Co to jest i jak działa katalizator?
Katalizator to element układu wydechowego, którego zadaniem jest ograniczanie ilości szkodliwych związków w spalinach. Podczas pracy silnika w spalinach pojawiają się m.in. tlenek węgla (CO), niespalone węglowodory (HC) oraz tlenki azotu (NOx). W katalizatorze zachodzą reakcje chemiczne, które przekształcają te związki w substancje mniej szkodliwe (głównie CO2, H2O i azot).
Wnętrze katalizatora wypełnia wkład (ceramiczny lub metalowy) o strukturze plastra miodu, pokryty warstwą katalityczną z domieszką metali szlachetnych. Dzięki ogromnej powierzchni kontaktu spaliny „przepływają” przez kanały wkładu i szybciej ulegają oczyszczaniu. Najlepiej działa po rozgrzaniu, dlatego emisja spalin jest największa tuż po uruchomieniu zimnego silnika.
Gdzie się znajduje katalizator w samochodzie osobowym i innych pojazdach?
Katalizator jest częścią układu wydechowego i zwykle znajduje się między silnikiem a dalszą częścią wydechu (tłumikami). W wielu autach osobowych montuje się go możliwie blisko kolektora wydechowego, aby szybciej osiągnął temperaturę roboczą. W starszych konstrukcjach często jest umieszczony pod podłogą auta, mniej więcej na wysokości przednich foteli, zwykle z osłoną termiczną.
W innych pojazdach (np. dostawczych, terenowych czy ciężarowych) zasada jest podobna, ale elementów oczyszczania spalin może być więcej i mogą być rozmieszczone etapami wzdłuż układu wydechowego. W praktyce położenie zależy od miejsca na podwoziu, rodzaju silnika oraz zastosowanych norm emisji i dodatkowych układów (np. filtrów i systemów redukcji NOx).
Rodzaje katalizatorów: benzyna, diesel i rozwiązania nowoczesne
W silnikach benzynowych najczęściej spotkasz katalizator trójdrożny, który jednocześnie redukuje CO, HC i NOx. Jego skuteczność zależy od prawidłowego składu mieszanki paliwowo-powietrznej, dlatego ważną rolę odgrywa sonda lambda i sprawny układ zapłonowy. W dieslach częściej stosuje się katalizatory utleniające, które ograniczają CO i HC, a z pozostałymi zanieczyszczeniami współpracują inne elementy, np. filtr cząstek stałych (DPF) czy układ SCR.
Spotyka się też katalizatory o wkładzie ceramicznym i metalowym. Metalowe zwykle szybciej się nagrzewają i bywają bardziej odporne na wstrząsy, ale wszystko zależy od konstrukcji i jakości wykonania. W autach hybrydowych i nowoczesnych benzynach katalizator często jest bliżej silnika, aby ograniczyć emisję w czasie krótkich cykli pracy.
Objawy uszkodzonego katalizatora i co może go niszczyć
Typowe objawy problemów z katalizatorem to spadek mocy, „mulenie” auta przy przyspieszaniu, większe zużycie paliwa, a czasem zapalenie kontrolki check engine. Gdy wkład katalizatora pęka, może pojawić się metaliczne grzechotanie spod podłogi. Zatkany wkład utrudnia przepływ spalin i potrafi powodować wzrost temperatury w układzie wydechowym.
Do szybszego zużycia katalizatora prowadzą m.in. wypadanie zapłonów, spalanie oleju, nieszczelności w wydechu, długotrwała jazda na źle działającej sondzie lambda oraz kiepska jakość paliwa. Jeśli podejrzewasz usterkę, najlepsza jest diagnostyka (odczyt błędów, analiza parametrów sondy, pomiar emisji) zamiast „zgadywania” i wymiany w ciemno.
