Катализатор в автомобиле: для чего нужен и как выглядит

Эта важная деталь очищает выхлоп от вредных примесей и защищает двигатель, но часто сама становится источником проблем и сомнений: ремонтировать, менять или вовсе убрать из машины. Объясняем, как она устроена, зачем нужна и к чему приводят ее поломки.

В этой статье: 

1. В чем польза катализатора и при чем тут комфорт в пробках
2. Как выглядит катализатор и из чего он сделан 
3. Как работает 
4. Почему катализаторы выходят из строя
5. Как понять, что с катализатором не все в порядке
6. Что делать при поломке 
7. Почему катализаторы воруют

В чем польза катализатора и при чем тут комфорт в пробках 

Катализатор, или каталитический нейтрализатор, — это элемент выхлопной системы, который снижает содержание токсичных веществ в отработавших газах. Он превращает наиболее опасные соединения — оксид углерода (CO), оксиды азота (NOx) и несгоревшие углеводороды (CH) — в менее вредные: углекислый газ, азот и водяной пар.

С начала 2000-х годов катализаторы стали обязательными на всех новых автомобилях, поскольку без них машина не проходит сертификацию по экологическим стандартам. В России с 2016 года для новых транспортных средств действует уровень Евро-5 — без исправного нейтрализатора такой класс (а значит, и чистый воздух на дорогах) недостижимы.

Достаточно вспомнить плотные городские пробки 1990-х, когда концентрация выхлопных газов делала пребывание на улице ощутимо тяжелее. Современные системы снижения токсичности выхлопа — и в первую очередь катализаторы — заметно изменили качество воздуха, особенно в крупных городах.

Как выглядит катализатор и из чего он сделан 

Устройство похоже на небольшую бочку или утолщение на выхлопной трубе. Это цельный металлический корпус, сваренный по краям, длиной 30–45 см, диаметром 10–15 см. Внутри — жаропрочный керамический или металлический блок. 

Поверхность покрыта тонким слоем благородных металлов — чаще всего платины, палладия и родия. Эти металлы играют роль катализаторов химических реакций: они ускоряют окисление и восстановление вредных веществ.

Деталь устанавливается в выхлопной системе — обычно сразу после выпускного коллектора. На некоторых автомобилях он размещается под днищем, в зависимости от компоновки двигателя и выхлопной магистрали. 

В современных авто с V-образными моторами иногда устанавливают несколько катализаторов — по одному на каждый ряд цилиндров. Его можно увидеть только при осмотре на подъемнике или разобрав выпускную систему.

Как он работает 

Он включается в работу не сразу. Для запуска химических реакций он должен нагреться до температуры не ниже 400 градусов Цельсия — именно поэтому нейтрализатор устанавливают как можно ближе к выпускному коллектору, чтобы сократить время выхода на рабочий режим.

Сначала происходит восстановление оксидов азота (NOx) до безвредных азота и кислорода — за это отвечает родий. Затем включаются реакции окисления: платина и палладий превращают угарный газ (CO) в углекислый газ, а остаточные углеводороды — в углекислый газ и водяной пар.

Несмотря на то что внутреннее сгорание само по себе остается далеко не идеальной схемой с точки зрения экологии, наличие рабочего катализатора снижает уровень токсичных выбросов в несколько раз. Без него соответствовать стандартам Евро-4, Евро-5 и выше невозможно.

Срок службы штатного катализатора составляет в среднем 100 000–200 000 км. Он не требует активного обслуживания, однако чувствителен к качеству топлива и исправности двигателя.

Почему катализаторы выходят из строя

Катализатор не относится к расходным материалам и в идеальных условиях служит весь срок эксплуатации автомобиля. Однако на практике условия далеки от идеальных. 

Одна из основных причин выхода из строя — попадание в катализатор несгоревшего топлива. Такое может происходить при неисправной системе зажигания: например, если свечи работают с перебоями или подача топлива в цилиндры нарушена. 

Несгоревшее горючее скапливается в катализаторе и воспламеняется там, резко повышая температуру. В результате керамические соты оплавляются, деформируются и перестают пропускать отработавшие газы.

Другой частый сценарий — выгорание или загрязнение каталитического слоя. Даже при исправной работе мотора тонкое покрытие из благородных металлов постепенно деградирует под воздействием высоких температур и химических примесей. 

Особенно если использовать топливо низкого качества или когда в топливную систему попадает присадок со свинцом. Последний блокирует катализирующие поверхности, и устройство перестает выполнять свою функцию.

Еще одной причиной поломки может стать изношенная поршневая группа — продукты сгорания масла оседают на стенках сот, закупоривают каналы и приводят к перегреву.

К внешним факторам можно отнести механические повреждения: например, удары по корпусу катализатора при наезде на препятствия или резкие перепады температур, когда холодная вода попадает на раскаленный корпус. 

Из-за всех этих факторов катализатор может потерять проходимость, начать разрушаться или перестать выполнять свою функцию. При этом проблемы могут долгое время оставаться незаметными, если не проводить диагностику.

Как понять, что с катализатором не все в порядке

Признаки неисправности могут совпадать с другими проблемами двигателя. Но если совпадает сразу несколько — это повод для проверки:

• Загорелся Check Engine. Индикатор может сигнализировать о разных поломках, но при сниженной эффективности катализатора часто появляются коды ошибок P0420 или P0430 — они связаны с работой кислородных датчиков.
  
  
• Автомобиль теряет мощность. Двигатель хуже тянет в гору, медленно разгоняется, реагирует вяло. Это происходит из-за того, что закупоренный катализатор создает противодавление и мешает отводить выхлопные газы, снижая эффективность сгорания топлива.
  
  
• Дребезг под днищем. При разрушении внутренних сот слышен звонкий металлический звук, особенно на высоких оборотах или при запуске двигателя.
  
  
• Неровный или слабый выхлоп. Если поднести руку к выхлопной трубе, можно почувствовать, что поток газов идет рывками или слабеет — как при «зажатой» выхлопной системе.
  
  
• Резкий запах выхлопа. При отказе катализатора может появиться запах несгоревшего топлива или едкий «металлический».
  
  
• Вибрации и нестабильная работа двигателя. Особенно на холостом ходу. Двигатель может работать с перебоями, троить, повышается расход топлива.

Все эти симптомы не являются уникальными, точный диагноз можно поставить только после диагностики.

Если расходы на замену катализатора оказались выше ожидаемого, воспользуйтесь картой рассрочки. Например, с картой «Халва» можно оплатить ремонт в автосервисах-партнерах частями, без процентов и переплат. 

Что делать при поломке катализатора

Если катализатор действительно вышел из строя — разрушился, оплавился или перестал пропускать газы, — не ждите, что ситуация решится сама. Чем дольше автомобиль эксплуатируется с неисправным нейтрализатором, тем выше риск повреждения выпускной системы и самого двигателя. Вот что нужно сделать:

• Заменить на оригинальный. Самый надежный, но дорогой способ. Стоимость оригинального катализатора может начинаться от 30 тысяч рублей и в отдельных случаях превышать 100 тысяч — особенно если он идет в сборе с коллектором или установлен на современные модели с жесткими экологическими нормами.
• Установить универсальный катализатор. Более доступная альтернатива (от 15 000 ₽), но требует грамотного подбора и качественной сварки. Срок службы — 50–60 тысяч км.
• Демонтировать и установить пламегаситель. Удаление катализатора и установка пламегасителя возможны как временное решение — например, если заменить деталь сразу не получается. Но при этом автомобиль теряет соответствие экологическому классу, может не пройти техосмотр и считается технически неисправным.

Важно: никакая химическая очистка или «прожиг» катализатора не восстанавливает его эффективность. Каталитическое покрытие не подлежит восстановлению, и если оно разрушено — нужно заменить.

Не откладывайте визит в сервис, если признаки неисправности уже очевидны. Внутренние соты катализатора при разрушении могут попасть в выпускной тракт или даже в камеру сгорания. Это прямой путь к дорогостоящему ремонту двигателя.

Почему катализаторы воруют

Автомобильный катализатор содержит платину, палладий и родий — металлы, стоимость которых сопоставима или превышает цену золота. Например, грамм родия на российском рынке может стоить более 15 тысяч рублей, платины — от 2,5 тысяч. Поэтому их воруют.

Чаще всего катализаторы вырезают с автомобилей, оставленных на длительное время во дворах, у ТЦ или на неохраняемых стоянках. Особенно уязвимы кроссоверы и внедорожники — у них выше клиренс, можно снять деталь без домкрата. 

Еще один риск — неофициальные автосервисы. Бывает, что при визите с жалобой на выхлоп или двигатель автовладельцу предлагают удалить катализатор под предлогом «повышения мощности», а оригинальную деталь забирают себе.

Что стоит помнить:

• Неисправный катализатор можно сдать — скупщики принимают даже отработанные элементы.
  
  
• При демонтаже контролируйте процесс и выбирайте проверенные сервисы.
  
  
• Не оставляйте машину на длительное время в малоосвещенных и безлюдных местах.

Катализатор — та самая незаметная деталь, в которой могут скрываться граммы драгметаллов и десятки тысяч рублей. Его задача — не пускать выхлопные газы в городскую среду и не мешать двигателю работать в своем темпе. Пока он цел — о нем не вспоминают. Когда ломается — он начинает влиять буквально на все.

Даже если вы водите уже двадцать лет — знать точно, что и зачем установлено под днищем, еще никому не мешало.