Как работает каталитический нейтрализатор в выпускной системе бензиновых двигателей

С каждым годом число автомобилей на автомагистралях стремительно растет. Каждый из них является источником загрязнения воздуха. Для снижения количества вредных выбросов в атмосферу на всех бензиновых моделях в систему выпуска встраивают каталитический преобразователь.

За последние десятилетия автопроизводители значительно модернизировали автомобильные двигатели и топливные системы. Одно из таких изменений произошло в Америке в 1975 году. В выпускную систему двигателя было добавлено устройство – каталитический нейтрализатор. На современных автомобилях устанавливают более усовершенствованные, трёхкомпонентные приборы. Эти устройства предназначено для очистки выхлопных газов от наиболее вредных веществ путем каталитического окисления.

Система выпуска отработавших газов бензинового двигателя состоит из выпускного коллектора, приемной трубы, каталитического преобразователя, центрального глушителя, соединительной трубы, дополнительного глушителя и выхлопной трубы. Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор представляет собой корпус из нержавеющей стали, интегрированный в систему выпуска. В приборе располагается блок носителя с многочисленными продольными порами, покрытыми тончайшим слоем вещества катализатора, которое само не вступает в химические реакции, но одним своим присутствием ускоряет их течение. Для тех, кто немного понимает в химии мы опишем реакцию. Упрощенно ход реакций в нейтрализаторе выглядит так: CH+O2 > CO2+H2O; NO+CO > N2+CO2.

Мало кто знает, что для наиболее эффективной работы катализатора необходимо, чтобы пропорция воздух/топливо, поступающая в двигатель, постоянно изменялась, то есть богатая смесь чередовалась с обедненной и так постоянно.

Такое комбинирование возможно только при условии наличия активного датчика, который анализирует состав выхлопных газов и подает соответствующие сигналы в ЭБУ. Он называется датчиком кислорода или лямбда-зондом. Операция циклического переключения только слегка меняет пропорцию воздух/топливо, но это необходимо.

Правильно работающий лямбда-зонд может дать довольно много информации о том, в каком состоянии находится двигатель и его системы. На некоторых автомобилях с помощью датчика можно достаточно точно отрегулировать содержание СО2 в выхлопных газах. Неисправный лямбда-зонд неминуемо вызовет повышенный расход топлива и снижение мощностных характеристик двигателя.

Несколько важных моментов, которые помогут долго сохранять нормальную работу каталитического нейтрализатора:

• Не заправляйте автомобиль этилированным бензином! Даже разовая заливка в бак такого топлива выводит катализатор из строя. Он окончательно «отравляется» свинцом и вам останется только выбросить прибор.
• Соблюдайте состав топливной смеси (пропорция воздух/топливо должна чередоваться). Любой карбюратор, даже с электронной системой управления, такой точностью и быстродействием для поддержания требуемого состава смеси не обладает.
• Также имейте в виду, что внутренняя часть каталитического преобразователя со временем может покрыться копотью и сажей, смазочно-охлаждающей эмульсией, маслом или чем-нибудь ещё, что может содержаться в выхлопе. Если такие примеси расплавятся, то этот участок нейтрализатора перестанет работать. Правда, данный факт не отразится на технических характеристиках машины, однако уровень СО2 однозначно превысит норму.