Введение

Устройство контроля выбросов

Каталитический нейтрализатор – это устройство контроля выбросов, которое преобразует токсичные газы и загрязняющие вещества в выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания в менее токсичные вещества, катализируя окислительно-восстановительную реакцию. Каталитические нейтрализаторы обычно используются с двигателями внутреннего сгорания, работающими на бензине или дизельном топливе, включая обедненные смеси, а иногда и на керосиновых обогревателях и печах. Первое широкое внедрение каталитических нейтрализаторов произошло на автомобильном рынке Соединенных Штатов. Чтобы соответствовать более строгим требованиям Агентства по охране окружающей среды США, большинство автомобилей с бензиновыми двигателями, начиная с 1975 года выпуска, оснащаются каталитическими нейтрализаторами. Эти "двухкомпонентные" нейтрализаторы соединяют кислород с оксидом углерода (CO) и несгоревшими углеводородами (HC), образуя углекислый газ (CO2) и воду (H2O). Хотя двухкомпонентные нейтрализаторы на бензиновых двигателях устарели в 1981 году с появлением "трехкомпонентных" нейтрализаторов, которые также снижают оксиды азота, они все еще используются на двигателях с обедненной смесью для окисления твердых частиц и выбросов углеводородов (включая дизельные двигатели, которые обычно используют обедненное сгорание), поскольку трехкомпонентные нейтрализаторы требуют богатой топливом или стехиометрической смеси для эффективного снижения выбросов.

Хотя каталитические нейтрализаторы чаще всего применяются в выхлопных системах автомобилей, они также используются на электрогенераторах, вилочных погрузчиках, горнодобывающем оборудовании, грузовиках, автобусах, локомотивах, мотоциклах и судах. Они даже применяются на некоторых дровяных печах для контроля выбросов. Обычно это связано с государственным регулированием, будь то экологические нормы или правила охраны здоровья и безопасности.

История

Прототипы каталитических нейтрализаторов были впервые разработаны во Франции в конце XIX века, когда на дорогах было всего несколько тысяч "масломобилей"; эти прототипы представляли собой инертные глиняные материалы, покрытые платиной, родием и палладием и герметично заключенные в двойной металлический цилиндр. Несколько десятилетий спустя французский инженер-механик Эжен Гудри запатентовал каталитический нейтрализатор. Гудри был экспертом в области каталитической переработки нефти, изобретя процесс каталитического крекинга, на котором основана вся современная нефтепереработка. В 1930 году Гудри переехал в Соединенные Штаты, чтобы жить рядом с нефтеперерабатывающими заводами в районе Филадельфии и развивать свой каталитический процесс. Когда были опубликованы результаты первых исследований смога в Лос-Анджелесе, Гудри обеспокоился ролью выбросов дымовых труб и автомобилей в загрязнении воздуха и основал компанию под названием Oxy Catalyst. Гудри сначала разработал каталитические нейтрализаторы для дымовых труб, которые вкратце называли "катами", а затем разработал каталитические нейтрализаторы для складских вилочных погрузчиков, работающих на неэтилированном бензине низкого качества. В середине 1950-х годов он начал исследования по разработке каталитических нейтрализаторов для бензиновых двигателей автомобилей и получил патент США № 2 742 437 за свою работу. Дальнейшая разработка каталитических нейтрализаторов была осуществлена рядом инженеров, включая Карла Д. Кита, Джона Дж. Муни, Антонио Элеазара и Филиппа Мессину в Engelhard Corporation, которые в 1973 году создали первый серийный каталитический нейтрализатор. Ненадежный источник: дата=январь 2011 года.

Первое широкое внедрение каталитических нейтрализаторов произошло на автомобильном рынке Соединенных Штатов. Чтобы соответствовать новым нормам Агентства по охране окружающей среды США (EPA) по выбросам выхлопных газов, большинство бензиновых автомобилей, выпускаемых начиная с 1975 года, оснащались каталитическими нейтрализаторами. Ранние каталитические нейтрализаторы были "двухкомпонентными", объединяя кислород с монооксидом углерода (CO) и несгоревшими углеводородами (HC, химические соединения в топливе формулы CmHn) для получения углекислого газа (CO2) и воды (H2O). Для снижения вредных выбросов в 1970-х годах была разработана система с двумя катализаторами, включающая отдельный (родиевый/платиновый) катализатор, расположенный перед воздушным насосом, за которым следовал двухкомпонентный каталитический нейтрализатор (палладий/платина), удаляющий HC и CO. Эта громоздкая и дорогая система вскоре устарела, поскольку было обнаружено, что при определенных условиях исходный катализатор также удаляет HC и CO. Это привело к разработке трехкомпонентного катализатора, ставшей возможной благодаря развитию электроники и систем управления двигателем. Также были разработаны четырехкомпонентные каталитические нейтрализаторы, которые также удаляют твердые частицы из выхлопных газов двигателя; поскольку большинство этих частиц представляют собой несгоревшие углеводороды, их можно сжигать для преобразования в углекислый газ.

Размещение каталитических преобразователей

Для эффективной работы каталитических нейтрализаторов требуется температура 400 °C (752 °F). Поэтому их располагают как можно ближе к двигателю, либо один или несколько небольших каталитических нейтрализаторов (известных как "пре-каты") устанавливают сразу после выпускного коллектора.

Трехсторонний

Трехсторонние каталитические нейтрализаторы имеют дополнительное преимущество в контроле выбросов оксида азота (NO) и диоксида азота (NO2) (обоих вместе обозначаются и не следует путать с закисью азота (N2O)). Эти вещества являются предшественниками кислотных дождей и смога. С 1981 года "трехсторонние" (окислительно-восстановительные) каталитические нейтрализаторы используются в системах контроля выбросов транспортных средств в Соединенных Штатах и Канаде; многие другие страны также приняли строгие нормы выбросов транспортных средств, которые фактически требуют применения трехсторонних нейтрализаторов на автомобилях с бензиновыми двигателями. Окислительный и восстановительный катализаторы обычно размещаются в общем корпусе; однако в некоторых случаях они могут быть установлены раздельно. Трехсторонний каталитический нейтрализатор выполняет три одновременные задачи: общая эффективность преобразования очень быстро снижается, когда двигатель работает за пределами этого диапазона. При незначительном обеднении смеси (от стехиометрической), в выхлопных газах двигателя содержится избыток кислорода, образование увеличивается, а эффективность катализатора по восстановлению падает быстро. Однако преобразование HC и CO очень эффективно благодаря доступному кислороду, который окисляет их до H2O и CO2. При незначительном обогащении смеси (от стехиометрической), производство CO и несгоревших HC двигателем начинает резко возрастать, доступный кислород уменьшается, а эффективность катализатора по окислению CO и HC значительно снижается, особенно по мере истощения запасов кислорода. Однако эффективность катализатора по восстановлению остается высокой, а производство двигателем снижается. Для поддержания эффективности катализатора соотношение воздух/топливо должно оставаться близким к стехиометрическому и не оставаться слишком долго бедным или богатым. Системы управления двигателем с замкнутым циклом используются для эффективной работы трехсторонних каталитических нейтрализаторов из-за этого непрерывного баланса между бедным и богатым составом смеси, необходимого для эффективного восстановления и окисления HC+CO. Система управления позволяет катализатору высвобождать кислород в условиях незначительного обогащения смеси, что окисляет CO и HC в условиях, которые также способствуют восстановлению NOx. Прежде чем запасы кислорода будут исчерпаны, система управления смещает соотношение воздух/топливо в сторону незначительного обеднения, улучшая окисление HC и CO при одновременном накоплении дополнительного кислорода в материале катализатора, что приводит к небольшому снижению эффективности восстановления. Затем топливно-воздушная смесь возвращается к незначительному обогащению, с небольшим снижением эффективности окисления CO и HC, и цикл повторяется. Эффективность повышается, когда это колебание вокруг стехиометрической точки мало и тщательно контролируется. Управление замкнутым циклом при легкой и умеренной нагрузке осуществляется с помощью одного или нескольких датчиков кислорода в выхлопной системе. Когда датчик обнаруживает кислород, соотношение воздух/топливо обедненное, а когда кислород не обнаруживается – обогащенное. Система управления регулирует скорость впрыска топлива в двигатель на основе этого сигнала, чтобы поддерживать соотношение воздух/топливо вблизи стехиометрической точки для максимизации эффективности преобразования катализатора. На алгоритм управления также влияет временная задержка между регулировкой расхода топлива и обнаружением датчиком измененного соотношения воздух/топливо, а также сигмоидальная характеристика датчиков кислорода. Типичные системы управления предназначены для быстрого изменения соотношения воздух/топливо таким образом, чтобы оно незначительно колебалось вокруг стехиометрической точки, оставаясь вблизи оптимальной точки эффективности при управлении уровнями накопленного кислорода и несгоревших HC.

Нежелательные реакции

Нежелательные реакции приводят к образованию сероводорода и аммиака, которые отравляют катализаторы. Никель или марганец иногда добавляют в наполнитель катализатора для ограничения выбросов сероводорода. Бессернистое или низкосернистое топливо устраняет или минимизирует проблемы, связанные с сероводородом.

Дизельные двигатели

Для двигателей с компрессионным зажиганием (т.е. дизельных) наиболее часто используемым каталитическим преобразователем является катализатор окисления дизельного топлива (DOC). DOC содержат палладий и/или платину, нанесенные на оксид алюминия. Этот катализатор преобразует твердые частицы (PM), углеводороды и оксид углерода в углекислый газ и воду. Эти преобразователи часто работают с эффективностью 90 процентов, практически устраняя запах дизельного топлива и помогая снизить видимость твердых частиц. Эти катализаторы неэффективны для NOx, поэтому выбросы от дизельных двигателей контролируются рециркуляцией отработавших газов (EGR). В 2010 году большинство производителей легких дизельных автомобилей в США добавили каталитические системы к своим транспортным средствам для соответствия федеральным требованиям по выбросам. Для каталитического восстановления NOx в условиях обедненной выхлопной смеси разработаны два метода: селективное каталитическое восстановление (SCR) и NOx-адсорбер. Вместо адсорберов, содержащих драгоценные металлы, большинство производителей выбрали системы SCR на основе неблагородных металлов, использующие реагент, такой как аммиак, для восстановления NOx в азот и воду. Аммиак подается в каталитическую систему путем впрыска мочевины в выхлопные газы, которая затем подвергается термическому разложению и гидролизу с образованием аммиака. Раствор мочевины также называют жидкостью для доочистки дизельных выхлопов (DEF). Выхлопные газы дизельных двигателей содержат относительно высокое количество твердых частиц. Каталитические преобразователи удаляют лишь 20–40% PM, поэтому твердые частицы очищаются сажевым фильтром или дизельным фильтром твердых частиц (DPF). В США все легковые, средние и тяжелые дизельные автомобили, произведенные после 1 января 2007 года, подлежат ограничениям по выбросам твердых частиц и, следовательно, оснащены двухкомпонентным каталитическим преобразователем и дизельным фильтром твердых частиц. Если двигатель был произведен до 1 января 2007 года, автомобиль не обязан быть оснащен системой DPF. Это привело к наращиванию запасов производителями двигателей в конце 2006 года, чтобы они могли продолжать продавать автомобили без DPF в 2007 году.

Двигатели с искровым зажиганием с низким содержанием топлива

Для двигателей с искровым зажиганием, работающих на обедненной смеси, катализатор окисления используется аналогично дизельному двигателю. Выбросы от двигателей с искровым зажиганием, работающих на обедненной смеси, очень похожи на выбросы от дизельного двигателя с воспламенением от сжатия.

Установка

Многие транспортные средства оснащены каталитическим нейтрализатором непосредственного действия, расположенным вблизи выхлопного коллектора двигателя. Нейтрализатор быстро нагревается за счет контакта с очень горячими выхлопными газами, что позволяет снижать нежелательные выбросы в период прогрева двигателя. Это достигается путем дожигания избыточных углеводородов, образующихся из-за обогащенной смеси, необходимой для холодного пуска. Когда каталитические нейтрализаторы только начали применяться, большинство автомобилей использовали карбюраторы, обеспечивающие относительно высокое соотношение топлива к воздуху. Поэтому уровень кислорода (O2) в выхлопных газах обычно был недостаточен для эффективного протекания каталитической реакции. В связи с этим большинство конструкций того времени включали систему вторичного впрыска воздуха, который подавал воздух в выхлопной поток. Это увеличивало доступное количество кислорода, позволяя катализатору работать по назначению. Некоторые системы трехкомпонентных каталитических нейтрализаторов имеют систему впрыска воздуха, при этом воздух впрыскивается между первой (восстановительной) и второй (окисление HC и CO) стадиями нейтрализатора. Как и в двухкомпонентных нейтрализаторах, этот впрыскиваемый воздух обеспечивает кислород для реакций окисления. В некоторых случаях также предусмотрена точка впрыска воздуха перед каталитическим нейтрализатором, для подачи дополнительного кислорода только в период прогрева двигателя. Это приводит к воспламенению несгоревшего топлива в выхлопном тракте, предотвращая его попадание в каталитический нейтрализатор. Эта технология сокращает время работы двигателя, необходимое для достижения нейтрализатором температуры "активации" или рабочей температуры. Большинство современных автомобилей оснащены электронными системами впрыска топлива и не требуют систем впрыска воздуха в выхлопную систему. Вместо этого они обеспечивают точно контролируемое соотношение топлива и воздуха, которое быстро и непрерывно переключается между обедненной и обогащенной смесью. Датчики кислорода контролируют содержание кислорода в выхлопных газах до и после каталитического нейтрализатора, а блок управления двигателем использует эту информацию для регулировки впрыска топлива, чтобы предотвратить перенасыщение кислородом первой (восстановительной) ступени катализатора, одновременно обеспечивая достаточную насыщенность кислородом второй (окисление HC и CO) ступени.

Ущерб

Отравление катализатора происходит, когда каталитический нейтрализатор подвергается воздействию выхлопных газов, содержащих вещества, которые покрывают рабочие поверхности, препятствуя их контакту и реакции с выхлопными газами. Наиболее значимым загрязнителем является свинец, поэтому автомобили, оснащенные каталитическими нейтрализаторами, могут работать только на неэтилированном топливе. Другие распространенные каталитические яды включают серу, марганец (в основном из бензиновой присадки MMT) и кремний, который может попадать в выхлопной поток при утечке в двигателе, позволяющей охлаждающей жидкости проникать в камеру сгорания. Фосфор также является загрязнителем катализатора. Хотя фосфор больше не используется в бензине, он (и цинк, еще один загрязнитель катализатора в небольших концентрациях) широко применялся в антиизносных присадках к моторным маслам, таких как дитиофосфат цинка (ZDDP). Начиная с 2004 года, в спецификациях API SM и ILSAC GF 4 было установлено ограничение на концентрацию фосфора в моторных маслах. В зависимости от загрязнителя, отравление катализатора иногда можно обратить вспять, работая на двигателе под большой нагрузкой в течение продолжительного времени. Повышенная температура выхлопных газов иногда может испарять или сублимировать загрязнитель, удаляя его с каталитической поверхности. Однако удаление свинцовых отложений таким образом обычно невозможно из-за высокой температуры кипения свинца. Любое состояние, приводящее к попаданию аномально высоких уровней несгоревших углеводородов (сырого или частично сгоревшего топлива или масел) в нейтрализатор, будет способствовать значительному повышению его температуры, что создает риск плавления подложки и, как следствие, каталитической дезактивации и серьезного ограничения выхлопных газов. К таким условиям относятся неисправности компонентов выхлопной системы выше по потоку (коллектор/выпускной патрубок и связанные с ними хомуты, подверженные ржавчине/коррозии и/или усталости, например, разрушение выхлопного коллектора после многократных циклов нагрева), системы зажигания, например, катушек зажигания и/или первичных компонентов зажигания (например, крышки распределителя, проводов, катушек зажигания и свечей зажигания) и/или поврежденных компонентов топливной системы (форсунок, регулятора давления топлива и связанных с ними датчиков). Утечки масла и/или охлаждающей жидкости, возможно, вызванные утечкой прокладки головки блока цилиндров, также могут приводить к повышенному содержанию несгоревших углеводородов.

Регламенты

Нормативные акты по выбросам существенно различаются в зависимости от юрисдикции. Большинство автомобильных двигателей с искровым зажиганием в Северной Америке оснащаются каталитическими нейтрализаторами с 1975 года. В таких случаях нейтрализатор может быть заменен сварным участком обычной трубы или фланцевой "тестовой трубой", предположительно предназначенной для проверки засоренности нейтрализатора путем сравнения работы двигателя с нейтрализатором и без него. Это облегчает временную переустановку нейтрализатора для прохождения проверки выбросов. Раздел 203(a)(3)(B) запрещает любому лицу продавать или устанавливать любую деталь, которая обходит, выводит из строя или делает неработоспособной любую систему контроля выбросов, устройство или элемент конструкции. Транспортные средства без функционирующих каталитических нейтрализаторов, как правило, не проходят проверку выбросов. Автомобильный вторичный рынок предлагает нейтрализаторы высокой пропускной способности для транспортных средств с модернизированными двигателями или для владельцев, предпочитающих выхлопную систему с большей пропускной способностью, чем стандартная. Каталитические нейтрализаторы стали обязательными для всех новых бензиновых автомобилей, продаваемых в Европейском Союзе и Соединенном Королевстве, начиная с 1 января 1993 года, для соответствия стандартам выбросов Евро-1.

Влияние на расход выхлопных газов

Неисправные каталитические нейтрализаторы, а также неповрежденные ранние типы нейтрализаторов могут ограничивать поток выхлопных газов, что негативно сказывается на динамике автомобиля и экономии топлива. Современные каталитические нейтрализаторы не оказывают существенного влияния на пропускную способность выхлопной системы. Например, тест 2006 года на Honda Civic 1999 года выпуска показал, что удаление штатного каталитического нейтрализатора дало прирост максимальной мощности всего в 3%, а установка нового нейтрализатора с металлической сеткой снизила мощность лишь на 1% по сравнению с отсутствием нейтрализатора.

Опасности

Карбюраторы на автомобилях, выпущенных до 1981 года, не оснащенных системой регулирования топливно-воздушной смеси по обратной связи, могли легко подавать в двигатель избыточное количество топлива, что могло привести к перегреву каталитического нейтрализатора и потенциальному возгоранию горючих материалов под автомобилем.

Период разминки

Транспортные средства, оснащенные каталитическими нейтрализаторами, выбрасывают большую часть общего объема загрязняющих веществ в течение первых пяти минут работы двигателя, например, до того как каталитический нейтрализатор достаточно прогреется для достижения полной эффективности. В начале 2000-х годов стало обычной практикой размещать нейтрализатор непосредственно рядом с выпускным коллектором, близко к двигателю, для более быстрого прогрева. В 1995 году компания Alpina представила каталитический нейтрализатор с электрическим подогревом. Он получил название "E KAT" и использовался в Alpina B12 5,7 E KAT, созданной на базе BMW 750i. Нагревательные элементы внутри корпуса каталитического нейтрализатора электрифицируются сразу после запуска двигателя, быстро нагревая нейтрализатор до рабочей температуры и позволяя автомобилю соответствовать требованиям к транспортным средствам с низким уровнем выбросов (LEV). Позднее BMW также представила этот же нейтрализатор с подогревом, разработанный совместно компаниями Emitec, Alpina и BMW.

Экологическое воздействие

Каталитические нейтрализаторы доказали свою надежность и эффективность в снижении вредных выбросов из выхлопной трубы. Однако они также имеют некоторые недостатки в эксплуатации и оказывают негативное воздействие на окружающую среду при производстве: двигатель, оснащенный трехкомпонентным катализатором, должен работать в стехиометрической точке, что означает больший расход топлива по сравнению с двигателем, работающим на обедненной смеси. Это приводит к примерно на 10% увеличению выбросов CO2 от автомобиля. Производство каталитических нейтрализаторов требует палладия или платины; часть мировых запасов этих драгоценных металлов добывается в районе Норильска, Россия, где промышленность (среди прочего) стала причиной включения Норильска в список самых загрязненных мест по версии журнала Time. Экстремальный нагрев самих нейтрализаторов может вызывать лесные пожары, особенно в засушливых районах.

Кража

Из-за внешнего расположения и использования ценных драгоценных металлов, включая платину, палладий и родий, каталитические нейтрализаторы являются объектом краж. Эта проблема особенно распространена среди современных пикапов и внедорожников, построенных на базе пикапов, из-за их высокого дорожного просвета и легко снимаемых каталитических нейтрализаторов, закрепленных болтами. Каталитические нейтрализаторы, приваренные к выхлопной системе, также подвергаются риску кражи, поскольку их можно легко срезать. Каталитические нейтрализаторы Toyota Prius также часто становятся целью воров. Каталитические нейтрализаторы гибридных автомобилей требуют большего количества драгоценных металлов для эффективной работы по сравнению с обычными автомобилями с двигателями внутреннего сгорания, поскольку они не нагреваются до такой же температуры, как нейтрализаторы в обычных автомобилях, так как двигатели внутреннего сгорания гибридов работают не постоянно. Для бесшумного снятия нейтрализатора часто используют труборезы, но другие инструменты, такие как портативная дисковая пила, могут повредить другие компоненты автомобиля, такие как генератор, проводку или топливопроводы, что может привести к опасным последствиям. В 2023 году в Сенате США был предложен двухпартийный законопроект для борьбы с кражей каталитических нейтрализаторов. Закон о предотвращении краж автотранспортных средств (PART Act) предусматривает обязательное нанесение прослеживаемых идентификационных номеров на каталитические нейтрализаторы в новых транспортных средствах. Кроме того, законопроект криминализирует кражу каталитических нейтрализаторов на федеральном уровне.

Статистика

Рост цен на металлы в США в 2000-х годах, во время бума на сырьевые товары, привел к значительному увеличению краж каталитических преобразователей. Замена каталитического преобразователя может стоить более 1000 долларов, а иногда и больше, если автомобиль был поврежден в процессе кражи. Помимо повреждения других систем автомобиля, кража может приводить к гибели и травмам воров. В США кражи каталитических преобразователей увеличились более чем в десять раз с конца 2010-х до начала 2020-х годов, предположительно из-за роста цен на драгоценные металлы, содержащиеся в этих устройствах. По данным Национального бюро по борьбе со страховым мошенничеством, в 2018 году было зарегистрировано 1298 случаев кражи каталитических преобразователей, а в 2020 году – уже 14 433. С 2019 по 2020 год воры в Соединенном Королевстве стали нацеливаться на гибридные автомобили старых моделей (например, гибриды Toyota), в которых содержится больше драгоценных металлов, чем в новых автомобилях, – иногда их стоимость превышает стоимость самого автомобиля, что привело к дефициту и длительным задержкам с заменой. В 2021 году в Демократической Республике Конго появилась информация о краже каталитических преобразователей для использования в незаконном производстве уличных наркотиков. Этот наркотик, порошок, известный как "бомбе", предположительно представлял собой смесь порошкообразных таблеток/витаминов и измельченной сотовой структуры каталитических преобразователей. Однако в 2023 году исследование различных образцов наркотика показало, что его предполагаемое происхождение из каталитических выхлопных систем не подтвердилось.

Диагностика

В настоящее время в различных юрисдикциях требуется бортовая диагностика для мониторинга функционирования и состояния системы контроля выбросов, включая каталитический нейтрализатор. Транспортные средства, оборудованные диагностическими системами OBD II, предназначены для предупреждения водителя о пропуске зажигания при помощи включения индикатора "проверьте двигатель" на приборной панели или его мигания, если текущие условия пропусков зажигания достаточно серьезны, чтобы потенциально повредить каталитический нейтрализатор. Бортовые диагностические системы принимают различные формы. Датчики температуры используются для двух целей. Первая – как система предупреждения, обычно на двухходовых каталитических нейтрализаторах, которые до сих пор иногда используются на вилочных погрузчиках, работающих на СПГ. Функция датчика – предупреждать о температуре каталитического нейтрализатора, превышающей безопасный предел 750 °C (1382 °F). Современные конструкции каталитических нейтрализаторов менее восприимчивы к температурным повреждениям и могут выдерживать продолжительные температуры до 900 °C (1652 °F). Датчики температуры также используются для мониторинга работы катализатора: обычно устанавливаются два датчика, один перед катализатором, а другой после, для контроля повышения температуры на каталитическом элементе. Датчик кислорода является основой системы управления с обратной связью на двигателях с искровым зажиганием, работающих на богатой смеси; однако он также используется для диагностики. В транспортных средствах с OBD II после каталитического нейтрализатора устанавливается второй датчик кислорода для контроля уровня O2. Уровень O2 контролируется для оценки эффективности процесса сгорания. Бортовой компьютер сравнивает показания двух датчиков. Показания снимаются путем измерения напряжения. Если оба датчика показывают одинаковый выходной сигнал или задний датчик O2 "переключается", компьютер определяет, что каталитический нейтрализатор либо неисправен, либо был удален, и активирует индикатор неисправности, а также может повлиять на работу двигателя. Для обхода этой проблемы были разработаны простые "симуляторы датчиков кислорода", имитирующие изменение параметров на каталитическом нейтрализаторе, с помощью схем и предварительно собранных устройств, доступных в Интернете. Хотя они не разрешены для использования на дорогах общего пользования, они применялись с переменным успехом. Подобные устройства вносят смещение в сигналы датчиков, позволяя двигателю работать на более экономичной обедненной смеси, которая, однако, может повредить двигатель или каталитический нейтрализатор. NOx-датчики чрезвычайно дороги и, как правило, используются только в тех случаях, когда двигатель с воспламенением от сжатия оснащен селективным каталитическим нейтрализатором (SCR) или адсорбером в системе обратной связи. При установке в систему SCR может быть один или два датчика. Если установлен один датчик, он располагается перед катализатором; если установлены два, второй располагается после катализатора. Они используются по тем же причинам и тем же способом, что и датчики кислорода; единственное отличие заключается в контролируемом веществе.