3 poruchy, které ničí váš motor: nepřehlédněte varovné značky!

Katalyzátor může způsobit spoustu problémů. Odborníci „Behind the Wheel“ přišli na příčiny a důsledky a řekli nám, jak problém vyřešit.

Automobilové konvertory výfukových plynů, známé také jako katalyzátory, se začaly používat ve Spojených státech v polovině 1970. let. Důvody jsou jasné: znečištění ovzduší je patrné a objevily se nové požadavky na ochranu životního prostředí. Objevení se neutralizátorů v Rusku bylo jen otázkou času.

Praktické uplatnění nalezlo především v katalyzátorech oxidačního typu neboli přídavných spalovacích zařízeních. Měli by spálit to, co neshořelo ve válcích motoru. Princip čištění výfukových plynů je založen na reakci volného kyslíku s uhlovodíky a oxidem uhelnatým nespáleného paliva. Při průchodu neutralizátorem se oxid uhelnatý přeměňuje na málo toxický oxid uhličitý a oxidy dusíku se redukují na neškodný dusík.

Těsná blízkost masivního a horkého katalyzátoru k motoru komplikuje uspořádání motorového prostoru a vede ke zvýšení teploty v motorovém prostoru. Ale zahřívání aktivní zóny katalytického kolektoru po nastartování motoru probíhá rychleji. Efektivně čistit výfukové plyny totiž dokáže jen zahřátý katalyzátor. Katalytické reakce účinně probíhají pouze při teplotách nad 300 °C.

Neutralizátory se často mylně nazývají katalyzátory, ale to je negramotné. Katalyzátory nejsou zařízení, ale látky, které zvyšují rychlost chemických reakcí.

Výstavba

Katalyzátor je kovová hlaveň instalovaná ve výfukovém systému co nejblíže motoru. Uvnitř se nachází jeden nebo dva keramické nebo kovové bloky s mnoha póry, jejichž stěny jsou potaženy výše zmíněnými katalyzátory dodatečného spalování: rhodium, palladium, platina. Při chemických reakcích se přeměňují škodlivé látky: oxid uhelnatý a oxidy dusíku na oxid uhličitý CO₂ a elementární dusík N₂a uhlovodíky – na oxid uhličitý CO₂ a vodní páry. Stupeň čištění výfukových plynů v pracovním měniči dosahuje 98 %.

Teplota, při které začíná proces katalytické konverze, je přibližně 300 °C. Po studeném startu motoru je proto někdy z výfukového potrubí cítit silný zápach, který při zahřívání odchází.

Rychlost zahřívání měniče závisí na blízkosti jeho umístění k motoru – od „sudů“ umístěných pod podlahou vozu se proto přešlo především na tzv. katalytické kolektory. V tomto uspořádání se krátké výfukové trubky z hlavy válců sbíhají do komory konvertoru výfukových plynů. Vzdálenost od výstupního ventilu ke keramice obvykle není větší než 150 mm.

Schéma s umístěním hlavně katalyzátoru pod spodkem vozu se objevilo na úsvitu používání této metody snižování toxicity výfukových plynů. Stále se používá například na vozech Renault s normami Euro-4 a dokonce i Euro-5.

Katalyzátor pracuje bez spotřeby jakékoli účinné látky, a proto by ve spojení s absolutně provozuschopným motorem měl vydržet velmi dlouho. Čtvrtá a pátá ekologická třída dokonce znamená plnění emisních norem do 80, respektive 160 tisíc km.

Skutečná životnost většiny neutralizátorů u nás je 100–150 tisíc km – výrobci neuvádějí předpisy pro jejich výměnu. Problémy se však stávají.

Potíže

Častou poruchou neutralizátoru je jeho roztavení, projevující se ve formě voštinového slinování a vedoucího k obtížnému průchodu výfukových plynů. Obvykle se tak děje po zahřátí plynů nad 900 stupňů: například při použití nízkooktanového benzínu, který vlivem posunu časování zážehu na pozdější dobu shoří mimo válce motoru.

Druhý příběh – zničení keramiky, která se začíná drolit. Není náhodou, že mnoho výrobců místo levné keramické základny používá kovovou porézní strukturu. Lidé považují toto řešení za odolnější.

třetí provedení – prostě neutralizátor ucpaný produkty neúplného spalování paliva a oleje, který neumožňuje motoru normálně „vydechovat“.

Pro správnou funkci systému jsou před katalytickou jednotkou a bezprostředně za ní instalovány kyslíkové senzory (lambda sondy). Snímač umístěný před neutralizátorem se nazývá řídicí a snímač nainstalovaný po se nazývá diagnostický.

Jak se to projevuje?

Tavení (spékání) plástů je diagnostikováno poklesem výkonu motoru. Dynamika vozu se postupem času zhoršuje a motor přestává nabírat otáčky „až na hranici“, někdy i bez zatížení. Maximální rychlost klesá před očima a startování studeného i teplého motoru je obtížné. Následně motor přestane startovat úplně. Když k takové poruše dojde, rozsvítí se kontrolka Check Engine.

Mnohem nepříjemnější závada je, když se keramické částečky začnou drolit z povrchu plástve. Důvodem ničení keramiky je nejčastěji nedoporučované palivo s nízkým oktanovým číslem, které dohoří při výfukovém zdvihu. Drobení začíná na okrajích plástů umístěných blíže motoru – to je nejžhavější zóna.

Nejzávažnějším důsledkem tohoto procesu je pronikání abrazivního keramického prachu spolu s částí výfukových plynů zpět do válců motoru. Skupina pístů bude velmi rychle vyžadovat velké opravy.

Tento katalyzátor se začal drolit. Jedinou otázkou je, kde keramické částice skončí.

Tak vypadá katalyzátor, ve kterém roztavení keramického bloku ještě nepokryje celou plochu. Ale proces probíhá jako lavina. Část plástů se ucpe, zbytek se přehřeje a dále taje.

Kdo je na vině?

Hlavní důvody, které mohou poškodit katalyzátor, jsou následující.

• Použití nízkooktanového paliva nedoporučuje továrna. Řídicí systém motoru je nucen přepnout na zapalování co nejpozději, což vede k vyhoření pracovní směsi přímo v měniči a jeho přehřátí.
• Selhání zapalování. Palivo, které není spáleno ve válci, vzplane v konvertoru.
• Mechanické poškození. Keramický blok může být poškozen jak zvýšenými vibracemi motoru, tak náhodnými nárazy v důsledku neodborné údržby nebo překonávání nerovností.
• Tepelný šok. Pokud se kapalina dostane na horký neutralizátor při jízdě hlubokou louží, může to vést k prasknutí keramiky.
• Nesprávná směs vzduchu a paliva. Netěsný vstřikovač, který přetéká benzínem, rychle povede k přehřátí měniče.
• Nestandardní přísady do benzínu. Jakékoli „koktejly“ nedoporučené výrobcem motoru mohou způsobit zvýšení teploty spalování výfukových plynů.

Neutralizátor je vadný – co dělat?

Dobří lidé už dlouho přišli na to, jak oklamat „mozky“ auta nefunkčním neutralizátorem. Nejjednodušší technikou je vyklepat z ní náplň a nainstalovat „směs“, mechanickou nebo elektronickou. Ta mechanická je průchodka s dochovaným kusem převodníku, nainstalovaná přímo před druhou lambda sondou: ať si myslí, že je vše v pořádku. Ten elektronický jednoduše napodobuje správný signál jdoucí do řídící jednotky. Oba jsou podvody svého druhu: auto bude smrdět.

Někdy stejní dobří lidé instalují místo náplně pojistku plamene – sadu komor s otvory, které slouží ke snížení teploty a tlaku plynů. „Mozek“ vozu musí být oklamán, jak je popsáno výše.

Jediný relativně poctivý přístup je nainstalovat místo nepoužitelného keramického bloku univerzální opravný katalyzátor. Ideální je nainstalovat nový neutralizátor z oficiálního seznamu náhradních dílů.

U počátků sabotáže

Ve válcích spalovacího motoru dochází k procesu oxidace uhlovodíkového paliva vzdušným kyslíkem. Sloučeniny uhlovodíků C_xН_yinteragují s kyslíkem O₂, což je přibližně 21 % ve vzduchu, a dusík N₂ve výši asi 78 %.

Výsledkem je s ničím nezreagovaný dusík a neškodná vodní pára.₂O a produkt úplné oxidace uhlíku CO₂stejně jako látky zbylé z neúplné oxidace. Jedná se o nespálené uhlovodíky CH_x, oxidy dusíku NOx a oxid uhelnatý – podoxidovaný uhlík CO. První dvě látky tvoří smog, který je škodlivý pro člověka, a naši vzdálení předkové se o smrtících vlastnostech oxidu uhelnatého dozvěděli, jakmile začali rozdělávat oheň v uzavřených prostorách.

• Vyměněny zapalovací svíčky – zničený motor? 6 fatálních chyb majitelů aut zde.
• „Za volantem“ lze také číst na telegramu.

Fotografie: „Za volantem“ a depozitní fotografie

Přihlaste se k odběru „Za volantem“.

Při dlouhodobém používání vozidla mohou nastat problémy s provozem systému snižování toxicity výfukových plynů. První známky zaneseného katalyzátoru se obvykle objevují po ujetí více než 150–200 tisíc km. V některých případech k této nepříjemné události dochází dříve z různých důvodů, od výrobní vady až po porušení pravidel provozu motoru.

Rýže. 1 – „Zařízení katalyzátoru“

Současně jsou příznaky poruchy popsané jednotky často podobné nesprávné činnosti jiných systémů pohonné jednotky vozidla. Vyvstává otázka, jak přesně zjistit, zda je katalyzátor ucpaný, a co dělat v případě zjištění této závady. Článek je věnován analýze příčin selhání uzlu, metodám jeho diagnostiky a metodám eliminace selhání.

Známky ucpaného katalyzátoru

Jedním z hlavních příznaků poruchy je snížení výkonu motoru a znatelné zhoršení dynamiky vozidla. To se projevuje znatelným poklesem maximální rychlosti a pomalou akcelerací při rozjezdu ze zastávky na semaforu nebo při předjíždění. Existují další příznaky naznačující problémy s katalyzátorem:

• Potíže se startováním studených i horkých motorů.
• Pokud je jednotka silně ucpaná, je možné úplné selhání napájecí jednotky.
• Ve výfuku se objevuje nepříjemný zápach sirovodíku (shnilé vejce).
• Otáčky motoru se spontánně snižují nebo zvyšují.

Porucha katalyzátoru může být doprovázena kontrolkou Check Engine na přístrojové desce.

Kontrolka se rozsvítí, když se účinná látka náhle rozpadne nebo se poškodí vodiče vysílající signál z jednoho ze dvou senzorů. Instalují se před vstupní a za výstupní potrubí jednotky a řídí obsah aktivního kyslíku. Při postupném zanášení indikátor nesignalizuje poruchu systému.

Rýže. 2 – „Znečištění a zničení náplně katalyzátoru“

Důvody ucpání katalyzátoru

Celý název zmíněné jednotky je katalytický konvertor výfukových plynů, což je složitá konstrukce. Pouzdro z nerezové oceli obsahuje keramický nebo kovový nosič s mnoha podélnými póry malého průměru, které se nazývají plástve. Je instalován přímo za výfukovým potrubím před frézou, tlumičem a výfukovým potrubím.

Při dlouhé době provozu se v pórech tvoří uhlíkové usazeniny nebo se ucpávají pevnými částicemi, důvody jsou:

• Dlouhodobé používání nekvalitního benzínu nebo motorové nafty, které ve válcích zcela nehoří a tvoří velké množství sazí. Uvnitř nosiče dochází k dodatečnému spalování palivových par, což vede k jeho přehřívání a deformaci.
• Použití olovnatého benzínu je obzvláště nepřijatelné;
• Velké vyhoření oleje v důsledku opotřebení pístových stíracích kroužků oleje nebo vík stíračů ventilového oleje.
• Mechanická destrukce výplně je důsledkem nárazů na těleso jednotky v důsledku nerovností vozovky.

Rýže. 3 – „Princip činnosti konvertoru výfukových plynů“

Až na vzácné výjimky dochází k ucpání tohoto zařízení v důsledku dlouhodobého používání vadného motoru. Proto, když se objeví první příznaky, je nutné zkontrolovat, zda není katalyzátor ucpaný nebo ne, pomocí jedné z níže navržených metod. V počátečních fázích je snazší odstranit závady motoru a obnovit fungování jednotky.

Jak zkontrolovat, zda je katalyzátor ucpaný?

Diagnostiku výfukového systému může provádět sám řidič nebo specialisté autoservisu. Nejspolehlivějším způsobem, jak zkontrolovat katalyzátor a odstranit jeho poruchu, je demontovat a zkontrolovat jednotku. Tato metoda je však nejsložitější a časově nejnáročnější: upevňovací šrouby se drží a závitové spoje nelze vždy odšroubovat.

Rýže. 4 – „Vizuální kontrola katalyzátoru“

Pokud se během procesu kontroly vysype prášek z katalyzátoru odstraněného z vozu, znamená to jeho zničení. Tuto jednotku je určitě potřeba vyměnit. Pokud věci nezašly do extrémů, můžete ověřit, že je plástev ucpaný, posvícením baterkou do jedné z trysek. Pokud světlo na druhé straně nevidíte, pak je většina pórů neprostupná pro světelný paprsek a výfukové plyny.

Rýže. 5 – „Kontrola katalyzátoru pomocí tlakoměru“

Existují další méně pracné metody pro kontrolu katalyzátoru, které používají čerpací stanice a řidiči:

• Snažíme se uzavřít výfukové potrubí rukou v rukavici, zatímco motor by měl běžet na volnoběh. Pokud výfukový systém funguje správně, nebude to možné, budete zřetelně cítit otřesy v ruce.
• Změřte tlak ve výfukovém potrubí pomocí tlakoměru připojeného k armatuře místo senzoru zbytkového kyslíku (lambda sondy) na vstupu do katalyzátoru. Pokud tento indikátor překročí 0,3 kgf/cm2 při otáčkách motoru 2500 min−1, pak je jednotka vadná.
• Zanesený katalyzátor můžete přesně určit pomocí motor testeru. Místo jedné ze zapalovacích svíček je instalován speciální tlakový senzor, jehož hodnoty se zobrazují na osciloskopu. Specialista může hodnotit pouze chod motoru ve vysokých otáčkách. Tlak ve výfukovém systému vyšší než 2 kgf/cm2 přímo ukazuje, že plnicí hrdlo je ucpané.

Volba způsobu kontroly katalyzátoru je ponechána na uvážení majitele vozu. Je třeba poznamenat, že nejspolehlivějšími metodami jsou demontáž a vizuální kontrola jednotky a diagnostika pomocí motortesteru.

Rýže. 6 – „Kontrola katalyzátoru osciloskopem motorového testeru“

Můžete jezdit se zaneseným katalyzátorem?

Následky provozu vozidla s vážnou poruchou výfukového systému mohou být velmi vážné. Je třeba si uvědomit, že když katalyzátor selže, je pozorováno následující:

• Zvýšený obsah škodlivých látek ve výfukových plynech.
• Dochází k výraznému poklesu výkonu motoru.
• Díky zvýšenému odporu výfukového traktu se výrazně zvyšuje spotřeba paliva, což s sebou nese zvýšení provozních nákladů.
• Pokud dlouhodobě používáte auto se zaneseným katalyzátorem, v určité chvíli motor prostě nenaskočí, nebo v horším případě se za jízdy zadře.

K největšímu poškození motoru dochází při zničení náplně katalyzátoru. Vzniklé pevné částice se mohou dostat do válce mezi jeho vnitřní povrch a pohyblivou část, píst. V důsledku toho se na zrcadle tvoří otřepy, které lze odstranit pouze při generální opravě broušením a následným honováním.

Co když je katalyzátor ucpaný?

Jak je zřejmé z výše uvedeného, ​​ignorování poruchy je plné velkých problémů. Nabízí se rozumná otázka, co dělat, když je katalyzátor ucpaný a toto bylo zjištěno naprosto přesně. Existuje několik možných způsobů, jak z této situace ven:

1. Pokuste se vyčistit výplň od karbonových usazenin a pevných částic. Existují různé metody, jejichž popis přesahuje rámec tohoto článku. Dalším problémem je, že jejich účinnost je velmi sporná. Jsou použitelné pouze v počáteční fázi procesu, kdy nejsou žádné známky zablokování jednotky a nikdo nepřemýšlí o možné poruše.
2. Vyjmutí náplně z pouzdra a instalace pojistky plamene a emulátorů místo senzorů zbytkového kyslíku. V tomto případě na nefunkčnost katalyzátoru navždy zapomenete, ale tento zásah do konstrukce výfukového systému je pomocí analyzátoru plynů snadno odhalitelný a za znečišťování životního prostředí vám hrozí pokuta.
3. Výměna katalyzátoru za nový. Toto je nejdražší možnost – nákup a instalace jednotky bude stát od 9 do 17 tisíc rublů, v závislosti na značce vozu.

Existují takzvané sportovní katalyzátory, které podle recenzí odborníků a majitelů automobilů poskytují nárůst výkonu až o 10 %. Aktivní prvky použité jako výplň usnadňují splnění přísných požadavků současných norem Euro-4 a dokonce i Euro-5.

Rýže. 7 – „Výměna katalyzátoru na autě“

Závěr

Vadný katalyzátor je nejen nepříjemnou překážkou, která vozu brání ve zrychlení a způsobuje potíže při startování motoru. Dlouhodobý provoz stroje s vadnou jednotkou poškozuje životní prostředí a může vést k poruše částí skupiny válec-píst pohonné jednotky. Tomu všemu se lze vyhnout pouze včasnými opravami a pravidelnou a kvalifikovanou údržbou za provozu.

Obnovení katalyzátoru je téměř nemožné. Jeho zdroje však lze zachovat, pokud používáte vysoce kvalitní palivo a dodržujete požadavky návodu k obsluze. Vůz vybavený tímto systémem nelze odtáhnout, motor nelze dlouho vytáčet startérem a nelze zkontrolovat chod válců odpojením svíček. Je důležité si uvědomit, že záblesk směsi paliva a vzduchu v neutralizátoru vede ke zničení plniva.