Ремонт системы выпуска отработавших газов

Прогорает не только глушитель: что разваливается и как ремонтируется в системе выпуска?

Многие наверняка встречались с ситуацией, когда машина начинала реветь голосом Джигурды. Сначала тихонько порыкивала, потом начинала ворчать громче, а затем – просто орала. Часто эту тягу машины реветь объясняют просто – «прогорел глушитель». Но на самом деле не только глушитель может прогореть – сама система выпуска устроена сложнее, чем кажется. Давайте посмотрим, что в ней может ворчать, рычать и издавать другие непотребные звуки.

От «штанов» до «банки»

Система выпуска нужна не только для отвода отработавших газов. У неё есть несколько функций, и снижение уровня шума и токсичности выхлопа – это ещё не всё.

Во-первых, отработавшие газы крутят крыльчатку турбины (или турбин, если их две) на наддувных моторах. Но об этом говорить не будем, это немного другая тема. Во-вторых, лямбда-зонды (кислородные датчики), установленные на выпуске, нужны для подготовки топливной смеси. Они передают данные о количестве несгоревшего кислорода, на основе которых ЭБУ корректирует состав смеси. В-третьих, да: система выпуска должна снижать токсичность выпуска, в первую очередь – концентрацию соединений углерода, оксидов азота и сажи. Тут есть отличия между бензиновыми и дизельными моторами, но в эту тему тоже лезть не будем: про каталитические нейтрализаторы, сажевые фильтры и мочевину мы уже рассказывали много. Ну и, конечно же, выпускная система должна снижать шум от работы мотора. Вот это как раз наша тема, об этом и будем говорить.

Несмотря на то что системы выпуска могут немного отличаться, принципиальная схема для любого атмосферного мотора у них одинаковая. Она состоит из нескольких элементов: выпускного коллектора (который иногда называют «пауком» или «штанами»), муфты, катализатора, выпускной трубы, резонатора и глушителя (который иногда называют «банкой»). Ещё сюда можно добавить кислородные датчики и систему подвеса выпуска. Причиной возникновения посторонних звуков может быть всё, кроме, пожалуй, датчиков. Для чего нужны все эти детали?

Выпускной коллектор – это первое, что стоит на пути отработавших газов (если не считать газораспределительный механизм). Его задача – отвести газы от каждого цилиндра в одну общую выпускную трубу. И сделать это ему надо по-умному: обеспечив качественную продувку и наполнение камер сгорания. Известно, что движение газов происходит волнообразно, что часто затрудняет выпуск газов и наполнение камер сгорания. Поэтому конструкция коллектора – штука почти всегда сложная, а поиску оптимальных форм и сечений труб уделяют много времени. Каждый, скорее всего, слышал о стремлении тюнеров разного пошиба поставить на свою «чепырку» выпуск 4-2-1 – то есть коллектор, у которого сначала четыре трубы сходятся в две, а уже после этого – две трубы в одну. Более простые коллекторы имеют схему 4-1, при которой все четыре трубы (если речь идёт о четырёхцилиндровых моторах) сразу сходятся в одну. Ну да бог с ним, главное – коллектор в выпуске есть.

К блоку он крепится намертво, а вот после него (и катализатора) может стоять гофра (она же – виброизоляционная муфта). Её задача – изолировать вибрацию работающего мотора от остальной системы выпуска. С одной стороны, это продлевает жизнь самому выпуску, а с другой – снижает количество вибрации на кузове. А это не только его сохранность, и но комфорт тех, кто сидит внутри.

Следующий элемент – резонатор. Он же – передний или предварительный глушитель. На экологию он никак не влияет, и его единственная задача – снизить уровень шума. Собственно, поэтому он и называется резонатором. В нём волны выхлопа отражаются и образуются стоячие волны. То есть звук после него должен стать ровным, а не грохотать, как череда выстрелов. Но окончательно шум исчезает в основном (заднем) глушителе. Конструктивно он немного похож на резонатор: внутри у него тоже есть и перфорированные трубы, и отсеки, внутри которых газы гуляют, как по лабиринту, теряя скорость и температуру. Формулировка несколько упрощённая, но наглядная.

Ещё одна деталь – это трубы, как минимум приёмная и средняя. Тут всё просто, они соединяют остальные элементы выпуска. И, наконец, вся конструкция не прикручена к кузову или раме намертво, а крепится системой подвеса с резиновыми амортизаторами (бубликами или кому как нравится). Это вполне логично. Подумайте сами, какая дрожь пробирала бы кузов, если бы выпуск крепился к нему намертво. Для снижения вибраций и используются подвес и гофра.

С устройством в общих чертах разобрались. Теперь будем смотреть, что тут может пойти не так. Начнём с самого начала – с коллектора.

Что сечёт?

Выпускной коллектор работает в очень жёстких условиях. Больше всего, конечно, он страдает от температуры, которая обычно колеблется в диапазоне от 700 до 1000 градусов. Иногда она может быть и выше – до 1300. Поэтому сам коллектор делают из тугоплавких материалов. Это хорошо, но есть у него одно слабое место – прокладка между ним и блоком. Если прокладка прогорит, появляется звук, который описывают словами «прокладка сечёт». Часто это свистящий звук, источник которого найти несложно. Способ устранения очевидный – замена прокладки. При этом нужно обратить внимание на крепёж самого коллектора: сама по себе прокладка обычно не прогорает. А вот если, например, сломается шпилька, которая его притягивает к блоку, то она прогорит очень быстро: её сожгут прорывающиеся через неплотность раскалённые отработавшие газы. Поэтому если прокладка «сечёт», в первую очередь нужно смотреть именно на крепёж коллектора.

Этот звук выпуска найти проще всего хотя бы по одной причине: для этого не надо лезть под машину. Чтобы определиться с источником другого рыка, придётся либо использовать подъёмник, либо лезть под машину ползком (что не всегда удобно, возможно или безопасно).

Великая страдалица и бубнилово

По причине пожилого возраста первой обычно погибает гофра. Это единственный мягкий элемент, который от природы должен быть подвижным. И ему же приходится работать при высокой температуре, так как стоит он обычно не слишком далеко от выпускного коллектора. Звук прогоревшей гофры очень легко спутать, например, со звуком прогоревшего резонатора: часто они стоят рядом, и, сидя в салоне, определить источник низкочастотного гула трудно. Так что если чувствуете, что гудит где-то в ногах, это может быть и гофра, и резонатор. Так что лезть под машину придётся однозначно.

Теоретически гофры не ремонтируют, их просто меняют. Причём искать оригинальную гофру необходимости нет, их выпускают многие, и стоят они немного. Главное, знать её длину и диаметр (например, 200х40, где 200 мм – длина, 40 – диаметр). Способ замены зависит от расположения гофры, но обычно этот процесс не самый трудоёмкий и в сервисе стоит не слишком дорого. Тем не менее находятся уникумы, которые предпочитают гофру ремонтировать. Способы бывают разные. Популярный – это обматывать гофру пропитанным эпоксидкой эластичным бинтом. Понятно, что всё это сразу разваливается, а если намотать что-то совсем неподходящее, можно устроить пожар. Так что выход один: менять и не пытаться изобретать велосипед.

Отличительная особенность звука, который издаёт отдавшая богу душу гофра, – он может быть плавающим, то тише, то громче. Причина – как раз та самая подвижность гофры. Если прогорает резонатор, то он всегда бубнит одинаково.

Сами трубы ржавеют насквозь редко. Фланцы – да, могут заржаветь до того состояния, когда разъединить их уже невозможно. Бывает, что трубы сгнивают в местах сварки с глушителем или резонатором, но всё-таки чаще гниют сами глушители и резонаторы.

Если в трубе есть небольшая дырка, её можно заварить. Надёжнее, конечно, будет замена, но если очень хочется, можно побаловаться сваркой. Есть, правда, и более забавный способ устранения таких дыр: оборачивание жестянкой от алюминиевой банки с последующим затягиванием этой жестянки хомутом. Разрешите мне этот метод не комментировать – жалко собственную психику.

Как я уже говорил, отличить звук прогоревших гофры и резонатора сложно, особенно если они стоят аккурат друг за другом. Так что если Джигурда поселился где-то в ногах сразу за мотором – придётся разбираться, где именно он сидит. Другое дело – основной глушитель. Он рычит сзади, и ошибиться тут сложно. Само собой, если он прогорел или проржавел, его тоже нужно менять: кустарный ремонт проблему не решает.

Не всё просто

Вроде бы ничего сложного нет: прогорело – заменил. И всё. Но нет. Оказывается, тут тоже можно напортачить. Чаще всего это касается замены катализатора на пламегаситель. Ошибок бывает несколько.

Первая – это установка копеечного пламегасителя. Такие сейчас модно ставить в сервисах, которые обещают удалить катализатор бесплатно. Встречали такую рекламу? Наверняка. В составе нейтрализатора есть драгоценные металлы, и некоторые готовы вырезать катализаторы только ради того, чтобы потом их сдать. Навар получается не слишком большим, и чтобы на этом заработать, удаляют катализаторы варварски. Иногда просто разрезают корпус, выбивают катализатор ломом, затем корпус заваривают. Само собой, после этого машина начинает рычать, как слон, умирающий от рака хобота. Лучше, конечно, вместо катализатора поставить хороший пламегаситель. В этом случае машина хотя бы не будет орать. Ну и, кроме того, иногда требуется создать небольшое противодавление: некоторые моторы после удаления катализатора могут начать жрать масло – мы про это писали. Таких моторов немного, но они есть.

Следующая ошибка – это некорректное отключение датчиков кислорода. Как я уже говорил, датчики до катализатора участвуют в приготовлении топливной смеси, а если они не работают, последствия могут быть совсем печальными. И повышенный расход топлива – далеко не самое плохое.

Лямбды-датчики, стоящие после катализатора, контролируют его работу. Разумеется, если катализатор выбили, им контролировать нечего, они огорчаются и показывают ошибку, поэтому вместо них ставят «обманки». Иногда удачно, иногда – нет. Лучший способ – это перепрошивка на Евро 2 с программным отключением этих датчиков, но, разумеется, в сервисах «удалим-катализатор-бесплатно» такого не делают. В лучшем случае грохнут раздел диагностики. Так что выбирать место для ремонта нужно тщательно.

Стучит, гремит, но не рычит

Бубнёж, рычание и сечение – это ещё не все звуки, которые может издавать больная система выпуска. Иногда она стучит. Такое случается, если порваны резиновые амортизаторы системы подвеса или отгнили крепления этих резинок. Причём стук может быть очень существенным. Например, если резонатор во время резкого разгона начинает дубасить о подрамник. Конечно, опытный механик такую неисправность обнаружит легко, но таких механиков уже пора заносить в Красную книгу. Так что если что, имейте в виду: при осмотре машины снизу бывает нелишним хорошенько подёргать выпуск. Глядишь, что-нибудь да обнаружится.

Когда выхлопная система автомобиля нуждается в ремонте

Большинство современных автомобилей оборудовано бензиновым или дизельным двигателем внутреннего сгорания. Работа этого двигателя основана на сгорании топлива со взрывом, а взрыв – это громкий хлопок, взрывная волна, высокая температура, образование большого количества продуктов сгорания. Движение первых примитивных автомобилей сопровождалось страшным шумом и чадом, а современные машины могут двигаться практически бесшумно и незначительно загрязняют окружающую среду. И все это благодаря выхлопной системе.

Большинство современных автомобилей оборудовано бензиновым или дизельным двигателем внутреннего сгорания. Работа этого двигателя основана на сгорании топлива со взрывом, а взрыв – это громкий хлопок, взрывная волна, высокая температура, образование большого количества продуктов сгорания. Движение первых примитивных автомобилей сопровождалось страшным шумом и чадом, а современные машины могут двигаться практически бесшумно и незначительно загрязняют окружающую среду. И все это благодаря выхлопной системе.

Конструкция и назначение выхлопной системы

Выхлопную систему часто называют глушителем, это не совсем правильно, поскольку глушитель является лишь одним из узлов этой довольно сложной конструкции. Обычно она состоит из следующих элементов:

• выпускной коллектор, в который из цилиндра ДВС выводятся продукты сгорания;
• гофра (сильфон), снижающая вибрации, защищающая кузов от резонанса и предотвращающая преждевременный износ всей системы;
• катализатор (каталитический нейтрализатор), понижающий токсичность выхлопных газов путем их окисления и дожигания несгоревших частичек;
• резонатор, снижающий температуру выхлопных газов и скорость их движения;
• глушитель, сводящий к минимуму уровень шума.

Внутри катализатора находятся благородные металлы – родий, платина, иридий, которые контактируют с токсичными частицами, содержащимися в отработанных газах, и окисляют их. Металлы располагаются внутри корпуса в виде скрученной ленты или покрытия многочисленных керамических ячеек, так что площадь их поверхности максимально большая, поэтому контакт происходит активно. Нейтрализатор – самый дорогостоящий элемент выхлопной системы.

Снижение уровня шума начинается в резонаторе, где подавляются пульсации потока, и заканчивается в глушителе. В активных глушителях снижение уровня шума обеспечивается шумопоглощающей начинкой, а в реактивных (резонаторных) – системой камер и перегородок, заставляющих поток газов менять направление.

В турбированных двигателях в состав выхлопной системы включается дополнительный элемент – турбина. Еще одним важным элементом является лямбда-зонд (датчик кислорода), регулирующий состав топливно-воздушной смеси. Обычно их устанавливают парами, на входе в каталитический нейтрализатор и на выходе из него. В некоторых системах, в основном в отечественных автомобилях, вместо катализатора используется пламегаситель.

Выхлопная система предназначена для решения следующих задач:

• вывод продуктов сгорания из цилиндров ДВС;
• защита водителя и пассажиров от их проникновения в салон – выхлопные газы выбрасываются за корму автомобиля, достаточно далеко от салона;
• снижение шума;
• уменьшение вибраций, которые при передаче на кузов вызывают его ускоренный износ;
• повышение экологичности двигателя.

Признаки неисправности выхлопной системы

Заподозрить поломку выхлопной системы в первую очередь позволяют характерные звуки:

• рев, доносящийся из-под днища или капота автомобиля, свидетельствует о том, что какие-то детали прогорели, образовалась трещина, нарушилась герметичность гофры, износились прокладки, оборвались эластичные крепления;
• металлическое дребезжание из-под капота указывает на разрушение внутренней структуры резонатора, а в районе заднего бампера – реактивного глушителя;
• прерывистый стук из-под днища характерен для износа опор глушителя.

Снижение мощности двигателя также может указывать на поломки системы отвода, оно обусловлено разными причинами, приводящими к увеличению сопротивления потоку газов:

• поврежден каталитический нейтрализатор;
• произошло разрушение внутренней структуры резонатора;
• неисправен кислородный датчик;
• выхлопная труба помята, сузился ее просвет.

Другие признаки неисправности выхлопной системы – на деталях появляется копоть, в салоне систематически ощущается запах сероводорода (характерно для неисправностей нейтрализатора). О неполадках каталитического нейтрализатора и лямбда-зонда может сигнализировать система самодиагностики.

Виды и причины поломок

В выхлопной системе поломкам и повреждениям подвержены все элементы, но чаще всего выходят из строя каталитический нейтрализатор, глушитель и датчик кислорода (лямбда-зонд). Поломки делят на:

• механические, обычно возникающие вследствие наезда на препятствие – деформация, вмятины, трещины, обрыв металлических ячеек внутри резонатора или реактивного глушителя. В первую очередь страдает гофра, трубы прогорают или трескаются, обычно в местах изгибов;
• коррозионные, вызванные воздействием воды, конденсата, соли – повышенная хрупкость металла, разрушение металлических элементов;
• эксплуатационные – естественный износ, прогорание, достижение предельного срока службы.

Также поломки могут быть связаны с тем, что изначально использовались некачественные компоненты, которые сами быстро выходят из строя и провоцируют разрушение связанных с ними элементов.

При неправильной эксплуатации происходит преждевременный износ и отказ элементов системы, особенно уязвим нейтрализатор:

• при использовании некачественного бензина (этилированного, с металлсодержащими добавками) его каналы быстро забиваются;
• попадание масла в топливо приводит к коксованию ячеек нейтрализатора продуктами его сгорания;
• в ряде ситуаций часть топливно-воздушной смеси сгорает не внутри двигателя, а уже в нейтрализаторе, вызывая оплавление его сот. Такое происходит при неисправностях датчиков, пропусках зажигания, запуске машины в процессе буксировки;
• механические повреждения при неаккуратной езде или резкое охлаждение горячего корпуса при въезде в лужу приводят к разрушению корпуса.

В глушителе, помимо повреждений и износа корпуса, может случиться:

• обрыв внутренних перегородок, разрушение металлических секций – в реактивном;
• коксование шумопоглощающего наполнителя – в активном;
• повреждение подвески.

Кислородные датчики могут выходить из строя попарно или по отдельности. Им вредят те же факторы, что и нейтрализатору – некачественное топливо, примеси масла в продуктах сгорания, неполадки системы зажигания. К основным поломкам лямбда-зондов относятся:

• неисправность нагревателя;
• нарушение контакта, обычно вследствие окисления;
• прогорание или загрязнение керамического наконечника.

Ремонт выхлопной системы

При неисправности одного из элементов выхлопной системы все остальные работают с повышенной нагрузкой, кузов может страдать из-за вибраций, громкий звук выхлопа пугает и нервирует, серьезный дискомфорт причиняет запах тухлых яиц в салоне, да и вообще появляется риск отравления выхлопными газами. Так что чинить поврежденную систему нужно незамедлительно. В большинстве случаев нет необходимости прибегать к слесарному ремонту в автосервисе, устранить повреждения можно самостоятельно.

Обычно для ремонта необходимо полностью демонтировать выхлопную систему, это довольно продолжительный процесс, хотя ее удерживает относительно небольшое количество крепежных элементов.

• иногда проблемы связаны с тем, что между корпусом выхлопной системы и днищем автомобиля набилась грязь. Если в результате не произошло механических повреждений и коррозии, грязь достаточно просто вычистить;
• прогоревшие уплотнительные прокладки между элементами необходимо заменить;
• небольшие трещины, отверстия в трубах завариваются. При крупных повреждениях проблемный участок вырезается и закрывается заплаткой из листового металла, которую приваривают по периметру. Перед началом сварки обрабатываемый участок нужно тщательно очистить от ржавчины и загрязнений;
• при засорении, оплавлении, разрушении корпуса каталитического нейтрализатора его необходимо менять полностью. Ремонту и восстановлению эта деталь не подлежит;
• гофра с нарушенной герметичностью также подлежит замене;
• если оборвались, ослабли эластичные крепления, их необходимо заменить, если такое происходит в дороге, можно временно зафиксировать глушитель подручными средствами;
• при отрыве разделительной перегородки внутри глушителя его необходимо вскрыть болгаркой или фрезой, приварить отвалившиеся элементы и заварить шов на корпусе.

Контроль состояния штатных подвесов, использование качественного топлива, своевременный ремонт системы зажигания продлят срок службы выхлопной системы. При появлении первых подозрительных признаков нужно ее обследовать и произвести необходимый ремонт. Если возникают затруднения с самостоятельной диагностикой и ремонтом этой системы, можно обратиться к специалистам компании JapZap. Также здесь можно приобрести контрактные запчасти для замены пришедших в негодность.

Ремонт системы выпуска отработанных газов

Пошаговые действия по замене подушек подвески системы выпуска, глушителя автомобиля, резонатора и замена каталитического нейтрализатора. Видео по ремонту.

Схема системы выпуска отработанных газов ВАЗ 2110

Перед тем, как приступать к ремонту системы, необходимо позволить ей остыть, так она греется при рабочем двигателе.

Далее предлагается открыть гаражные ворота перед запуском двигателя, что объясняется нахождением ядовитых выхлопных газов в системе автомобиля. Дополнительное надевание респиратора или аналогичного приспособления поможет избежать незаметного отравления парами.

Необходимо заниматься периодической проверкой систем выпусков прошедших отработку газов. Если при работе системы выпуска отчетливо слышен повышенный шум, то необходимо проверить, герметична ли она.

Для этого предлагается осуществить запуск двигателя, после чего требуется осмотр всей системы выпуска отработанных газов. Нужно провести рукой над местом, которое может являться источником утечки, при этом не нужно соприкасаться со всевозможными узлами, так как утечка газов будет заметна моментально. Если возникнет необходимость, то желательно осуществить замену каждого прогоревшего и проржавевшего узла.

Большинство автомобилей имеют между приёмными трубами и резонаторами установленные производителями каталитические нейтрализаторы отработавших газов. Использование нейтрализаторов максимально снижает выброс в атмосферный слой углеводорода, окисей углерода, а также азотных частиц.

После того, как отработавшие газы проходят сквозь нейтрализаторы, большинство углеводородных частиц становится паром, окиси углерода превращаются в углекислые газы, а азотные окиси непосредственно в азот. Для того, чтобы нейтрализатор работал эффективно, необходимо точно рассчитать отношение воздуха к топливу, ведь они подаются в цилиндры двигателей, что объясняет установку нейтрализаторов на те модели автомобилей, которые имеют на борту топливную систему впрыска.

Каталитические нейтрализаторы представлены двумя керамическими блоками, имеющими катализаторы в микроканалах. При этом блоки устанавливают в неразбираемых металлических корпусах.

• Читайте про снятие приемной трубы глушителя.

Мы ремонтировали автомобиль марки ВАЗ 2110. Другие модели имеют похожий процесс выполнения снятия и ремонта деталей системы выпуска газов.

1. Замена подушек подвески системы выпуска

Рекомендации:

Замена резонаторных подушек подвески производится в том же порядке, что и замена передних подушек подвесок глушителей.

Процесс выполнения:

1. Перед заменой задних подушек подвесок глушителей необходимо отогнуть двое усиков кронштейна, закреплённого на кузове.

2. После того, как глушитель будет приподнят, необходимо приступить к выведению кронштейна из подвесной подушки глушителя. Далее необходимо приступить к выниманию подушки из кузовного кронштейна. После этого нужно приступить к установке новой подушки в противоположном снятию порядке. Для того, чтобы установки задних подушек проходили без хлопот, можно смазывать кронштейны глушителей мылящимися жидкостями.

3. Для того, чтобы осуществить замену передних подушек подвесок глушителей, необходимо отгибать усики кронштейнов.4. После чего придётся выводить кронштейны глушителей из передних подушек. Далее предлагается перейти к снятию старой подушки с кронштейна, расположенного на кузове. Установка подушки проходит в противоположном снятию порядке.

2. Замена глушителя в автомобиле

Процесс снятия глушителя имеет следующие шаги:

1. Необходимо заняться отворачиванием двух гаек, необходимых для закрепления хомутов труб глушителей к трубкам резонаторов, после чего можно приступить к снятию хомута.

2. Далее необходимо разъединить трубы, после чего вынуть кольцо уплотнения.

3. Необходимо выводить кронштейн глушителя после его приподнимания из района, где находятся задние подушки подвески глушителей.

4. После данной процедуры необходимо перейти к отгибанию усика кронштейна, расположенного на передней подвеске глушителя, после чего вывести кронштейн глушителя из района передней подушки, далее вынув сам глушитель из-под корпуса автомобиля.

5. Установка нового глушителя производится абсолютно противоположным способом снятия. Для того, чтобы установка задней подушки прошла без проблем, можно смазывать кронштейны глушителей мылящимися жидкостями.

Видео про замену глушителя на Mitsubishi своими руками:

На Chevrolet Niva:

На SKODA Octavia:

3. Замена резонатора ВАЗ 2110

Руководство предоставляет к рассмотрению систему выпуска, имеющую каталитический нейтрализатор. Модели, не имеющие на борту нейтрализатор, имеют резонаторы с более длинными трубами, крепящиеся к приёмным трубам.

1. Необходимо приступить к откручиванию 2х гаек, помогающих крепить хомуты трубы глушителя к трубе резонатора. Далее приступают к снятию хомута.

2. Чтобы достать уплотнительное кольцо — разъедините руками трубы.

3. После проведения данной процедуры нужно приступить к ослаблению 2х гаек крепления труб резонаторов к нейтрализаторам. Варианты моделей, не оборудованных нейтрализаторами, предлагают отвернуть обе гайки креплений труб резонаторов к приёмным трубкам.

4. После приподнимания резонатора следует снять с его кронштейна заднюю подушку подвески.

5. Подобно предыдущей процедуре — снимите переднюю подушку подвески.

6. Во время поддержания резонатора нужно полностью отвернуть обе гайки креплений труб резонаторов к нейтрализаторам, после чего приступить к снятию пружинных шайб и доставанию болтов (если модель не оборудована нейтрализатором, то болт достаётся с пружиной). Далее нужно осуществить снятие резонатора.

7. Установка резонатора на автомобиле производится в противоположном порядке снятия.

Видео про замену резонатора и глушителя на ВАЗ:

Замена резонатора и установка гофры глушителя на Mercedes Benz C203:

4. Замена каталитического нейтрализатора

Важно знать:

Во время работы катализаторы разогреваются до запредельных температур (более 600 градусов тепла), что предполагает долгое его остывание в сравнении с другими узлами систем выпусков.

Процесс по снятию каталитического нейтрализатора:

Необходимо открутить 2 гайки, позволяющие крепить трубы резонаторов к нейтрализаторам, после чего приступить к снятию пружинных шайб и доставанию болтов.

Видео: снятие катализатора и замена гофры на Volswagen Passat:

Ремонт выхлопной системы

Система выпуска отработавших газов предназначена для их отвода от двигателя, уменьшения производимого ими шума и снижения концентрации токсичных веществ (при наличии нейтрализатора). Акустическая эффективность — способность глушителя снижать силу звука (звуковое давление), создаваемого потоком газов, выходящих из цилиндров двигателя. Все автомобильные глушители производятся и сертифицируются для определённой модели автомобиля. Один и тот же глушитель, установленный на одном автомобиле, может удовлетворять всем требованиям, а для другого окажется неэффективным. Противодавление — сопротивление потоку газов, выходящему из цилиндров двигателя, создаваемое системой выпуска. Влияет на мощность, развиваемую двигателем, топливную экономичность, токсичность выхлопа и пр.

Основные неисправности выхлопной системы

Основными неисправностями элементов системы выпуска являются их сквозная коррозия, трещины, а также деформации вследствие ударов о дорожные неровности, например бордюрные камни. При появлении сквозной коррозии стенок отработавшие газы выходят в атмосферу, минуя один или все глушители, из-за чего их звук перестает ослабляться. Часто точечная сквозная коррозия деталей системы выпуска, особенно приёмной трубы, практически незаметна на глаз. Стенки труб покрываются изнутри множеством кратеров размером менее миллиметра, при этом наружная поверхность кажется целой. Деформация (смятие) соединительных труб может привести к уменьшению их сечения (повышению противодавления), задеванию элементов системы за кузов и передаче на него дополнительных вибраций и стуков, а также к ослаблению и проломам элементов, особенно ослабленных коррозией.

Варианты ремонта выхлопной системы

Ремонт деталей системы выпуска целесообразен, если повреждение имеет местный характер. Например, имеется небольшой пролом или трещина, но деталь в целом не сильно пострадала от коррозии и сохранила жёсткость. В большинстве случаев старение детали системы выпуска не бывает местным, и появление сквозной коррозии свидетельствует о ее неремонтопригодности. Элементы системы выпуска ремонтируют сваркой, а также в качестве временной меры — наложением заплат или бандажей. Хомут для фиксирования раструбного сочленения: кольцо-проставка Для ремонта деталей из алюминированной или нелегированной стали чаще применяется электродуговая полуавтоматическая (в обиходе — "кемпи") или газовая (кислородно-ацетиленовая) сварка. Электродуговая сварка в среде защитных газов предпочтительнее, так как накладываемый ею шов менее подвержен коррозии. Нержавеющую сталь варят, как правило, аргонно-дуговой сваркой. После сварки нелегированной и алюминированной стали швы следует защитить термостойкой эмалью. Заплаты и бандажи позволяют временно заделать брешь в соединительной трубе или на ровной поверхности корпусной детали. Заплату можно изготовить из сложенной в 2-4 раза стеклоткани и жести (толщиной около 0,5-1 мм). Для фиксирования заплаты на трубе лучше подходят червячные или "стремяночные" хомуты. Бандажи представляют собой стеклотканевую ленту, пропитанную клеевым составом. Перед их наложением ремонтируемую поверхность необходимо тщательно зачистить и обезжирить. После бинтования повреждённого участка бандаж фиксируют входящей в комплект проволокой и сушат при работающем двигателе на оборотах холостого хода в течение 15-20 минут. Следует учитывать, что при недостаточной жёсткости детали бандаж быстро растрескивается и перестаёт выполнять свою функцию. Для уплотнения соединений, пропускающих отработавшие газы, применяют специальные высокотемпературные герметики (не путать с герметиками-прокладками для двигателя). В раструбных соединениях можно использовать тонкий асбестовый шнур (диаметром 1-1,5 мм), обмотав им кольцо-проставку. При отворачивании прикипевшего крепежа деталей системы выпуска можно воспользоваться специальными проникающими жидкостями и техническим феном. Прогревать крепёж и соединение открытым пламенем не допускается — это может привести к пожару! При отсутствии специальных препаратов на резьбу можно капнуть тормозной жидкости или уксусной эссенции. Облегчить разъединение концентрического сочленения иногда удается несколькими не сильными ударами по нему киянкой, молотком с бойком из мягкого металла или обычным молотком через деревянную проставку. Для облегчения отворачивания крепежа в хомутах и фланцевых соединениях желательно использовать специальные латунные гайки. Лучшему свинчиванию гаек также способствует нанесение на резьбу графитсодержащей смазки. После выгорания смазывающей основы графит снизит трение в резьбе. Применение смазок типа "Литол" нежелательно, так как после нагрева резьба прикипает. Устанавливая систему выпуска на автомобиль, следует сначала соединить сочленения деталей, не затягивая их, и подвесить на штатных опорах. Перемещая составные части системы, надо добиться такого их взаимного положения, чтобы детали не задевали за кузов, а резиновые опоры были равномерно нагружены. Убедившись, что трубопроводы не имеют перекосов, можно окончательно фиксировать сочленения.

Выхлопные системы — диагностика и ремонт

Кстати, не задумывались, почему героям наших классиков приходилось открывать глушитель? А дело в том, что глушитель создавал достаточно большое сопротивление отработавшим газам, и чтобы кратковременно повысить параметры маломощных двигателей того времени, приходилось, открыв специальную заслонку, выпускать газы, минуя глушитель.

Решаемые задачи

Очевидно, что вначале система выпуска отработавших газов выполняла всего две функции: отводила газы подальше от водителя и пассажиров автомобиля, а также снижала уровень шума. Современным системам приходится выполнять еще и функцию обезвреживания вредных компонентов выхлопных газов. Рассмотрим, какие меры предусмотрены на современных автомобилях для обеспечения всех требований к системе.

Система выпуска отработавших газов тянется от двигателя, расположенного на подавляющем большинстве автомобилей спереди, до заднего бампера машины.

Сами выхлопные газы достаточно агрессивны, в сочетании с водяным паром они образуют кислоты, которые разрушают выхлопную систему изнутри. При коротких поездках вода не успевает испариться, что ведет к сквозной коррозии элементов в нижних точках, где и застаивается влага. Газовую коррозию в условиях высоких температур также нельзя сбрасывать со счетов.

Элементы системы работают при очень высокой температуре: попытки защитить их лакокрасочными покрытиями или антикоррозионными мастиками обречены на провал. После первого же пуска двигателя такие покрытия сгорают. Снаружи на детали воздействуют влага и реагенты, которыми дорожники поливают улицы и шоссе. При этом грязная вода вызывает большие скачки температуры — тепловые удары, которые долговечность явно не увеличивают.

Конструкционные материалы

Рассмотрим конструктивные меры для повышения долговечности системы и материалы, из которых выполняют компоненты выпуска отработавших газов:

1. Нержавеющая сталь. Материал дорогой, а потому мало распространенный на автомобилях массового производства. Можно изготовить элементы на заказ. Срок службы — не менее 10–15 лет (кроме металлокомпенсатора).
2. Алюминизированная (покрытая алюминием) сталь. Компоненты системы выпуска отработавших газов из этого материала наиболее распространены у отечественных и зарубежных производителей. Срок службы таких глушителей составляет обычно 4–7 лет.
3. Обычная конструкционная сталь без покрытия или покрашенная обычной краской. Иногда такие материалы используются для изготовления запасных частей для отечественных автомобилей. Срок службы невелик и составляет от полугода до трех лет.

Экономная и ремонтопригодная школы

Современная система выпуска отработавших газов может быть выполнена по-разному, но всегда включает в себя выпускной коллектор, каталитический нейтрализатор, а также элемент, позволяющий «развязать» колебания силового агрегата и системы выпуска. Обязательно присутствуют резонатор (дополнительный глушитель) и основной глушитель шума. При этом, например, на автомобилях Renault применяется цельносварная конструкция системы выпуска отработавших газов. Единственное соединение, которое можно разобрать без болгарки, это стык выпускного коллектора и всей остальной системы.

Такая система наиболее проста, дешева и, пока не повреждена коррозией или аварией, кажется абсолютно оптимальной. Но вот заменить, допустим, прогоревший глушитель довольно проблематично. Производитель предусмотрел места, по которым систему можно разрезать, но, например, на всей трубе Дастера, длиной под четыре метра, таких мест лишь два.

Зато каталитический нейтрализатор на автомобилях Renault расположен так, что неприятности от его разрушения, о чем расскажем ниже, не грозят повреждением двигателя.

Конструкцию системы выпуска отработавших газов, гораздо более удобную в ремонте, покажем на примерах автомобилей немецкой и корейской разработок. Так, у седана Volkswagen Polo система состоит из трех крупных частей. При этом трубы дополнительного и основного глушителей соединяются специальной муфтой, похожей по конструкции на ремонтную муфту фирмы Рено.

А вот корейские производители не гнушаются поделить систему на четыре части, что, конечно же, облегчает ремонт. Ведь во всех современных автомобилях довольно малоресурсным элементом является металлокомпенсатор, а здесь он выделен в независимый узел.

Пожалуй, идеальную точность позиционирования элементов системы выпуска отработавших газов обеспечивает все-таки корейский автопром. Все элементы соединяются на фланцах, имеющих высокую точность позиционирования. И на фоне этого очень расстраивает то, что на флагмане отечественного автопрома — Ладе Весте — применены соединения труб системы выпуска, идущие еще с первой «восьмерки», представленной публике в далеком 1984 году. Схема с двумя полухомутами и центрирующим кольцом на самом деле ничего не центрирует, соединение откровенно слабое и неточное, а диаметр труб очень мал, о чем мы уже писали.

На современном этапе ремонт элементов системы выпуска отработавших газов осуществляется в большинстве случаев заменой отдельных элементов. Наиболее часто выходят из строя металлокомпенсаторы, затем обычно следуют глушители.

Причины поломки металлокомпенсатора:

• повышенные давление и температура газов, возникающие из-за забитого каталитического нейтрализатора (если нейтрализатор расположен за металлокомпенсатором);
• повреждение стенок гофры под воздействием увеличенной вибрации силового агрегата;
• механическое повреждение от дороги.

Металлокомпенсатор заменяют новым, причем при сварке важно выдержать не только длину, но и угловое положение ввариваемого элемента.

Глушители есть смысл ремонтировать сваркой, только если речь идет о механической пробоине от дорожного покрытия. Покрытый ржавчиной глушитель ремонту не подлежит. Мастерские могут подобрать универсальный глушитель за разумные деньги, в то время как оригинал для подержанного автомобиля порой обойдется в четверть цены вашего транспортного средства.

Бомба замедленного действия

Теперь поговорим о самом сложном, дорогом и коварном элементе системы выпуска отработавших газов — каталитическом нейтрализаторе. Это устройство начали применять еще в прошлом веке для снижения токсичности отработавших газов автомобильного двигателя с искровым зажиганием. Внутри катализатора расположен пористый несущий материал — керамический блок с сотовой структурой. На поверхности керамического блока нанесен промежуточный слой активаторов, а поверх него — каталитически активный слой из благородных металлов (платины, палладия и родия). На нем-то и происходят химические реакции, при которых ядовитые вещества отработавших газов — оксид углерода и оксиды азота — превращаются в диоксид углерода и элементарный азот, а углеводороды — в диоксид углерода и водяной пар. Степень очистки отработавших газов в исправном нейтрализаторе достигает 98%. У большинства современных автомобилей с нормами токсичности Евро-4 и Евро-5 каталитические нейтрализаторы располагают максимально близко к выпускным отверстиям двигателя и крепят шпильками через прокладку к головке блока цилиндров.

Столь тесное соседство массивного и горячего каталитического нейтрализатора с двигателем затрудняет компоновку моторного отсека и приводит к повышению температуры в подкапотном пространстве. Но зато прогрев активной зоны катколлектора после пуска двигателя происходит быстрее. Ведь только прогретый катализатор способен эффективно очищать отработавшие газы.

Для правильной работы системы перед каталитическим блоком и сразу за ним устанавливают кислородные датчики (лямбда-зонды). Стоящий до нейтрализатора датчик называют управляющим, а установленный после — диагностическим.

Каталитический нейтрализатор производители считают надежным узлом и не предусматривают регламента по его замене. То есть срок службы катколлектора должен быть равен сроку службы всего автомобиля. Тем не менее практика показала, что каталитические нейтрализаторы далеко не всегда служат безупречно. Использование некачественного бензина, пропуски зажигания, льющие форсунки, бесконтрольное использование присадок к топливу — все это повреждает начинку нейтрализатора.

Вариантов развития событий всего два:

• оплавление сот с уменьшением сечения вплоть до полной непроходимости выпускного тракта;
• выкрашивание мелких частиц керамики и занос их обратными потоками в цилиндры, что приводит поршневую группу двигателя в негодность.

Каталитический нейтрализатор, вышедший из строя, по-хорошему должен быть заменен новым, но цена такого ремонта очень высока. Поэтому менее сознательные автовладельцы ставят вместо него пламягаситель. Это элемент, никоим образом не снижающий токсичность отработавших газов и требующий либо перепрошивки блока управления двигателем, либо установки «обманки». Более правильным, но и дорогим способом является установка ремонтного каталитического блока в ваш же корпус либо вварка в трубопровод каталитического нейтрализатора в своем, новом корпусе.

Замена данной детали также требует большого опыта, ведь это очень деликатная работа. Если вы уже делали подобное раньше, то знаете, что для этого нужно иметь «твердые руки»: ведь неумелое обращение с нужным для ремонта оборудованием может нанести вред автомобилю или другим деталям.

В комментариях поделитесь, какова долговечность выхлопных систем ваших автомобилей. Рекорды и антирекорды долговечности. Как приходилось чинить в дороге?

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов