bmwservice


Самообразовательный блог


Previous Entry Share Next Entry
Про катализаторы...
bmwservice
wood_paint

                 Одна из самых актуальных тем для обсуждения среди российских автовладельцев - катализатор. Казалось бы: много чести для столь "хитрой" конструкции, многократно исследованной как в виртуальном, так и в реальном пространстве. Тем не менее, самые основные знания почему-то оказываются вне зоны внимания самых, казалось бы, заинтересованных лиц. "Ценных знаний" о правильном названии типа "трехкомпонентный нейтралитический катализатор каталитический парализатор каталитический нейтрализатор" (далее по тексту будет только общепринятый "катализатор"), как мне кажется, недостаточно. Банальностей в этом материале намеренно попробую избегать -  в капитана очевидность лучше поиграть с гуглом. Рассмотрю только самое главное в практической стороне вопроса. Начнем.

Вышеупомянутая "трехкомпонентность" подразумевает исключительно три основных полезных реакции:

а) доокисление "угарного газа" до сравнительно безвредной двуокиси углерода;
б) выделение из вредных окислов азота самого атмосферного азота;
в) расщепление углеводородов на двуокись углерода и воду.

Следовательно, говорить о "катализатор работает" можно только по отношению к тем компонентам выхлопа, для которых он собственно и создавался. Катализатор не "дожигает", а только убивается несгоревшими компонентами моторного масла, топлива и прочими сложными формами углеводородов. "Масло жрет, но пока еще не дымит, потому что катализатор еще работает" - абсурд. Так хорошо знакомое владельцам "немцев" сизое дымление говорит не о смерти катализатора, а о проблемах с двигателем, которые таким образом по наследству достаются катализатору и транзитом через него проходят, заодно его добивая. Катализатор же такие эксцессы способен терпеть лишь непродолжительное время. При несвоевременном устранении причин, его активный слой покрывается спекшейся органикой, а сами соты - наглухо забиваются.

Далее логично осветить такой важный момент как срок жизни катализатора. К великому удивлению, при условии исправно работающего двигателя, этот компонент не менее долговечен, чем кузов автомобиля и даже имеет все шансы его пережить. Каталитический нейтрализатор работает без расхода активного вещества.

Убить катализатор может только неисправность двигателя в некоторых особо заметных проявлениях: моторное масло в выхлопных газах, позднее зажигание и неправильное смесеобразование. Убедиться в этом можно самостоятельно, найдя видавшую виды иномарку ранних выпусков типа BMW E34 года так 1987 и позже - ее катализатор может работать совершенно исправно до сих пор, не в пример современным трех-пятилеткам этого же производителя. А все потому, что моторы типа М50/M20 могут ничего не знать о расходе масла, даже находясь в столь почтенном возрасте...

Катализатор эффективно работает только в диапазоне температур свыше 300 градусов Цельсия. После превышения порога в 900 градусов, он начинает разрушаться. При неудачном стечении обстоятельств (например, разогретый активной ездой катализатор и позднее зажигание от применения 95-го бензина на современном форсированном двигателе, рассчитанном, как правило, исключительно на 98-й) несгоревшее топливо может мгновенно оплавить его например вот так, как на фото:

kat_dead

Следующий важный момент: невероятно распространенная байка про увеличение мощности после удаления катализатора. Если он не оплавлен и сохраняет пропускную способность, "дышать" двигателю он мешает не больше, чем препятствует дыханию вот это приспособление:



Обращу внимание, что не помогают развеять миф даже популяризованные в легкой и непринужденной манере данные... Полученные, замечу, после очевидной, но несущественной подтасовки. Но даже они дают "разницу" сравнимую с методологической погрешностью измерений (чем, кстати, по сути и являются, что легко понять по видео). Однако полученная разница в плюс-минус 2 л.с. в данном случае, это сравнение не только и не столько исправного катализатора с его отсутствием, сколько исправного с "частично забитым"(sic!).

Кстати, этот эксперимент я проводил лично и на том же стенде. С более "стабильным" результатом - никаким. Удаление полностью исправного и чистого катализатора вообще не дало никакого прироста мощности и мощность стала даже ниже , что объясняется  изменившимся условиям в измерительной камере: за пару недель, прошедших после "переварки" катализатора, там немного потеплело. Отмечу, что когда закупорка будет аналогичной вышеприведенной фотографии, двигатель вообще перестанет набирать обороты... Измерять что-либо необходимости не будет.

Несмотря на вышесказанное, не могу пойти против истины: катализатор все же немного снижает мощность двигателя и тому есть объективная причина. Объяснение лежит в плоскости истории внедрения катализаторов в серийную продукцию. В то время, когда на конвейере одновременно присутствовали "катализаторные" и "бескатализаторные" модели, унификация не позволяла вносить наиболее эффективные технологические изменения в конструкцию выхлопа.

Когда-то, в "переходной период", катализатор был лишь "пришлепкой" на приемной трубе:

early_cat

Очевидно, что выхлопные газы после почти метрового пробега температуру немало теряли, эффективность нейтрализации снижалась, что заставляло производителя "подтягивать" термостат вверх на десять градусов, что хорошо видно на примере ранних поколений BMW. Температуру двигателя поднимали на 10-15 градусов, что способствует полноте сгорания и улучшает "экологию" вообще.

В следующем поколении двигателей, подтягивали уже не только и не столько температуру (а ее реально подтянули до 100-110 градусов с 90), но и сам элемент катализатора затолкали практически в цилиндр:

later_cat

Такая конструкция называется "каталитическим коллектором", или же "катколлектором", что мешает настраивать выпускной коллектор на эффект резонанса.
Это дает некоторое сравнительное снижение мощности по сравнению с хорошо настроенными "спортивными" "пауками":



Так что нужно просто знать, с чем сравнивать.

Но самый главный вопрос, даже при сравнении действительно сравнимых вещей, сколько же реально "съедает" катализатор. Ведь мы меняем рассчитанную и хорошо настроенную систему на кусок полой трубы бОльшего, чем основной, диаметра, где скорость истечения газов падает, а противодавление немного увеличивается!

Дать достаточно точный ответ на этот вопрос нам снова поможет компания BMW, которая (и это также мною проверено на диностенде) всегда исключительно точно указывает мощностные характеристики двигателей. Искушенные читатели сразу поймут, что проще всего будет сравнить "экологичные" версии спортивных моторов BMW S54B32 для американского рынка с европейскими аналогами.

Сначала посмотрим на разницу в конструкции "Европы":
M3_EUR_collect
А катализатора-то там и нет - его перенесли почти на метр... Так что выпуск здесь совершенно "спортивный", а сам кат стоит далеко от двигателя:
M3_EUR

А вот версия для США, где катколлектор традиционный, в угоду экологии:
M3_USA

Настало время огласить разницу: установленный катализатор отнял у двигателя... примерно 5 л.с из 343.  И целых 10 Н*м крутящего момента.

То есть, отличия настроенной(!) выхлопной системы от "задушенной" катализатором это примерно 2% по мощности и моменту. Это, конечно, можно почувствовать, но очень непросто...

Умелый чип-тюнинг (который и был выполнен самой BMW в версии M3 CSL) даст не менее 5% прибавки и будет стоить дешевле, чем "фирменный" паук и его установка. Следовательно, тупое (самый удачный термин) выбивание катализатора при сохранении катколлектора вообще ничего не даст.

В завершении, предлагаю основные тезисы "про автомобильные катализаторы":

1.Катализатор - практически вечный прибор, при условии, что двигатель исправен. Должны быть исправны датчики кислорода, должен отсутствовать расход масла, октановое число топлива должно соответствовать режиму эксплуатации и конструкции двигателя. Это минимально достаточные требования для его долговременного функционирования.

2.Удаление катализатора без необходимости - бессмысленная процедура. Не только бесполезная с точки зрения прибавки мощности, но даже вредная - выхлопные газы впрысковых (в т.ч. и непосредственно-впрысковых) автомобилей крайне токсичны и удушливы в виду короткого пути смесеобразования (сравните с хорошо настроенными карбюраторными автомобилями и запахом их выхлопа). При каждом открытии дверей и окон в пробке/стоянке, выхлопные газы будет затягивать в салон по строго законам физики - в зону пониженного давления. Закрытие дверей оставляет вас с ними один на один. Поврежденный катализатор имеет смысл заменить если не на дорогой оригинальный, то хотя бы на универсальный "евро" картридж, немного более низкой эффективности, но и значительно более дешевый. Прошивки типа "евро- 2" также не имеют никакого отношения к увеличению мощности, но негативно сказываются на поддержании оптимального состава смеси - снижают эффективность нейтрализации, даже при условии сохранения катализатора.

3.Нормальный выхлоп прогретого автомобиля класса типа "евро-4" и выше - горячий воздух практически без запаха. Во всех случаях отклонений от этой "нормы", стоит задуматься о фактическом состоянии катализатора и двигателя.

4.Данные с датчиков контроля за состоянием катализатора, а также датчиков окислов азота, или температуры катализатора (последние установлены на некоторых азиатских двигателях) - важная информация для автовладельца, которую неплохо бы научиться корректно интерпретировать, что позволит не менять (хуже того - удалять) полностью исправный катализатор в случае возникновения фантомных ошибок (снова см. материал про бензин).

5.Катализатор бессмысленно удалять даже в потенциально "проблемных" по топливу регионах. Металлосодержащие присадки со свинцом и железом и рядом не стояли с воздействием на катализатор, например, того же моторного масла. Ни по эффективности, ни по массово-объемным показателям. Литр масла на 1000 км это просто океан на фоне 1000 л самого злого этилированного бензина. И убить такими присадками катализатор еще сложнее, чем найти такой бензин в крупном городе...

Сергей, поправь фразу "трехкомпонентный нейтралитический катализатор" - правильно все-таки "трехкомпонентный каталитический нейтрализатор". Глаза режет :)

Re: опечатка!

Ни за что!!!!!))))

> Нормальный выхлоп прогретого автомобиля класса типа "евро-4" и выше - горячий воздух практически без запаха

Так и есть. При пробеге 140тыс.км имел живые каты, воздухом из труб можно дышать. Правда на днях умер КВКГ и много масла повалило в камеры сгорания (писал где-то в другой теме) - пока не проверял убило ли это каты.


> Поврежденный катализатор имеет смысл заменить если не на дорогой оригинальный, то хотя бы на универсальный "евро" картридж, немного более низкой эффективности, но значительно более дешевый

C этим есть проблема в регионах, отличных от Москвы и Питера. Не берутся переваривать катколлекторы. А ехать в Москву или Питер для этого - плохо тем, что вслучае возникших вследствии неточного переваривания проблем - обратно для исправления по гарантии уже не поедешь. А сразу оно может и не проявиться, сталкивался с таким когда еще в 1998 году переваривали мне (чуток изменяли геометрию) на Е21 выхлопную систему под глушитель от 2108.


Вопрос: есть способ профилактической или может даже ремонтной очистки катализатора? Да еще и без демонтажа - добавками в топливо? Не с целью восстановить активный слой, но хотя бы с целью освобождения сот от запекшегося в них мусора (естественно когда они еще сами не спеклись и/или не разрушились). В возможность подобного поверить сложно, однако например Тотек-УМТ заявляет такое свойство: "ТОТЕК-УМТ чистит и восстанавливает работоспособность катализатора" (totekfuels.ru/info/?item=62)

(Deleted comment)
(Deleted comment)
автор сообщает:
Убить катализатор может только неисправность двигателя в некоторых особо заметных проявлениях:
1 моторное масло в выхлопных газах,
2 позднее зажигание
3 неправильное смесеобразование.

если пункт 1 отсутствует, остаётся ещё два
может спёкся от перегрева из-за неподходящего бензина?

Интересно. Вольва 99 года с T6 движком - изнутри крышки бензобака написано буквально следующее "не ссы, лей тетраэтилсвинец". (перевод автора)
Получается, шведы не прикололись?

Не прикололись.

Работа на холостых как влияет на нейтрализатор?

Думаю, что никак. Только температура газов низкая. Эффективность нейтрализации низкая... Там градусов 300-350 всего будет на х.х.

>При неудачном стечении обстоятельств (например, разогретый активной ездой катализатор и позднее зажигание от применения 95-го бензина на современном автомобиле

Можно пояснить фразу "позднее зажигание от применения 95-го бензина на современном автомобиле"?

(Deleted comment)

про вредность масла

был опыт юзанья Оутбека 2.5 атмосферного с 0 до 260 тыс. км
масло жрал умотаться, но катализатор в отличном состоянии и при продаже выхлоп ок, запаха нет
сколько кушал? на 900 км по трассе, пИдалька в пол, обороты у красной, полтора литра Эджа 0w40 минимум
и что? ничего
как расценивать вашу заявку про разрушающее воздействие моторного масла на катализатор?
или Кастрол "правильное" масло и "полностью" выгорает?

Re: про вредность масла

ну тойота говорит о том что литр на 1000 это предел исправного движка. соответственно это должен без вопросов (то есть с запасом) переваривать катализатор... с другой стороны, если литр на 1000 не на редлайне, температура пониже, масло не догорает, может и не переварить IMHO.

на турбомоторах чип-выхлоп дает жырнейший прирост.

например бмв 335 чип-выхлоп начинает ехать как М3 - сил четыреста в ней появляется.
Лансер Эво 9 чип-выхлоп-бензонасос начинает выдавать не 280 а 420 сил.

но выхлоп должен быть с чипом - у меня на субаре сти выхлоп без чипа - едет как сток.

На электронных моторах выхлоп без чипа даже в теории ничего дать не должен:)

А почему на японцах катализаторы часто летят, несмотря на умеренный жор масла?

Японцы экономят на платине

Для полноты картины

Стоило бы упомянуть о тех проблемах, которые дают моторы с непосредственным впрыском в некоторых режимах своей работы (на смесях с большим избытком воздуха) в плане очистки выхлопа, и о пути их решения в виде двухступенчатой системы: накопительный нейтрализатор + обычный трехкомпонентный. Вроде актуально для современных авто.

Re: Для полноты картины

Точно так

Картинка в заглавии - шедевр! Маковский? Или Вермеер?

Edited at 2014-01-18 01:14 pm (UTC)

Катализатор

Вот спасибо за статью...

Поясните, в чем смысл 2 последовательных катализаторов?
Есть рядная 6-ка, атмо, на каждые 3 горшка идёт свой каталик, и в штанах после объединения ещё один, третий по счёту. В турбо версии на все горшки стоит только один.
Машина GS300.

После объединения штанов? - это вы с резонатором попутали, скорее всего. На атмо-машинах резонатор есть и полезен, на турбо - вроде как и не нужен.

Спасибо! Как обычно крайне приятно ознакомиться с ясно изложенной точкой зрения на вопрос.

Помню ехал на такси с деревни, таксист мне на уши присел. Пообщались на автомобильную тему, он мне рассказывал, купил 11 новую, сразу ломом катализатор выбил. Я спрашиваю Нах? А он мне, да нахер он нужен, одни проблемы от него. Ну я спрашиваю: И че, разница есть, на что он мне ответил, да есть чек горит постоянно на панели.

Edited at 2014-01-20 05:11 am (UTC)

да, непонятна логика таксиста. нафига было сразу-то выбивать. поездил бы нормально, раз уж вынуждено на катализатор заплатил. Забьется - тогда уж и выбивать.

А что про дизельные системы снижения токсичности ни слова?

Рудольф немало печалится, что я мало интересуюсь дизелями. )

"5.Катализатор бессмысленно удалять даже в потенциально "проблемных" по топливу регионах. Металлосодержащие присадки со свинцом и железом и рядом не стояли с воздействием на катализатор, например, того же моторного масла. Ни по эффективности, ни по массово-объемным показателям. Литр масла на 1000 км это просто океан на фоне 1000 л самого злого этилированного бензина. Убить такими присадками катализатор еще сложнее, чем найти такой бензин в крупном городе..."

http://www.autoreview.ru/_archive/section/detail.php?ELEMENT_ID=115136&SECTION_ID=4970
"Нагрузка на нейтрализатор от масла в 20—30 раз ниже по сравнению с тем действием, какое на него оказывает сера в топливе."

Кому верить?)

Надо добавить этот материал на главную страницу.

Автор может быть и удаление исправного ката и прошивка на евро 2 с отключением послекатового датчика не имеет смысла для прироста мощности, но для экономии бензина при прогреве двигателя думаю этот способ вполне сгодится.
Ты забыл написать в теме про ЕГР и прогрев ката богатой смесью. С уважением твой читатель

На любом двигателе удаление катализатора уменьшает противодавление. Просто эффект от этого без чип-тюнинга особо не ощутим. Но при настройке при удаленном катализаторе (меньшее противодавление, меньшая температура выхлопа) граница детонации сместится выше, что позволит сделать смесь беднее, а угол злее. Для турбо особенно актуально.

все картинки из етк перепутались, поправьте пожалуйста.

по поводу мощности- равнодлинный коллектор действительно способен чуть-чуть подтянуть мощность за счет правильного расчета отвода выхлопных газов. выбитый же кат напротив может усугубить ситуацию, тк будет действовать во вред. так же появляется неприятный гул.
касаемо прошивки евро2- для моторов бмв м52 и м54, прошивка на евро2 убирает функцию прогрева катализатора, что действительно может положительно сказаться на расходе. думаю аналогична ситуация и по другим современным моторам.

кстати в моем случае кат был забит. но у меня расход литр на 1000км. при этом тест на противодавление ничего не показал.
однако установка грамотного равнодлинника вернула прилично мощности моему м52В22

Edited at 2014-03-25 02:35 pm (UTC)

Машина М5 Е39, двиг. S62B50.

Если ничто не предвещает близкой смерти родных катализаторов, стоит ли сохранить их в выхлопной системе при установке полного выхлопа Суперспринт, включая равнодлинные коллекторы?

Распространена схема с заменой катов на прямые трубы с двумя лямбдами (изначально их четыре - две перед катами, две - за ними). Данная схема популярна, скорее всего, в силу высокой стоимости новых катализаторов (которые Суперспринт, кстати, тоже выпускает для этого своего мега-выхлопа).

Сохраните. Хуже не будет.

Среди некоторой части владельцев М5 Е39 бытует мнение, что после установки равнодлинных коллекторов температура катализатора значительно возрасла, и это привело к оплавлению катализаторов в их машинах. (Кстати, именно в этом авто катализаторы металлические.)
Поэтому якобы, чтобы не вывести из строя исправные катализаторы, советуют заменить их на прямые трубы, а количество лямбда-зондов, соответственно, сократить с четырех до двух.
По Вашему мнению, может ли равнодлинный "паук" увеличить температуру катализатора до величины, при которой возможно разрушение последнего?
Или расплавление катализаторов на нескольких машинах было вызвано, возможно, использованием 95 бензина вкупе с чип-тюнингом (т.е. более агрессивными топливными картами)? Другими словами, катализаторы оплавились, а обвинили в этом "пауки" просто по стечению обстоятельств, так совпало...?

Думаю, что более вероятен второй вариант. Слухи, как правило, сеются парой (или же одним) точно незадокументированных случаев. И дальше обобщаются на весь рунет...

Например, на современных VW POLO часто лопается выпускной коллектор. Реально раскалывается и зияет трещина. И на многих машинах такое. Лично видел. Вот все версии можно перебрать и все будут иметь основу. А на самом деле - всего лишь заводской брак.

Что там в случае М5 - не берусь судить. Может и брак, может и пламени больше долетает реально до катов, но как-то далековаты они от выпуска и 900 градусов держать обязаны.

Скорее всего - просто масложрущее авто + несгоревший бензин. Классический случай.

Сергей, обрати внимание: все картинки из bmwcats.com нарушились! они уже не имеют отношения к системе выпуска ОГ

На картинках схем вместо выхлопа - коляски и сиденья. В остальном - спасибо за статью.

?

Log in