, при этом встаньте возле корпуса преобразователя и внимательно прислушайтесь. Странные звуки, особенно хрипы, могут быть явным признаком того, что клетки внутри разрушились. Однако не забудьте исключить возможность трения и гудения от выхлопной системы и ее компонентов.

В обход

Если вы заметили потерю тяги, можно попробовать ослабить болты, соединяющие трубку, идущую от выпускного коллектора, с трубкой каталитического нейтрализатора. Во фланцевом соединении достаточно ослабить 2 болта; этого достаточно для отвода выхлопных газов.

Совершите короткую пробную поездку и сравните приемистость двигателя. Если он стал работать лучше, проблема в преобразователе.

По аналогии можно не откручивать болты фланцевого соединения, а открутить первичный кислородный датчик (лямбда-зонд), который находится перед катализатором, но скорее всего появятся ошибки и возможна нестабильная работа двигателя.

Проверка давления

Один из самых точных способов проверки, но для этого вам понадобится манометр с переходником (подойдет обычная резиновая трубка) и напарник. Откручиваем первичный лямбда-зонд и монтируем на его место манометр. Очень важно, чтобы соединение было герметичным, иначе достоверных данных мы не получим.

Заводим двигатель (при необходимости прогреваем до рабочей температуры), одним нажатием на педаль акселератора разгоняем двигатель до 3000 об/мин (это нужно делать быстро, максимум за 2 секунды), и держим он в таком режиме работает около 15-20 секунд.

В этот момент кто-то должен снять показания манометра. Проверьте данные в следующей таблице. Для удобства вы можете скачать PDF-файл этой таблицы или просто добавить запись в закладки/поделиться в социальных сетях.

Давление, кг/см2Давление, psiДавление, барЗначение
0,3 4267 0,294 Давление нормальное, катализатор работает
0,35 4978 0,343 Нормальное давление для двигателей с небольшими доработками. На сотовых стенках может быть небольшое количество отложений
0,5 7111 0,490 Неисправный катализатор

Почему нейтрализатор может выйти из строя

Каталитическое устройство имеет достаточно большой срок службы, и если разрушение происходит через короткое время после начала эксплуатации автомобиля, значит, у автомобиля скрытые проблемы с зажиганием и системами зажигания. Перед заменой данного устройства требуется полная диагностика этих систем.

В случае, если эти системы работают неправильно, полного сгорания топлива хотя бы в одном из цилиндров не происходит, и катализатор вынужден работать в усиленном режиме, впоследствии сжигая его.

Высоковольтные провода или катушки и свечи зажигания могут вызвать очень большие проблемы. При сбое в работе форсунок топливо может переливаться, что также приводит к выходу из строя катализатора. При залегании или износе колец и крышек цилиндропоршневой системы моторное масло также начинает переливаться и гореть.

Как было сказано выше, керамическая пломба очень легко повреждается механическим воздействием. Чтобы избежать такой ситуации, не помешает установить дополнительную защиту на днище автомобиля.

Разрушение керамического содержимого катализатора чревато попаданием крошек в цилиндры двигателя, где они повреждают стенки и даже могут привести к выходу двигателя из строя. Чтобы этого не произошло, нужно следить за состоянием своего транспортного средства и вовремя проводить необходимый ремонт.

Некачественное горючее

Если смесь бензина и воздуха полностью не сгорает в цилиндрах двигателя, сгорание заканчивается в катализаторе или в выпускном коллекторе. Затем отливаются основные детали выхлопной системы. Продукты сгорания оседают в нейтрализаторе и препятствуют прохождению газов с необходимой скоростью. В результате система просто забивается.

Катализатор низкого качества

Автопроизводители комплектуют автомобили качественными деталями и расходными материалами. Но если в машине что-то менялось, то не факт, что владельцу продали качественные запчасти. Если в автомобиле установлен некачественный или неоригинальный нейтрализатор, велик риск того, что ячейки катализатора слишком малы. Из-за недостаточного размера они легко забиваются продуктами горения.

признаки забитого дизельного катализатора
Часто все признаки неисправности и симптомы забитого катализатора встречаются в американских автомобилях, которые ранее эксплуатировались в США. В США на заправках продается более качественный бензин, который оставляет минимум несгоревших веществ в процессе сгорания. Катализаторы в таких машинах с мелкими сотами — в России дохнут в кратчайшие сроки.

Дизельные двигатели

В таких силовых агрегатах нет катализатора. На его месте находится сажевый фильтр, выполняющий ту же функцию, что и каталитический нейтрализатор в бензиновом двигателе. Еще одно отличие – цена. Сажевый фильтр будет стоить в три раза дороже бензинового элемента.

признаки неисправности и симптомы забитого каталитического нейтрализатора
Симптомы забитого каталитического нейтрализатора в дизеле аналогичны тем, с которыми могут столкнуться владельцы бензиновых двигателей. Это потеря мощности, двигатель отказывается запускаться, увеличивается расход топлива.

Замена, удаление или ремонт

Однако, если выяснится, что причина проблем с мотором в преобразователе, есть 3 пути:

  1. Замена
  2. Ремонт
  3. Ликвидация

Если вы решили заменить каталитический нейтрализатор, у вас также есть несколько вариантов:

  • Установка оригинального катализатора
  • Универсальная установка катализатора
  • Установка пламегасителя

Ремонт – дело интересное и довольно кропотливое, но с нашей помощью вы сможете его осуществить. И, наконец, удаление довольно простое, но вам придется выбирать между установкой прямоточного или пламегасителя.

Замена катализатора

Если вы все-таки решили оставить этот выпускной агрегат в сборе, то у вас есть выбор — купить оригинал, универсальный аналог и картридж.

Если покупать оригинал, то все просто, тем более на некоторых автомобилях он идет уже в сборе с выпускным коллектором или другим узлом выхлопной системы. Отсюда чрезвычайно высокая цена. В Toyota Prius такой узел будет стоить 150 тысяч рублей, в Volkswagen Polo – 10 тысяч, а вот в Ford Focus 2 всего 10 тысяч рублей. Но работы минимум: вырезать или разобрать секцию катализатора, установить новый.

С универсальным аналогом все немного сложнее: часто они имеют другую конфигурацию кузова, чем оригинал, а значит, придется подгонять конфигурацию выхлопной системы, чтобы ничего нигде не терлось и не застревало. Это очень важно, так как чрезмерные нагрузки, в том числе и механические, сильно снижают ресурс этого узла.

Замена картриджа с катализатором, пожалуй, самый простой и дешевый вариант (если речь идет о замене, а не о снятии). Вы покупаете любой картридж, соответствующий характеристикам корпуса катализатора (самые важные параметры — размеры и производительность, в зависимости от диаметра сот), открываете корпус, вынимаете старый картридж и вставляете новый, после чего устанавливаете этот выхлоп системный блок на прежнее место.

Ремонт катализатора

Ремонт такого узла дело сомнительное и велика вероятность, что осуществить его не удастся. Ремонт подразумевает удаление неисправной секции катализатора и установку короткой секции или засыпку каким-либо материалом. То есть вскрывается коробка, осматривается катализатор и принимается решение, какую деталь следует удалить. После этого катализатор разрезается на две части, которые устанавливаются в передней и задней частях блока, а центр заполняется прокладкой.

В качестве прокладки обычно выступает металлическая стружка. Однако из-за действия высоких температур со временем он сгорает и агрегат приходит в негодность. Эту схему часто используют перекупщики автомобилей или недобросовестные компании, занимающиеся восстановлением каталитических систем.

Существуют специальные средства, с помощью которых можно промыть катализатор, а также очистить его, даже не разбирая узел (например, Liqui Moly Catalytic-System Clean или Hi-Gear HG3270). Это очень сомнительное решение, потому что максимум, что вы сможете сделать, это убрать копоть и немного пыли, открыть соты не получится. А если вы уже решились на эту процедуру с разбором катализатора, не проще ли сразу заменить его на новый, снять или даже установить пламегаситель? В любом случае установку катализатора необходимо производить в обратной последовательности и обязательно контролировать качество сварных швов. Если после холодного пуска под ними не появились газы, все в порядке.

Единственное, что можно с их помощью почистить, так это кислородные датчики (лямбда-зонд).

Удаление катализатора

В этом случае вы удаляете катализатор и снова получаете 2 варианта: сделать прямоточную выхлопную систему или установить пламегаситель там, где был катализатор. Однако в обоих случаях потребуется установка недостатка. О том, как сделать это самостоятельно, вы можете узнать из отдельного блока чуть ниже этой статьи.

Пламегаситель

Это решение является наиболее приемлемым, поскольку, в отличие от прямоточного варианта, звук выхлопной системы будет намного тише и благороднее. Суть такова: вырезается нейтрализатор, а на его место вырезается пламегаситель, конструкцию и принцип действия которого мы сейчас и рассмотрим.

Базовая конструкция пламегасителя:

  • Рамка
  • Заполнение
  • Вставка из перфорированной трубы

Выхлопные газы попадают в перфорированную трубу внутри корпуса и проникают через отверстия в набивке, благодаря чему приглушается шум и снижается температура. Благодаря тому, что газы могут свободно проходить как через отверстия, так и через саму трубу, не создаются дополнительные препятствия, а значит, не повышается давление.

Пламегасители могут иметь различную конфигурацию и иметь дополнительные элементы: диффузор и дополнительный внутренний кожух. Диффузор служит для отражения части выхлопных газов, что создает поток сопротивления и вытесняет газы через перфорации и прокладки, но также повышает давление в выхлопной системе. Дополнительный кожух служит для увеличения звукопоглощающего эффекта, а также для охлаждения выхлопных газов.

Пламегаситель своими руками

Пламегаситель можно сделать самому, а не покупать готовый вариант. Хотя, если честно, эта идея подойдет только тем, кто любит все делать своими руками, так как рыночная цена готовых вариантов начинается от 1000 рублей.

Самый простой вариант — модифицировать корпус, в котором раньше находился картридж нейтрализатора. Для изготовления такого резонатора вместо катализатора потребуются: болгарка, сварочный аппарат, перфорированный лист нержавейки, огнеупорная стекловата (можно взять ту, что была на катализаторе), железный наполнитель (токарная стружка или железные губки для мытья посуды), лист нержавейки.

Теперь нужно отрезать корпус каталитического нейтрализатора от выхлопной магистрали, затем снять каталитический нейтрализатор и очистить внутренние стенки корпуса. Визуально осматриваем на наличие дефектов (например, дырок), при необходимости убираем их.

Внутри корпуса пламегасителя будет лист перфорированной нержавейки, поэтому его нужно свернуть в трубочку. Диаметр должен быть на 2 миллиметра меньше диаметра самой маленькой трубы. Например: на входе у вас будет трубка 60мм, а на выходе 55мм, значит диаметр перфорированной трубки должен быть 53мм.

Если покупаете перфорированный лист нержавейки, берите оцинкованный (ГОСТ-14918-80) толщиной 1,0-1,5 мм.

Из листа нержавейки необходимо вырезать 2 крышки, которые будут держать всю внутреннюю часть. Здесь все должно быть внахлестку, поэтому внешний диаметр крышек должен быть равен внутреннему диаметру корпуса будущего пламегасителя, а диаметр внутреннего отверстия под перфорированную трубу должен быть равен внешнему диаметру трубы.

Укладываем стекловату на стенки корпуса старого нейтрализатора, привариваем одну из крышек, устанавливаем перфорированную трубу и заполняем пустоты прокладкой, затем привариваем вторую крышку и устанавливаем на ее место нашу конструкцию. Получается очень хорошо, а главное — прикручено, ничего подгонять не надо!

Обманка лямбда-зонда своими руками

Неважно, решите вы установить пламегаситель, подключить прямоток или еще посильнее – придется побороть мозг автомобиля и как-то обойти лямбда-зонд.

Лямбда-зонд — это датчик, отвечающий за контроль количества кислорода O2, содержащегося в выхлопной смеси. Этот датчик не только об окружающей среде, но и о производительности автомобиля. Дело в том, что ЭБУ (электронный блок управления двигателем) по показателям, которые выдает кислородный датчик, регулирует режим работы двигателя, в том числе и качество топливовоздушной смеси (богатая или бедная). Таким образом, без сучка и задоринки вы получите Check Engine и нестабильную работу двигателя.

Есть 3 способа обойти лямбда-зонд:

  • Механик
  • Электронный
  • Программа

Стронгер и прямоток

Также часто именуемые стрингерами, импеллерами, сюда же мы относим и прямоточные.

Прямой проход — это просто участок прямой трубы, встроенный в место, где раньше был преобразователь. При его установке может возникнуть проблема — диаметр патрубка на входе в катализатор и на выходе будет разным, так что придется попотеть на подгонке и сварке.

Прямоток имеет ряд недостатков:

  • Чрезмерный шум выхлопной системы
  • Повышенный нагрев выхлопных труб
  • Возможные проблемы с представителями ГИБДД
  • Быстрое охлаждение двигателя (что неприятно для зимних условий)

И это еще приемлемо, только колхозом это назвать можно с натяжкой. А вот стингер, драйвер посильнее — это все поделки настоящего колхозного настройщика. Просмотрите каталоги известных выхлопных компаний; таких ларьков вы там никогда не найдете (например, Walker, Bosal, наши соотечественники из MG-Race). Но их легко обнаружить среди китайцев — отсюда и вся эта зараза. Казалось бы, сильнейший имеет сложную конструкцию и должен работать, но нет, это все большой развод. И цена им — дай бог!

Также, установив такой китайский сосуд, вы сможете получить:

  • Снижение динамики
  • Ужасный гул, особенно на высоких оборотах двигателя

Что будет если убрать катализатор

Этот вопрос интересует многих автомобилистов, так как их интересуют вопросы о снятии этого узла ввиду пагубного влияния на работу двигателя.

С экологической точки зрения он будет активно загрязнять окружающую среду и способствовать образованию смога.

По характеристикам двигателя, работать ему станет намного легче, даже будет прибавка мощности. Но с лямбда-зондом и смесью еще предстоит поработать, потому что это сложная система. Мы поговорим об этом подробно позже.

С точки зрения закона, на данный момент вы ничего не нарушите, проживая в России. Однако уже давно разрабатывается проект по внедрению экологических стандартов для автомобилей, эксплуатируемых на территории нашей страны. То есть обмолачивается, при очередном техосмотре будет проведен анализ выхлопных газов, а в случае несоблюдения правил запрет эксплуатации до устранения несоответствий. Тут уже зависит от того, как будут интерпретировать закон, исходя из заводских параметров экологической безопасности или исходя из действующих нормативов, принятых в стране.

Так же, если вы вдруг срежете катализатор и собираетесь ехать на машине в страны ЕС (например, Финляндию), будьте готовы к тому, что на дорогах (а может и на таможне) вы встретите стационарные посты, где идет разбор обязательный побег. Поверьте, этот процесс не долгий, а последствия могут быть крайне неприятными, вплоть до изъятия транспортного средства.

Может ли работать двигатель без катализатора?

Многие автолюбители задаются вопросом, может ли машина ездить без катализатора. Чтобы на него ответить, нужно рассмотреть особенность еще одного прибора – лямбда-зонда.

Это устройство играет роль кислородного датчика и определяет уровень кислорода в выхлопе автомобиля.

От этого датчика напрямую зависит работа двигателя, который контролирует пропорцию воздуха и топлива в топливной смеси.

Процесс регулирования называется лямбда-контролем. В некоторых автомобилях устанавливается пара датчиков, до и после нейтрализатора.

Устройство, которое монтируется перед катализатором, устанавливает оптимальное для работы двигателя соотношение воздуха и топлива.

При полном удалении катализатора второй лямбда-зонд обнаружит неисправность и даст команду на снижение рабочей температуры в камере сгорания.

Эта задача выполняется за счет подачи большего объема топлива и, следовательно, обеднения смеси.

Результат – падение мощности двигателя, увеличение «прожорливости» автомобиля.

Что касается блока управления, то он переходит в аварийный режим работы и начинает готовить «усредненный» вариант смеси.

Для того, чтобы вернуть работу всех систем в прежнее состояние, необходимо поменять сломавшийся катализатор и перепрограммировать ЭБУ на ЕВРО 2. Как вариант — установка «фишки», о которой говорилось выше.

Стоимость автомобильного катализатора

Высокая стоимость драгоценных металлов, таких как платина, палладий и родий, является основной причиной высокой стоимости как новых, так и бывших в употреблении катализаторов. Цены на некоторые «б/у» нейтрализаторы могут достигать 70 000 рублей и выше каждый, новые на некоторые автомобили могут стоить 200 000 рублей! Иногда цена каталитического нейтрализатора превышает стоимость самого автомобиля на рынке подержанных автомобилей, но сегодня большая удача найти такой автомобиль с еще не разрезанным каталитическим нейтрализатором.

Высокая стоимость катализаторов привлекает преступников. Нередко организуются целые преступные группировки, специализирующиеся на краже автомобильных катализаторов. В большинстве случаев каталитические нейтрализаторы снимаются с винтажных японских, немецких, шведских и итальянских автомобилей; они обычно имеют самое высокое содержание драгоценного металла в катализаторе. Также популярны некоторые гибридные автомобили (например, Toyota Prius Hybrid).

Мы изучили прайс-листы покупателей автомобильных катализаторов и составили таблицу самых дорогих нейтрализаторов на конец 2021 года (речь идет о «подержанных» устройствах):

Марка автомобиля Модель CatalystЦена, руб
Мазда FP72 62 179
Лянча (2257716001/60652807) 2217940001/60661701 57 024
Мерседес КТ0120 + КТ0120 + КТ0121 + КТ0121 52 416
Вольво 9161835 50 572
Мицубиси 4D / MR450736 50 169
Вольво 9146142 / 2236029001 49 939
Мицубиси 49 910
Мицубиси 2А / MR355919 48 672
Лянча 60654548 / 2257740001 45 849
БМВ 1740060 45 014
Мицубиси Ой 43 545
БМВ 7621020 / 7607665 43 315
Мазда ФПА6/0D0 41 328
Тойота ГД3 39 340
Лянча 46481722 38 419
ВАГ 3Б0131701Д/8Д0178Б 37 526
БМВ 9-06267.42/90626742 37 468
Мерседес КТ0137 36 633
БМВ 9-06029.42/906029.42/90602942 36 547
ВАГ 3Б0131701П/8Д0178АТ 36 374
Мазда FP73 32 417

Что касается моделей автомобилей, то на сайте популярного в России пункта приема катализаторов наибольшим спросом пользуются нейтрализаторы, снятые с этих автомобилей:

  • Тойота Приус Гибрид;
  • Mercedes-Benz E-Class W213 с дизельным двигателем 2.0 CDI;
  • Volkswagen Passat B5 с бензиновым двигателем 1,8Т;
  • Volkswagen Crafter с дизельным двигателем 2.0 TDI.

Автомобильный катализатор
Автомобильный катализатор

На графиках ниже представлена ​​динамика цен за последние 25 лет на драгоценные металлы, входящие в состав катализаторов: платина, палладий и родий. Наглядное пособие о причинах повышения цен на нейтрализаторы:

Цены на родий с 1997 по 2021 год
Цены на родий с 1997 по 2021 годЦены на палладий с 1997 по 2021 год
Цены на палладий с 1997 по 2021 годЦены на платину за период с 1997 по 2021 год
Цены на платину за период с 1997 по 2021 год

Как видно из графиков, в то время как цены на платину за последнее десятилетие находились в диапазоне около 20-60 долларов США за грамм (~1500-4400 российских рублей), цена на родий взлетела с 20 долларов (~1500 рублей).) за грамм за тот же период до 950 долларов США (~70 000 рублей) на пике в начале 2021 года. Сейчас цены на эти драгоценные металлы снизились и сегодня просят около 450 долларов США (~33 000 рублей) за грамм родия . Рыночная стоимость палладия на конец 2021 года составляет 70 долларов (~5000 рублей) за грамм, платины — 35 долларов (~2500 рублей) за столько же.

Автомобильный катализатор
Автомобильный катализатор

Стоимость сырья для изготовления катализаторов растет, поэтому производители ищут и находят способы снизить содержание драгоценных металлов или найти им более дешевые альтернативы. Так, например, в последнее время стали использовать золото, получается дешевле. Что же касается текущего состояния, то при очень средних подсчетах в 1 килограмме «внутренностей» катализатора содержится примерно 1,3 — 1,4 грамма палладия и 0,15 грамма родия. Сам автомобильный каталитический нейтрализатор весит в среднем около 1,2 кг без кожуха.

Точный ответ о содержании благородных металлов в составе катализатора можно получить только после проведения спектрального анализа; эти результаты обычно предоставляются покупателями этих устройств. Чем выше содержание драгоценного металла, тем выше стоимость нейтрализатора.

Какие есть драгоценные металлы в катализаторе

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

  • Родий и палладий преобладают в отложениях катов, извлеченных из бензиновых автомобилей.
  • Платины обычно больше в автокатализаторах, извлекаемых из мощных дизелей иномарок.

Текущая цена палладия за грамм составляет 62,75 доллара, платины — 30,14 доллара, а родия — 369,73 доллара. И хотя обменные курсы и цены акций на LBMA (London Market of Precious Metals), которая является основным ориентиром цен, постоянно меняются, стоимость торгуемых драгоценных металлов в целом по-прежнему в десять раз превышает стоимость золота.

Сколько в катах ценных металлов по весу

Катализатор является одним из самых дорогих компонентов автомобиля, хотя содержание ценных компонентов в покрытии составляет всего 0,05-0,8% от массы детали. Если брать максимально средние значения, то получается, что в автомобильном катализаторе массой 1,2 кг на 1 кг веса автоката приходится:

  • платина — 1,5г;
  • родий — 0,15г;
  • палладий — 1,3-1,4 г.

Точные цифры можно будет дать только после рентгенофлуоресцентного анализа.Производители могут ставить разные ката даже на пару одинаковых машин, оснащенных одинаковыми моторами; выбор зависит от рынка сбыта. Например, автомобили, продаваемые в странах ЕС (Австрия, Бельгия, Германия, Швеция и др.), комплектуются по нормам Евро-5 и Евро-6 – более мощные катализаторы с большим количеством активных компонентов. Больший интерес представляют устройства на основе керамических носителей, особенно импортной керамики, так как процентное содержание драгоценных металлов в них преимущественно выше. По этой же причине металлические катализаторы отстают как по цене, так 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 выходит из строя раньше. После выхода из строя КН ремонту не подлежит, только замена в автосервисе. После разборки старый кот обычно сдается хозяину, который может доставить деталь в пункт сбора катализатора и получить взамен определенную сумму.

Что делают с катализаторами от автомобилей

Собранные катализаторы отправляются на заводы по переработке и утилизации, в процессе переработки из «наполнителя» бывших в употреблении деталей извлекаются драгоценные металлы. Например, платину и родий разделяют выщелачиванием. Извлечение палладия осуществляется гальванопокрытием и электродуговым нагревом с постепенным повышением температуры до 500℃, охлаждением до 100℃ и добавлением минеральной кислоты в конце. Как видите, технологии разнообразны, но неизменно сложны и трудоемки. Для их реализации нужны навыки, профессиональное оборудование, специфические реагенты. В гаражных условиях добычей драгоценных металлов из бывших в употреблении автокатов заниматься невыгодно, будет израсходовано больше материалов, чем они принесут прибыли.

Оцените статью
Блог про принципы работы устройств