Выхлопные газы автомобиля, почему они вредны для окружающей среды, как катализатор снижает отрицательное воздействие выхлопных газов

В каждом автомобиле присутствуют устройства и детали, которые не попадаются автовладельцам на глаза, однако при этом они отыгрывают важную роль в полноценном функционировании «жизненно необходимых» узлов автомобиля. Нейтрализатор выхлопных газов, который также известен как каталитический нейтрализатор или катализатор, не редко является причиной споров между автолюбителями. Одни из них уверены, что данный элемент очень важен для системы очистки выхлопных газов, а другие считают, что применять данную деталь необязательно и даже вредно. Об этом далее в статье. 

Выхлопные газы автомобиля, что находится в выхлопных газах

Химические составляющие выхлопных газов настолько опасны, что наносят вред не только здоровью животных и человека, но и разрушают деревья и дома. Коллективное присутствие кислорода, углеводородов и диоксида азота приводит к возникновению вредных и очень агрессивных органических соединений — пероксиацетилнитратов, которые образуют фотохимический смог, под влиянием которого у людей воспаляются слизистые оболочки, глаза, обостряются нервные и легочные заболевания, бронхиальная астма, отмечаются симптомы удушья.

Какую угрозу окружающей среде и человеку представляют выхлопные газы

ДВС ежедневно оказывают негативное воздействие на здоровье миллионов человек. Люди вынуждены страдать от участившихся заболеваний системы кровообращения и сердца, хронических и острых бронхитов, приступов астмы, кашля и так далее. Наиболее высокому риску подвержены дорожные работники, работники автосервиса, профессиональные водители и прочие. По мнению ученых, новый тип веществ, который обнаружили в выхлопных газах, работающих на дизеле, способен вызывать мутации в человеческом организме и является главным фактором, вызывающим рак легких. Фотохимический смог способен вызывать коррозию металлов, разрушать краски, синтетические и резиновые изделия, портить одежду, а люди, которые долгое время подвергаются воздействию вредных веществ, находящихся в городском воздухе, чаще умирают из-за инфарктов.

Схема выхлопной системы автомобиля

Когда воздушно-топливная смесь в цилиндре силового агрегата сгорает, возникают отработанные газы, которые следует вывести, чтобы цилиндр опять наполнился требуемым количеством смеси. Для этого и была изобретена выхлопная система, которая состоит из трех ключевых компонентов, таких как выпускной коллектор, каталитический конвертер (нейтрализатор) и глушитель.

Схема выхлопной системы. Резонатор в данном случае — это дополнительный глушитель

Катализатор выхлопных газов, принцип работы

Катализатор является составной частью выхлопной системы ТС, с его помощью уменьшается концентрация вредных веществ, которые содержатся в выхлопных газах (отработанных). Современные катализаторы содержат в себе благородные металлы, нагревающиеся от выхлопных газов и провоцирующие дожигание вредных веществ до нормального уровня, предусмотренного экологическими требованиями.

В конструкцию катализатора входит корпус, в котором расположены металлические либо керамические соты. Сверху они покрыты тонким слоем платиноиридиевого сплава. Такая конструкция дает возможность существенно повысить площадь соприкосновения покрытой каталитическим слоем поверхности и выхлопов газа. Как результат, происходит окислительная реакция углеводорода и окиси углерода, и в атмосферу попадают лишь фактически «безобидные» вещества — углекислый газ и азот.

Нужен ли катализатор автомобилю

Не обязательно устанавливать катализатор на машину, однако желательно, особенно если:

  1. Вы не хотите загрязнять окружающую среду.
  2. Вы собираетесь на машине за границу (обязательно).
  3. Вы сами проходите техосмотр.
  4. Вашему автомобилю меньше пяти лет.

Двухсторонние катализаторы, где применяются плюсы и минусы

Устройство двухстороннего нейтрализатора выхлопных газов дает возможность выполнять несколько задач одновременно:

  • Запустить процедуру окисления угарного газа до углекислого.
  • Окислить несгоревшие углеводороды (несгоревшее либо частично сгоревшее топливо) в углекислый газ и воду благодаря реакции горения.

Подобные катализаторы зачастую используются для дизельных моторов.

Трехсторонние катализаторы, где применяются, плюсы и минусы

Первые трехсторонние нейтрализаторы появились в 1981 году. Они были созданы для снижения объема вредных веществ, которые попадают в атмосферу. Данный тип катализатора дает возможность выполнять более широкий спектр задач, в частности:

  • Превращение окиси азота в азот и кислород.
  • Окисление угарного газа в углекислый.
  • Окисление несгоревших углеводородов в углекислый газ и воду.

Керамические нейтрализаторы, применение, плюсы и минусы

Стандартные модели, оборудованные конструкцией в виде так называемых сот. Керамический элемент покрыт платиноиридиевым сплавом. Что касается недостатков данных моделей, то фактически все автовладельцы отмечают хрупкость керамического изделия, которое достаточно ударить о камень для рассыпания сот. Также устройство может повредиться, если заехать в лужу на прогретом автомобиле — попавшие на раскаленный катализатор капли воды приведут к его выходу из строя.

Кроме того, соты способны распадаться при неполадках в системе зажигания. К примеру, если горючее воспламеняется не сразу после пуска силового агрегата, а с короткой задержкой. В таком случае несгоревшее горючее будет собираться в нейтрализаторе, и как только скопившееся топливо взорвется, все соты будут разрушены. Также в данных нейтрализаторах накапливается керамическая пыль, попадающая в камеру сгорания и даже в цилиндры мотора. Единственным преимуществом керамического катализатора является его небольшая стоимость.

Металлические нейтрализаторы, плюсы и минусы

Конструкция данного типа отличается повышенной прочностью и надежностью, благодаря чему этот нейтрализатор способен выдерживать механические нагрузки в течение достаточно длительного времени. Соты, которые установлены в устройстве, отличаются своей упругостью, чего удалось добиться при помощи их спиралевидной формы и металлу.

Но, несмотря на надежность подобного катализатора, он так же, как и керамические изделия, боится:

  • Долгого функционирования на холостом ходу.
  • Переобогащенных топливных смесей.
  • Этилированного либо некачественного топлива.
  • Некачественных техжидкостей для промывки систем, которые куплены с рук либо от непроверенного изготовителя.
  • Антифриза либо масел, попадающих в камеру сгорания.

Спортивные модели катализаторов, плюсы и минусы

Подобные нейтрализаторы тоже изготовлены из металла, но их пропускные способности гораздо выше обычных керамических и металлических изделий. Благодаря этому катализаторы данного типа придают ТС дополнительную мощность (на 7-20 процентов). Правда, такой результат достигается лишь при условии, что в автомобиле установлена прямоточная выхлопная система. Нейтрализаторы при этом отвечают экологическим требованиям Евро 5 и Евро 4. Спортивные модели являются наиболее надежными, однако их стоимость наиболее высокая.

Как долго служит катализатор

Рекомендовано проводить замену катализаторов каждые 100-120 тыс. километров пробега. Но может понадобится и более ранняя замена.

Признаки выхода из строя катализатора

Обычно нейтрализатор считается сломанным, если в ходе эксплуатации сгорел его каталитический слой. В современных автомобилях при поломке катализатора загорается ошибка. Но если ТС не новое, определить приближающуюся поломку можно по таким симптомам:

  • Машина хуже заводится на горячую. При этом, по утрам двигатель длительное время не заводится.
  • Тяга на высоких оборотах постоянно либо временно пропадает.
  • Пропадают обороты. К примеру, при давлении на газ тахометр едва доходит до 2-4 тыс. оборотов, однако стрелка выше не идет. Транспортное средство при этом стало потреблять больше горючего.

Данные симптомы говорят о том, что нейтрализатор находится в полурабочем виде, т. е. еще работает, однако уже пора менять. А если катализатор и вовсе вышел из строя, вы заметите, что автомобиль стал заводиться слишком долго, однако даже если силовой агрегат и начинает функционировать, то почти сразу глохнет. Или машина вовсе не заводиться. Чтобы точно убедиться, что причина кроется именно в катализаторе, заведите мотор и подойдите к выхлопной трубе. Если вы не чувствует рукой, как идут выхлопные газы, значит пришло время заменить катализатор.

Возможные варианты замены катализаторов

  1. На универсальный. В таком случае вы заплатите гораздо меньше и получите устройство, позволяющее существенно уменьшить объем токсичных выхлопов.
  2. На оригинальный. Самый дорогостоящий вариант. Такая замена будет логичной, если вы пользуетесь автомобилем, гарантийный срок у которого еще не вышел.
  3. На пламегаситель. Наиболее дешевый вариант замены, но такой прибор нельзя монтировать в автомобили с нормами Евро 4, так как пламегаситель не уменьшает уровень токсичности газов.

Советы профи

Устанавливать нейтрализатор или нет — это дело каждого автолюбителя. Пока в нашей стране не предусмотрены строгие требования к количеству вредных веществ в выхлопе. Но если вы надумаете отправиться на своем авто в путешествие Европой, вам в обязательном порядке придется установить катализатор.

Комментарии