Система удаления выхлопных газов автомобиля

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 05.10.2024

Как работает система выпуска отработавших газов

Конструкция системы выпуска

Основной задачей системы выпуска является эффективный отвод отработавших газов из цилиндров двигателя, снижение их токсичности и уровня шума. Зная, из чего состоит выхлопная система в автомобиле, вы сможете лучше понимать принципы ее работы и причины возможных неполадок. Устройство стандартной выхлопной системы зависит от вида используемого топлива, а также от применяемых экологических стандартов. Выхлопная система может состоять из следующих элементов:

Принцип работы системы выхлопа

В классическом варианте для бензиновых двигателей выхлопная система автомобиля работает следующим образом:

Выпускные клапана двигателя открываются, и отработавшие газы с остатками не сгоревшего топлива выбрасываются из цилиндров.
Газы из каждого цилиндра попадают в выпускной коллектор, где объединяются в один поток.
По приемной трубе отработавшие газы из выпускного коллектора проходят через первый лямбда-зонд (кислородный датчик), который фиксирует количество кислорода в составе выхлопа. На основе этих данных электронный блок управления корректирует топливоподачу и состав топливовоздушной смеси.
Далее газы попадают в катализатор, где вступают в химическую реакцию с металлами-окислителями (платиной, палладием) и металлом-восстановителем (родий). Рабочая температура газов при этом не должна быть ниже 300°С.
На выходе из катализатора газы проходят второй лямбда-зонд, с помощью которого происходит оценка исправности работы каталитического нейтрализатора.
Далее очищенные отработавшие газы попадают в резонатор, а затем в глушитель, где потоки выхлопа преобразуются (сужаются, расширяются, перенаправляются, поглощаются), что снижает уровень шума.
Из основного глушителя отработавшие газы уже попадают в атмосферу.

Система выхлопа дизельного двигателя имеет некоторые особенности:

Выходя из цилиндров, отработавшие газы попадают в выпускной коллектор. Температура выхлопных газов дизельного двигателя варьируется в диапазоне 500-700 °С.
Далее они попадают в турбокомпрессор, осуществляющий наддув.
После этого выхлоп проходит через кислородный датчик и попадает в сажевый фильтр, в котором удаляются вредные компоненты.
В завершении выхлоп проходит через автомобильный глушитель и выходит в атмосферу.

Эволюция системы выхлопа неразрывно связана с ужесточением экологических стандартов эксплуатации автомобиля. Так например, начиная с категории Евро-3, установка катализатора и сажевого фильтра для бензиновых и дизельных моторов обязательна, а их замена на пламегаситель считается нарушением закона.

Системы нейтрализации выхлопных газов машины

Проблема загрязнения воздуха и окружающей среды не нова – первые серьезные изменения были отмечены еще в 70-х годах прошлого века. Однако сегодня, спустя почти полвека, ситуация значительно усугубилась: автомобильного транспорта стало значительно больше, вместе с ним возросла концентрация вредных веществ и соединений, попадающих в атмосферу мегаполиса и вызывающих у сограждан серьезные нарушения здоровья.

Борьба за чистоту воздуха привела к созданию так называемых нейтрализаторов для двигателей бензинового и дизельного типа. Сегодня такие системы часто интегрированы в бортовую электронику транспортного средства. Что это за системы и как они работают? Рассмотрим детально.

Выхлопные газы

Во время работы различные системы автомобиля (ДВС, топливная, вентиляционная, а также ходовая часть) выделяют вредные вещества в виде газа и мелкодисперсной пыли. Часть из них – неядовитые соединения, которые содержатся в обычном воздухе. Другая часть является ядовитыми, токсичными и канцерогенными веществами, которые не только негативно влияют на окружающую среду, но и разрушают здоровье человека. Основные загрязнители:

А к обязательным компонентам автомобилей относятся системы нейтрализации отработавших газов, в том числе сменные каталитические нейтрализаторы (за исключением систем нейтрализации на основе мочевины).

Решение для бензиновых двигателей

Системы нейтрализации выхлопных газов автомобиля бывают двухкомпонентными и трехкомпонентными, причем последние появились сравнительно недавно. Как устроена и работает данная система?

Принцип действия

Работа нейтрализатора заключается в окислении токсичных веществ при помощи катализаторов, в результате чего продукты неполного сгорания топлива дожигаются или разлагаются на безвредные химические элементы и вещества.

Активными компонентами (катализаторами) выступают драгоценные металлы — палладий, платина. Популярны и менее затратны катализаторы на основе оксида меди, кобальта, никеля, ванадия, марганца, железа, алюминия. Нередки катализаторы на основе сплавов стали нержавеющей или легированной, бронзы или латуни.

Конструкция

Основные элементы нейтрализатора – корпус из нержавеющей жаропрочной стали, внутренняя поверхность которой выстлана терморасширительной прокладкой. Внутри бака — газоподводящий и отводящий цилиндр и ячеистые соты, на которые нанесен слой вещества — катализатора.

Устройство в автомобильных системах и порядок работы

Системы нейтрализации выхлопных газов располагаются в непосредственной близости от ДВС, под днищем транспортного средства. Через шарнирное соединение нейтрализатор подсоединяется к выпускному коллектору с одной стороны, и выхлопной системе – с другой.

Для обеспечения качественной химической реакции с участием кислорода системы нейтрализации используют воздушные насосы или виброклапаны. При разогреве системы нейтрализации до 400-800 градусов CO (оксид углерода) и CH (углеводороды) под действием катализаторов превращаются в углекислый газ и воду. Близкое расположение нейтрализаторов к ДВС позволяет снизить количество NОх (окисла азота) сразу после запуска двигателя.

Обратную связь с блоком управления автомобиля нейтрализатору обеспечивают лямбда-зонды, специальные кислородные датчики, или четырехгазовые анализаторы, которые на входе и выходе из системы определяют уровень кислорода и качество очистки выхлопных газов.

Решение для дизельных двигателей

Аналогично бензиновым двигателям, дизели имеют системы нейтрализации выхлопных газов. Однако главной проблемой остается сажа: не до конца сгоревшее топливо под действием химических процессов превращается в твердые мелкодисперсные частицы — канцерогены.

Нейтрализаторы решить эту проблему не способны. Поэтому перед тем, как выхлопной газ попадет в систему нейтрализации, он проходит очистку сажевым фильтром.

Конструкция

Аналогично нейтрализатору, фильтр имеет ячеистые соты, которые в шахматном порядке закрыты накопительными перегородками-фильтрами частиц. Для каждого производителя автомобиля с дизельным двигателем используется своя система контроля данного параметра. Среди видов таких фильтров можно выделить:

Проблемы системы нейтрализации выхлопных газов

Все вышеописаные системы характерны для автомобилей импортного производства и моделей последнего поколения. Для отечественного автопрома с карбюраторами установка нейтрализатора не популярна, не пользуется спросом, а также может быть весьма накладна.

Существенная стоимость систем нейтрализации выхлопных газов при их выходе из строя на импортных автомобилях чаще всего приводит к попытке избавиться от такой «нужной» детали. А выйти из строя он может по ряду причин:

Предугадать точный пробег нейтрализатора невозможно: на одних машинах он едва ли переваливает за 100 тыс. км, на других отлично ведет себя при пересечении отметки в 200 тысяч.

Как решить проблему системы нейтрализации выхлопных газов? Не стоит спешить и демонтировать нейтрализаторы, ведь борьба за экологию только началась. Кроме того, что могут возникнуть непредвиденные поломки, которые не сможет диагностировать «обманутая» электроника, требования к выхлопам при прохождении ТО ужесточаются, а значит, не все владельцы смогут его пройти. Да и токсичные выхлопы и канцерогены смогут в большой концентрации попасть в салон и нанести непоправимый вред здоровью водителя и пассажиров.

Гораздо целесообразнее проводить своевременную профилактическую проверку состояния нейтрализатора и сажевого фильтра и при возникновении критической для работы поломки или неисправности – заменить на новый. Ведь суммарная стоимость устранения возникших по причине отсутствия этого важного элемента неполадок может быть существенно выше.

Видео о том, что делать с запахом выхлопа в салоне:

Дышите… не дышите? Системы удаления выхлопных газов

Загрязнение воздуха в закрытых помещениях, в которых производятся работы по ремонту и обслуживанию автотранспорта, представляет серьезную опасность для человека. Без ее решения невозможно создать современное предприятие, отвечающее высоким стандартам фирм-производителей автомобилей, клиентов и контролирующих органов. Основной загрязнитель воздуха, конечно же, – выхлопной газ от автомобиля, передвигающегося к рабочему посту или находящегося на диагностическом стенде.

Основой систем удаления выхлопных газов является возможность улавливания и удаления выхлопных газов непосредственно от выхлопной трубы автомобиля. Поэтому системы удаления выхлопных газов обеспечивают 100% удаление загрязнений из рабочей зоны и могут применяться в самых различных помещениях, где производятся работы с автотранспортом.

Для любых помещений, в воздушную среду которых могут выделяться выхлопные газы, построение системы удаления выхлопных газов является единственным способом вентиляции помещения в которых они выделяются, обеспечивающим чистую воздушную среду в зоне дыхания рабочего и в закрытом помещении при минимальных затратах на свое построение и дальнейшие эксплуатационные затраты.

Благодаря такому способу вентиляции не допускается распространение выхлопных газов по всему помещению, в рабочей зоне обеспечивается чистая воздушная среда и при этом уменьшаются затраты на тепло-электроэнергию.

Экологическая необходимость внедрения
Необходимость внедрения системы удаления выхлопных газов очевидна, так как хорошо известно, насколько опасно находиться в помещении вместе с автомобилем, двигатель которого включен. Даже непродолжительное пребывание в загазованном помещении может привести к смертельному исходу.

Обычная вентиляционная система не может обеспечить ПДК вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах, в зоне дыхания человека, а значит, сотрудники автопредприятий и автосервиса постоянно подвергаются воздействию монооксида углерода СО, оксидов азота NO, NO2, диоксида серы SO2, углеводородов, свинца, кадмия и т.д. В результате воздействия таких загрязнителей, вызывается расстройство нервной и сердечно-сосудистой системы, со временем происходит разрушение костной ткани и ухудшение зрения, а также приобретаются такие заболевания, как атеросклероз, хронический гастрит, бронхит, ларингит, рак легких.

Экономическая эффективность внедрения
Целесообразность капиталовложений на оборудование помещений автопредприятий и автосервиса системой удаления выхлопных газов легко обосновывается. Как только система местной вытяжной вентиляции смонтирована, расходы на общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию немедленно уменьшатся.

Измерения показали, что экономия электроэнергии достигает 60%, а это выше, чем экономия, получаемая от применения систем рекуперации тепла. Основной причиной такой экономии является сокращение использования общеобменной вентиляции. Другие исследования показывают, что чистая воздушная среда повышает производительность рабочих на 10-20%. В результате затрат на улучшение воздушной среды на рабочих местах снижается количество профзаболеваний и, как следствие, уменьшается текучесть кадров.

Оборудование для системы удаления выхлопных газов
При проектировании или реорганизации автосервиса большое значение имеет рациональное расположение постов обслуживания. В свою очередь, размещение ремонтных постов в производственной зоне зависит от типа вытяжной системы удаления выхлопных газов (СУВГ).

Простое устройство для небольшого бокса обычно состоит из вытяжного шланга с газоприемной насадкой, снабженного балансиром. Балансир поддерживает шланг, чтобы он не мешал работе. Эта система крепится на монтажный кронштейн к стене, колонне или к опорной стойке. На кронштейне, в свою очередь, крепится вентилятор, выводящий выхлопные газы в магистраль вытяжки, либо непосредственно на улицу. Такая система проста в использовании, удобна и не занимает много места. Однако стоит учитывать, что она подходит лишь для фиксированных рабочих мест. Радиус действия шланга, как правило, таков, чтобы можно было поднять на подъемнике автомобиль, подключенный к системе.

Другим относительно дешевым решением является СУВГ на консольно-поворотном устройстве. Она также предназначена для фиксированных рабочих мест, однако благодаря консольно-поворотному устройству захватывает достаточно большую площадь. Система действует по тому же принципу, что и описанная выше. Она не занимает место, так как крепится на достаточной высоте, чтобы не мешать движению в автосервисе. Вытяжной шланг подвешивается на балансире и не загромождает рабочее место. В нерабочем состоянии он удерживается балансиром в виде плавно изгибающейся петли и не касается пола.

Более сложной, современной и эффективной системой являются вытяжные барабанные катушки. Вытяжной шланг намотан на катушку, за счет чего максимально освобождается рабочее место и сохраняется дорогостоящий шланг. Если автомобиль поднимают или опускают на подъемнике, то шланг перемещается вслед за ним.

Катушка может быть конструктивно объединена с вентилятором (или один более мощный вентилятор вытягивает выхлопные газы от нескольких катушек, объединенных воздуховодами). Размер катушки зависит от используемого шланга (по термостойкости), его диаметра и длины. В конечном счете, тип оборудования зависит от объема двигателей ремонтируемых автомобилей. Система может быть также подключена к централизованной вытяжной вентиляции.

Катушка может крепиться на потолке, на стене, на опорной стойке или на специальной поворотной консоли. Консольно-поворотный механизм позволяет расширить зону действия катушки и обслуживать несколько постов. Он состоит из консольной балки, на которой закреплены гибкие и жесткие воздуховоды. Консоль может поворачиваться на 180°. В нерабочее время катушка на консоли отодвигается к стене.

При подсоединении к выхлопной трубе автомобиля шланг разматывается, а фиксатор удерживает барабан в требуемом положении. Когда шланг не нужен, он наматывается на барабан катушки под воздействием возвратного механизма, расположенного внутри барабана.
Вытяжные катушки могут быть снабжены механическим или электрическим приводом. Электропривод особенно удобен при работе с крупногабаритным транспортом, а также в помещениях с высокими потолками. Управление катушкой производится с помощью пульта. Пульт может быть расположен в любом удобном для этого месте. Существуют и пульты в виде брелока для дистанционного управления системой.

В качестве СУВГ для обеспечения максимальной свободы перемещения автомобилей и гибкости размещения постов рационально использовать рельсовые системы. Пряморельсовая вытяжная система представляет собой наиболее универсальное решение для удаления выхлопных газов, обеспечивающее свободу перемещения автомобиля по прямой внутри протяженного помещения. Особенно хорошо они вписываются в автосервисы поточного типа, где въезд в ремонтную зону происходит с одной стороны помещения, а выезд – с другой. Таким образом, автомобили проходят участки обслуживания колонной, как на конвейере. Такая система может комплектоваться средствами автоматического отсоединения газоприемной насадки от выхлопной трубы автомобиля. Основой вытяжной системы является алюминиевый рельс-воздуховод круглого сечения. Рельс-воздуховод имеет продольный паз, снабженный резиновыми уплотнителями, внутри которого перемещается подвижная каретка. На каретке закреплен вытяжной термостойкий шланг и балансир, поддерживающий шланг при помощи резиновой поддержки. Вытяжной шланг с газоприемной насадкой подключен к выхлопной трубе автомобиля. Каретка скользит между резиновыми уплотнителями и выбрасывает внутрь полого воздуховода удаляемые выхлопные газы. Рельс-воздуховод при помощи концевой заглушки с переходником или специального отвода подключается к воздуховоду, ведущему к вытяжному вентилятору. Для самостоятельного возврата каретки рельс-воздуховод монтируется под углом к горизонтали. Освободившаяся каретка возвращается к въезду в гараж под действием силы тяжести.

Вытяжная система со скользящим балансиром специально предназначена для оборудования небольших гаражей, а также пожарных станций, станций скорой помощи, гаражей МЧС или воинских частей. Экономичный, вполне работоспособный вариант. Система позволяет удалять выхлопные газы от выхлопной трубы автомобиля, обеспечивая свободу перемещения последнего внутри помещения. Зона обслуживания автомобиля и его перемещение ограничены длиной термошланга и рельса.

Такая система применяется в случае, если автомобили паркуются в колонну.
Основой вытяжной системы является алюминиевый трек (направляющий рельс) прямоугольного сечения. По треку, вслед за автомобилем, перемещается роликовая каретка, на которой закреплен балансир, поддерживающий вытяжной шланг. Вытяжной шланг с помощью насадки соединен с выхлопной трубой автомобиля. Система предлагается в виде стандартных комплектов.

Основные преимущества рельсовых СУВГ следуют из их конструктивных особенностей. Это гибкость системы, низкая трудоемкость монтажа; легкое дооснащение в случае увеличения производительности; минимальные потребности в пространстве для размещения; оптимальное соотношение цена/количество. Рельсовые системы являются наиболее энергосберегающими и экономичными, хотя и недешевыми.

Наиболее «продвинутая» кольцевая вытяжная система представляет собой гибкое и универсальное решение СУВГ, обеспечивающее свободу перемещения автомобиля внутри помещения. Вытяжная система может в точности повторять пути перемещения автотранспорта и обслуживать множество автомобилей одновременно. Система «опоясывает» помещение по контуру или по заданному периметру. Основой вытяжной системы является алюминиевый рельс-воздуховод круглого сечения. По рельсу-воздуховоду, вслед за автомобилем, перемещается подвижная каретка, на которой закреплен вытяжной шланг и балансир, поддерживающий шланг. Вытяжной шланг с газоприемной насадкой подключен к выхлопной трубе автомобиля.

Рельс-воздуховод при помощи отвода подключается к воздуховоду, ведущему к вытяжному вентилятору. После выезда автомобиля из гаража, освободившаяся каретка переводится на возвратный рельс, по которому перемещается обратно ко въезду в гараж.

Другой способ комплексного решения проблемы вытяжки выхлопных газов – системы вытяжки, монтируемые под полом. Подобные системы часто использовались в автопарках в советские времена. Из пола или из стены торчал патрубок, к которому присоединяли шланг. В остальном принцип действия системы тот же. Сейчас подобные устройства используются крайне редко, поскольку пол забетонирован, а помещение в большинстве случаев арендованное. Да и стационарность системы не добавляет ей очков. Зато в случае наличия технической возможности подпольная вытяжная система вполне может дать ощутимую экономию при установке.

Существует и СГУ, не нуждающаяся в каком-либо монтаже. Это передвижная система, расположенная на тележке. Ее можно подвезти к любому автомобилю и вывести шланг на улицу. Вес такой системы составляет всего около 25-30 кг, и есть возможность регулировать шланг по высоте.

Шланги и насадки
Шланг, по которому выводятся отработавшие газы, – одна из самых важных частей системы. Он должен выдерживать высокую температуру и быть стойким к механическим повреждениям и химическим воздействиям, а также к деформации – на случай, если по нему проедет автомобиль. Все эти требования приводят к тому, что шланги достаточно дороги. Кроме того, при выборе шланга нужно учитывать, машины с каким объемом двигателя будут к нему подключаться. От этого зависит термостойкость нужного вам шланга – от 150 до 650°С, а также диаметр шланга. Существуют специальные удлинители и разветвители для обслуживания автомобилей с двумя выхлопными трубами. Выбирая шланг, не забывайте: это именно тот случай, когда скупой платит дважды.

Газоприемные насадки – небольшая, но важная часть. Правильная насадка должна иметь отверстия для подсоса холодного воздуха, который разбавляет горячий выхлопной газ, и тем самым продлевает срок службы шланга. Резиновые насадки удобны еще и тем, что быстро восстанавливают форму в случае наезда на нее автомобиля. Металлические насадки лишены всех этих преимуществ, но гораздо дешевле.

Выхлопная система автомобиля позволяет избавиться от выхлопных газов

Выхлопная система автомобиля – комплексная система выпуска отработавших газов непосредственно из камеры сгорания двигателя. В исправном состоянии она оказывает минимальное воздействие на работу мотора авто.

Основные функции, которые выполняет выхлопная система:

шумоподавление;
вывод всех выхлопных газов за кузов автомобиля (попадание этих газов в салон авто зачастую вызывает отравление);
снижение токсичности выхлопных газов для соблюдения экологических норм.

Устройство выхлопной системы автомобиля

Современные выхлопные системы играют важную роль в дизайне авто, особенно это касается тюнингованных или спортивных автомобилей, а также существенно оказывает влияние на звук работы двигателя. Поэтому, к примеру, делая тюнинг ВАЗ 2109 будет очень правильно проделать серьезную работу над выхлопной системой. Очень многие тюнингованные автомобили рычат очень сурово, это благодаря грамотному тюнингу выхлопной системы.

На рисунке выше представлена схема выхлопной системы, более детально о которой сейчас поговорим.

Система выпуска отработанных газов в каждом легковом автомобиле состоит из:

коллектора, где соединяются отработанный газ со всех цилиндром мотора автомобиля в общий один поток;
приемной трубы, которая соединяет катализатор и коллектор;
резонатора, благодаря которому происходит процесс шумоподавление;
глушителя, который также играет важную роль в шумоподавление, применяя в качестве звукопоглощающего материала специальное волокно;
промежуточная (средняя) труба, которая соединяет глушитель с резонатором;
фланец, для крепления выхлопной системы к двигателю;
гофра, которая исключает дребезжания выхлопной трубы об кузов (днище) авто.

Принцип работы выхлопной системы

Работа системы отводящих газов авто осуществляется таким образом: топливная смесь подается (впрыскивается) в цилиндры авто, где сгорая образует токсические газы, которые под действием высокого давления попадают непосредственно в коллектор и смешиваются.

Благодаря катализатору происходит значительное шумоподавление работы двигателя, а сама выхлопная система придает приятный характерный звук. После резонатора, который снижает (гасит) значительно уровень шума, выхлопные газы поступают по средней трубе в глушитель, а после чего выводятся наружу.

Выхлопная система создает сопротивление потоку поступающих отработавших выхлопных газов, что влияет на работу остальных узлов автомобиля. Значение уровня противодавления обязательно должно соответствовать заданным параметрам в эксплуатационных инструкциях к данному транспортному средству и определяется исключительно производителем.

Система выпуска отработавших газов и уход за ней

Признаки неисправной выхлопной системы:

если во время движения авто его сопровождает громкий рев;
увеличивается резко расход топлива автомобиля;
проявляется нестабильная работа автомобиля;
происходит постоянная потеря мощности;
на всех деталях образуется копоть;
система охлаждения авто перестает из-за увеличенной температуры сгорания топлива справляться с охлаждением.

Все перечисленные признаки подтверждают, что система выпуска отработавших газов неисправна. В результате чего происходит процесс превышения предельных показаний величины противодавления. Поэтому вашей машине необходим ремонт выхлопной системы.

Наиболее часто эти последствия являются причиной механического повреждения составных частей. На стабильную работу авто может сказать нарушение или несоответствие диаметра выхлопной трубы рекомендованному изготовителем.

Противодавление выхлопной системы авто может быть результатом того, что газопровод выполнен с множеством резких перегибов, или же он был сварен из отдельных сегментов (каждый сварной шов дает больше сопротивления).

Автовладельцам не стоит забывать так и о том, что ржавчина негативно влияет на металлические детали авто.

Чтобы избежать коррозии необходимо знать устройство выхлопной системы своего авто. Из какого металла она состоит, ржавеющего или нержавеющего. Не стоит допускать, чтобы в систему отводящих газов попадала вода, особенно в резонатор и глушитель. Иначе здесь начнет скапливаться конденсат и различные химические активные соединения, реагенты и соли. Следует избегать резких перепадов температур, особенно опасно, когда эти перепады возникают часто.

Своевременная профилактика и ремонт выхлопной системы помогут сэкономить ваши нервы и финансы. При малейших подозрениях на неисправность системы незамедлительно обращайтесь на СТО.

А вот видео, в котором демонстрируется как при помощи тюнинга выхлопной системы можно добиться увеличения мощности двигателя автомобиля из Германии Porsche на 15%:

Удаление катализатора

Производители автомобилей устанавливают катализатор в выхлопную систему для того, чтобы сделать транспортное средство более экологичным. Катализатор снижает объем вредных выхлопов в атмосферу и вместо CO и CH из выхлопной трубы выходит только CO2 в допустимой концентрации. Срок службы этой детали ограничен и составляет 80—150 тысяч пробега. Со временем ее ячеистая структура, покрытая сплавом из благородных металлов, загрязняется и перестает выполнять свои функции. На этом этапе многие автовладельцы принимают решение удалить катализатор.

Неисправный катализатор: причины и последствия

Это реальная проблема для водителя авто. Машина не может очистить выхлопы другими способами, в итоге они не выводятся или выводятся частично, растет давление между двигателем и пробкой. Специальные датчики определяют это как неисправность и искусственно снижают мощность автомобиля.

Катализаторы выходят из строя по разным причинам. Например, из-за топлива низкого качества или неисправной системы зажигания. Но чаще это естественный износ в результате за загрязнения внутренних полостей.

Независимо от причины поломки вырезать катализатор будет оптимальным решением проблемы. Но не все автовладельцы планируют после этого устанавливать новую деталь. Тем более, что можно адаптировать работу датчиков к новым условиям работы.

Как автомобиль обходится без катализатора

Убрать катализатор — значит, навредить окружающей среде. С другой стороны, этим вы увеличиваете мощность автомобиля, снижаете расход топлива, избавляетесь от регулярных оповещениях о проблемах. У вас реже пропадает тяга и не возникают проблемы с запуском двигателя.

Оплавленный или забитый катализатор приводит к тому, что отработанные газы не могут выйти наружу и возвращаются в камеру сгорания. Горючая смесь, которая поступает туда, становится менее эффективной, а это негативно влияет на работу мотора.

Плюсы и минусы удаления катализатора

Зачем удалять катализатор? Как минимум, вы сэкономите на установке дорогой альтернативы. Вы улучшите динамические характеристики автомобиля и снизите расход горючего, не меняя стиль езды, вид топлива и не заменяя другие детали транспортного средства. В качестве бонуса двигатель станет менее чувствительным к качеству топлива, а еще вы исключите риск попадания керамической пыли внутрь силовой установки.

Негативные последствия тоже есть:

экологический фактор;
проблемы при прохождении техосмотра;
неприятный запах выхлопных газов;
посторонние звуки в выхлопной системе (при неправильном удалении);
ошибки на приборной панели.

Если то, что дает удаление катализатора, перевешивает минусы, смело решайтесь на эту процедуру и обращайтесь за помощью в специализированные автомастерские, где работу выполнят аккуратно и профессионально.

Что делают кислородные датчики

Второе их название — лямбда-зонды. Обычно их устанавливают в двух местах: один перед, а второй после катализатора. Когда второй зонт определяет, что количество вредных выхлопных газов выросло до критичной отметки, он подает сигнал о том, что нейтрализатор не сработал или функционирует неэффективно. Некоторые современные модели авто в такой ситуации могут не запуститься — так на заводе позаботились об их экологичности.

Второй (он же «нижний») лямбда-зонд тщательно контролирует вредные выбросы, а их допустимое количество регламентируется ассоциацией ЕС. Это те стандарты, которые мы знаем как «ЕВРО» (Евро-2, Евро-3, Евро-4, Евро-5). В настоящее время действует стандарт «ЕВРО5», его нормы по выбросам составляют СН — до 0,05 г/км, CO — до 0,8 г/км и NOy — до 0,06 г/км.

Когда выхлопная система останется без катализатора, кислородные датчики будут фиксировать больше вредных выхлопов. Соответственно, нужно сделать так, чтобы не почувствовали отсутствия этой важной детали.

Что делать после удаления катализатора

Итак, вы запланировали удаление катализатора в СПб. Но как быть дальше? Скорее всего, вариант с покупкой новой детали на замену вам не подходит: это дорого, а прослужит она недолго. Учитывая, что в некоторых автомобилях производители устанавливают несколько катализаторов, замена обойдется в круглую сумму, которая сопоставима со стоимостью подержанного автомобиля.

Предлагаем несколько вариантов решения задачи, а вы выбирайте тот, который подходит вам по ресурсозатратам и сложности реализации.

Установить новый катализатор

Это самый простой, но наименее бюджетный способ. Плюс найти новую деталь для некоторых автомобилей сложно и может занять много времени. Все меньше автолюбителей выбирает такой вариант решения проблемы и обращается к альтернативам.

Адаптировать лямбда-зонды

Если вы выбрали удаление катализатора, вам обязательно придется перенастроить лямбда-зонды. В противном случае из-за них на приборной панели будет загораться ошибка Check Engine, а расход топлива ощутимо вырастет, так как мотор будет работать в аварийном режиме. В этом случае просто отключают лямбда-зонд — это похоже на чип тюнинг автомобиля. При этом из блока управления считывается программа и видоизменяется с учетом того, что сделана вырезка катализатора. После этого в авто загружают обновленную прошивку и делают сброс ошибок, чтобы исключить мигание лампочки Check Engine в будущем.

Установить пламегаситель или стронгер

Нужен ли пламегаситель при удалении катализатора? Да, если таким образом вы хотите сэкономить. Пламегаситель представляет собой часть выхлопной системы и работает как первичный глушитель. Он отвечает за разделение потока первичных газов и нормальное функционирование основного резонатора. Стоимость пламегасителя в несколько раз меньше, с его помощью можно немного повысить мощность двигателя и снизить расходы топлива. Это связано с тем, что он создает меньшее сопротивление выхлопным газам, в отличие от катализатора, но прирост мощности будет относительно скромным — всего 5—10 %. Это не те показатели, ради которых стоит избавляться от какой-то детали выхлопной системы принудительно, но приятный бонус для тех, у кого вырез катализатора — вынужденная мера.

Еще одно преимущество, которое получает автовладелец, выражается в снижении требований к качеству топлива. Катализатор острее реагирует на посторонние примеси, чего не скажешь о пламегасителе. Это не повод переходить на менее качественное топливо, а возможность исключить неприятные сюрпризы в виде выхода из строя дорогой детали.

Так как электронная система управления автомобилем запрограммирована на использование катализатора, а не пламегасителя, ей тоже потребуется корректировка. Обычно выбирают более простой способ — ставят обманки на лямбда-зонды.

Где удалить катализатор

Автовладельцы часто сталкиваются с вопросом: где удалить катализатор — в специализированном сервисном центре или выполнить все работы самостоятельно? Рассказываем, как это выглядит в первом и во втором случае, а вам останется выбрать, какой способ лучше и где вырезать катализатор именно вам.

Удаление катализатора своими руками

В условиях гаража или небольшой мастерской можно выполнить удаление катализатора своими руками. Но вначале определите, какой именно катализатор установлен в выхлопной системе вашего автомобиля. Одни встроены в выхлопной тракт непосредственно под днищем, другие располагаются в выхлопном коллекторе.

В первом случае, если вы решили удалить катализатор своими руками, снять деталь можно с меньшими усилиями, особенно, если производитель закрепил ее обычными болтами. Если же болтов нет или открутить их нет возможности, поможет только болгарка.

Во втором случае следует предварительно демонтировать выхлопной коллектор, а это займет время. Кстати, стоимость удаления катализатора в мастерской тоже будет зависеть от особенностей монтажа.

Удаление катализатора в мастерской

На станциях техобслуживания процедура выглядит несколько иначе. В первую очередь там выполнят диагностику выхлопной системы, чтобы на 100 % определить, стоит ли вырезать катализатор или, возможно, виновник неприятных запахов и снижения тяги вовсе не он. Самостоятельно причину поломки определить сложно.

Один из способов - демонтируют часть выхлопной системы, включая нейтрализатор, и изымают содержимое катализатора. Обычно для этого делают несколько отверстий диаметром от 20 мм с помощью перфоратора. У такого способа есть недостатки: отверстия достаточно быстро снова забиваются. Но есть и положительные моменты, так как не придется резать металл и заниматься сваркой.

Второй способ заключается в том, чтобы разрезать катализатор по длине или ширине, а затем тщательно очистить его внутренности — убрать ячейки, на поверхности которых происходит химическая реакция. После этого вваривают внутрь корпуса катализатора пламегаситель и приваривают срезанную часть на место. Этот способ подходит для катколлекторов. Если катализатор расположен снизу автомобиля, то корпус катализатора вырезается и вместо него ставится пламегаситель или стронгер.

Если не вваривать пламегаситель, то с высокой вероятностью появляются паразитные вихревые потоки. Из-за них водитель будет слышать шум при работе силовой установки, а сама она будет перегреваться. Чтобы этого не случилось, ставят пламегаситель — он снизит интенсивность выхлопных потоков и у мотора будет более ровный звук.

Цена удаления катализатора

Если вам необходимо вырезать катализатор, цена будет зависеть от того, что вы хотите получить на выходе. Для тех, кто затрудняется с выбором, специалисты сервиса «Мастер глушителей» посоветуют оптимальный вариант ремонта.

О том, сколько стоит удалить катализатор, предлагаем узнать из таблицы:

Наименование	Стоимость, руб.	Время на работу, мин.	Гарантия, мес.
Установка заменителя катализатора (без материала)	от 1000	от 40	12
Замена прокладок, точки крепления хомутов	от 300	20	12
Замена катализатора	от 1500	40	12
Замена катализатора пламегасителем (включая пламегаситель)	от 2500	20	12
Замена катализатора в катколлкторе, включая пламегаситель	от 5500	от 3 часов	12

Для тех, кто хочет не только удалить катализатор, цена будет пересчитана по прайсу с учетом других видов работ.

Тем, кто планирует установить новую деталь взамен старой, мы предложим качественные комплектующие, выполним монтаж, а также устраним вероятную причину загрязнения. Автомобиль будет экономно расходовать топливо, а вы сделаете вклад в защиту окружающей среды наравне с другими участниками дорожного движения. Обращайтесь к нам, чтобы убрать катализатор — цена вас приятно удивит!

Системы нейтрализации отработавших газов: дорогая наша экология

Мир свихнулся на экологии. Парниковый эффект, озоновые дыры, глобальное потепление и затемнение. Ученые приводят цифры и демонстрируют графики, политики подписывают протоколы. И хотя споры о том, насколько различные выбросы в атмосферу изменяют климат планеты, ведутся до сих пор, автопроизводители уже давно на острие борьбы за чистоту воздуха. Все потому что общие климатические трансформации — это одно, а экология в городах, особенно мегаполисах, — несколько иное. В итоге приходится признать: современные компоненты очистки выхлопных газов разрослись до отдельных систем, плотно интегрированных в бортовую электронику. Если топливо качественное, и автомобиль еще новый, проблем с ними обычно нет. Однако с годами они могут появиться. Речь идет не только о «чековании», или электронных ошибках. Выход из строя каталитических нейтрализаторов способен привести к куда большим неприятностям, вплоть до необходимости восстановления поршневой группы двигателя.

Не нужно считать, что скопления углеводородов (CH) и окислов азота (NOx), под воздействием солнечного света и химических реакций превращающихся в смог, — примета лишь современности. Первое упоминание об удушливых облаках, повисающих над городом, относится к 1942 году. Дело было в промышленно развитой Калифорнии. Спустя восемь лет смог для этого штата стал обычным явлением, из-за чего во второй половине 60-х в нем вступили ограничения по концентрации вредных выбросов в выхлопе. Остальная Америка пришла к этому позже. В 1970 году был принят закон, по которому для автомобилей 1975 модельного года строго регламентировалось процентное содержание CH, NOx и окиси углерода (CO). В это же десятилетие к законодательному регулированию вредных выбросов пришли в Европе и Японии.

Каталитические нейтрализаторы, или конвертеры (в народе просто катализаторы), появились как раз в первой половине 70-х и, как вы понимаете, автопроизводители США какое-то время здесь были на передовых ролях. Что любопытно, помимо непосредственного снижения токсичности выхлопа эти устройства потянули за собой модернизацию сразу нескольких направлений развития автомобилестроения. Это обуславливалось самим принципом их действия, который, кстати, не изменился до сих пор.

Экология — двигатель прогресса

Металлический бочонок, расположенный между выпускным коллектором и глушителями-резонаторами, имеет внутри продольные соты, на чью поверхность нанесен слой специального вещества, являющегося катализатором. Не будем погружаться в школьный курс химии. Скажем лишь, что в качестве последнего, превращающего вредные CO и CH в углекислый газ и воду, используется платина с добавлением палладия. Такие катализаторы назывались двухкомпонентными, то есть способными нейтрализовать всего пару токсичных компонентов. В 1977 году добавили родий, благодаря чему окислы азота трансформировались в моноэлемент. Нейтрализаторы стали трехкомпонентными. Так вот, этот сравнительно простой химический процесс без проблем протекает лишь в идеальных лабораторных условиях. При реальной же эксплуатации производители столкнулись с тем, что корректная работа узла и вообще его ресурс — под постоянной угрозой. Как выяснилось, правильно «химичить» конвертер может лишь при соотношении горючей смеси по воздуху и топливу в пропорции 14,5–14,7:1. Отклонения в ту или иную сторону снижают эффективность преобразования CO и CH либо NOx. А единственная заправка этилированным бензином в состоянии попросту приговорить нейтрализатор — октаноповышающий тетраэтилсвинец сводил действие платины и палладия к нулю.

Для того чтобы сделать топливовоздушную смесь стабильной, карбюраторы начали дополнять электронным управлением. В 1975 году в Штатах же появились транзисторные системы зажигания, к минимуму сводившие пропуски в искрообразовании, от которых топливо догорало в нейтрализаторе и спекало его внутренности. Обратились к системе рециркуляции отработавших газов, которая, снижая температуру сгорания топливной смеси, уменьшает количество окислов азота. Наконец, борьба за экологию, как и желание снять побольше мощности, тоже поспособствовала скорейшему внедрению электронного впрыска — системы, способной наиболее полно раскрыть потенциал катализаторов. Тогда же, в 70-х, произошло еще одно событие — под действием законов и общественности нефтепромышленники отказались от присадок на основе тетраэтилсвинца.

А нейтрализаторы продолжили совершенствовать. Четверть века назад бочонок двинулся из-под днища автомобиля в моторный отсек, вплотную к выпускному коллектору. Это понадобилось для быстрейшего его прогрева и уменьшения вредных выбросов сразу после пуска автомобиля — вещества-катализаторы начинают действовать только при 250–300 градусах. Позже предлагались разработки отдельного электроразогрева нейтрализатора мощностью до нескольких кВт. Были системы из двух нейтрализаторов, где первый располагался непосредственно в тракте и работал, пока прогревался основной узел. Устраивались адсорбционные ловушки для углеводородов, придерживавшие их до выхода катализатора на рабочую температуру. Велись и ведутся эксперименты с материалами наполнителя. Жаропрочная керамика сравнительно тяжела и далеко не идеальна для создания сверхтонких сот. Металл для ячеек использовался и ранее, а теперь к нему обращаются вновь — на ином технологическом уровне, используя различные биметаллические сплавы. Легкие, устойчивые к температуре, тонкие, как фольга, благодаря чему можно значительно увеличить площадь напыления платины, палладия и родия.

Не отставали от «химиков» и электронщики. Лямбда-зонд, или кислородный датчик, расположенный в выпускном тракте, определяющий процент кислорода в выхлопе и посылающий сигнал на коррекцию смеси в ЭБУ, появился еще в 1976-м. Потом добавили датчик за нейтрализатором, который следит за качеством очистки газов.

Избавиться от сажи!

В начале 2000-х дошла очередь до дизелей. Их, оборудованных привычными уже каталитическими нейтрализаторами, стали оснащать сажевыми фильтрами (DPF, Diesel Particulate Filter). Дело в том, что температура выхлопных газов в режимах без нагрузки здесь ниже, чем у бензиновых моторов. Ее не хватает для полного сжигания углеродов, так получаются твердые частицы или сажа, которая может пройти через нейтрализатор.

Сажевый фильтр расположили перед катализатором. В нем тоже есть платина и такие же соты-каналы. Только расположены последние в шахматном порядке и делятся на впускные и выпускные. А между ними — фильтры-перегородки, сдерживающие твердые частицы с окислами азота. Первыми его внедрили французы из Peugeot, чуть позже немцы. Toyota в 2003-м пошла дальше — изобрела DPNR (Diesel Particulate NOx Reduction). Вроде бы тот же DPF, однако с принципиальным отличием. Он не накапливает твердые частицы — дожигает их при помощи кислорода, выделяемого из окислов азота, и дополнительной форсунки, подающей солярку в узел. Аналогом тойотовской системы является FAP (Filtre A Particules) от Peugeot. В ней для очищения фильтра от сажи служит присадка на основе редкоземельного элемента церия, которая впрыскивается в дизтопливо по сигналам ЭБУ. Что-то подобное встречается на некоторых моделях Citroen, Ford, Volvo.

Причем японцы всей системе DPNR дают гарантию, равную гарантии автомобиля. Нечто неординарное! Обычно элементы очистки выхлопных газов из договора о ней выводятся. Впрочем, о массовых проблемах с тойотовской NOx Reduction слышать не приходилось. Иное дело обычные DPF и катализаторы — что на дизелях, что на бензиновых моторах.

Очищают выхлоп и с помощью мочевины или AdBlue, как этот продукт называется в Европе — жидкости на основе аммиака, которая реагирует с NOx, после чего образуется просто азот и водяной пар. Впервые появившаяся на Mercedes в 2005 году мочевинная нейтрализация получила большее распространение на тяжелой технике, где она выступает альтернативой системе EGR.

Избавиться от нейтрализатора!

В России своя специфика. В той же Европе какое-то время назад чуть ли не в принудительном порядке нейтрализаторы начали устанавливать даже на олдтаймеры. А у нас. Бережное отношение к окружающей среде, безусловно, необходимо. Да и смог в российских мегаполисах уже не редкость. От этилированного бензина, опять же, мы давно успешно избавились. Официально! Между тем качество топлива без «свинцовой» присадки, скажем так, варьируется, и солярка по-прежнему может преподносить сюрпризы.

Ко всему прочему оставляет желать лучшего понимание того, с каким сложным и нежным узлом мы имеем дело. От этого страдает общая культура его эксплуатации. Так что же нужно знать и чего остерегаться?

Например, жестких контактов корпуса нейтрализатора о поверхность, от которых может разрушиться керамика. Переливов бензина в камеры сгорания — при неудачных пусках, пропусках зажигания и т. д. — когда топливо собирается в катализаторе и, не успев испариться, воспламеняется и спекает его соты. Попадания туда масла. Сажевый фильтр на дизеле вообще очень требователен к состоянию топливной аппаратуры. Наконец, даже парковать машину надо с умом — не над кучами листьев, сухой травой, прочими легкогорючими массами, способными вспыхнуть от раскаленного корпуса катализатора.

Кстати, иной раз начинающие разрушаться керамические соты могут никак о себе не заявлять. Положиться здесь можно только на удачу. Либо на собственную осторожность — вскрыть, посмотреть. Хотя и вскрыть-то в некоторых случаях не удастся — на тех же катколлекторах. Но что делать, если все очевидно? Обратимся к специалистам. Фирм, оказывающих такую услугу, в крупных городах достаточно. И варианты существуют. Впрочем, тут многое зависит от марки, модели, даже рынка сбыта. И как бы это странно ни звучало, от программного обеспечения ЭБУ.

— Услуга популярная. Обращаются владельцы как далеко не новых иномарок, так и совсем свежих. В первом случае, особенно если говорить о немолодых «японцах», все просто. Вынул внутренности нейтрализатора, обычно выполненные из металла, — машина обрела потерянную динамику. Блок управления двигателем не видит этих изменений. У сравнительно новых моделей такой трюк не проходит — из-за четкой привязки системы управления к показаниям двух лямбда-зондов.

Иногда, если это позволяет компоновка и сечение труб, удается установить катализатор от Патриота, стоит всего 4000 руб. Те же «японцы» (в частности, Toyota), но не самых последних поколений, где программное обеспечение загружено без возможности перепрошивки, обманываются механически. В выпускной тракт после удаления ячеек вкручиваются проставки с отверстием по центру, а уже в них — кислородные датчики. Будучи несколько отодвинутыми от потока выхлопных газов, они дают блоку управления ту же информацию, что и при наличии работоспособного нейтрализатора. Здесь приходится играть сечением отверстия в проставке. Получается всегда, однако была на моей памяти 3,5-литровая Camry 2006 года. Долго с ней работали — исчезала ошибка, но через какое-то время опять появлялась. В итоге так и ушла к другому владельцу. Стоит подобная процедура от 3000 руб. Это только удаление, и по 500 руб. за каждую проставку.

Системы управления свежих «европейцев» и «американцев» механическими «обманками» не корректируются. Нужно лезть в софт и убирать информацию о катализаторе. Lexus для заокеанского рынка требуют того же. В отличие от внутренних моделей этой марки. В любом случае — пренебрегать проблемами с нейтрализаторами нельзя. И пробитие керамики ломом здесь не панацея. Удалять нужно все начисто. Машины из-за попадания керамической пыли в цилиндры на капитальный ремонт к нам приходят периодически. Toyota, Nissan, Infiniti — с моторами серий GR, VQ, VK. Но это те двигатели, с которыми сталкивалась наша СТО. Риск, если в вашей машине катализатор расположен близко от выпускного тракта, существует вне зависимости от модели агрегата.

— Toyota даже из новых можно «обмануть» так называемым эмулятором, который устанавливается в цепь кислородного датчика. Так происходит простое удаление ошибки. То же самое можно проделать и со многими «японцами», в чьи ЭБУ информация «залита» жестко, без возможности коррекции. Цена вопроса — 18 000–21 000 руб. за эмулятор плюс 3000 руб. за освобождение полости нейтрализатора от наполнителя. Оставляем штатный корпус — звук выхлопа если и становится другим, то это едва заметно.

Сейчас ситуация активно меняется — японские производители приходят к блокам управления, в которых можно перепрошивать программное обеспечение. Для компаний из Европы и США это едва ли не традиция. В общем-то также ничего сложного — прошивка замещается той, что отвечает экологическим требованиям Евро-2, для соответствия которым нет необходимости в каталитическом нейтрализаторе. Тут не важно, бензиновый двигатель или дизельный. С последними, кстати, владельцы обращаются тогда, когда уже не помогает прожиг сажевого фильтра. Стоимость удаления аналогична — 3000 руб. Однако работы по электронике сильно зависят от марки и модели. Можно обойтись 14 000–16 000 руб. А в иных случаях цена поднимается до 40 000–50 000 руб. Все равно минимум вдвое дешевле, чем покупка оригинального каталитического нейтрализатора.

Еще добавим, что в качества альтернативы уазовскому катализатору существуют условно универсальные узлы, которые нужно подбирать по длине и диаметру. Предлагаются даже блоки без внешней оболочки. Цена того и другого — от 4000 до 11 000 руб. Для «американцев» доступен другой вариант — трубы, устанавливаемые вместо бочонка нейтрализатора, удаление бака с мочевиной, глушение системы рециркуляции и установка программатора, с которого можно менять прошивку ЭБУ и увеличивать мощность. Но этот обход экологии граничит с тюнингом и тянет минимум на $2500–3600. Между тем на многих дизелях, в отличие от бензиновых моторов, «ампутация» элементов EGR необходима в отрыве от всякой форсировки — прогорают промежуточные охладители выхлопных газов.

Словом, современные экотехнологии — тоже в духе нынешних тенденций автомобилестроения. Ладно, требуют вложений средств. Но могут и приговорить святая святых. Тот, кто один раз столкнулся с вынужденным ремонтом ЦПГ, вряд ли будет в будущем покупать новый катализатор — хоть универсальный, хоть от Патриота. Решит проблему кардинально.

Читайте также: