Katalizator samochodowy – do czego służy i jak działa?

Układ wydechowy to jeden z podstawowych elementów konstrukcyjnych auta. Pełni funkcję, która polega na odprowadzaniu nieczystości powstałych w wyniku spalania paliwa. Mogłoby się wydawać, że układ wydechowy jest mało skomplikowany i składa się wyłącznie z tłumika oraz rury, przez którą wydostają się spaliny. W środku znajduje się jeszcze jeden ważny element, a mianowicie katalizator samochodowy. Co to za część i do czego służy? Wszystkiego dowiesz się z naszego artykułu!

W Polsce obowiązek posiadania katalizatora przypada na 1995 rok i od tego czasu każdy pojazd poruszający się po terenie kraju musi spełniać normy emisji spalin. Żeby było to  możliwe, auto powinno być wyposażone w sprawny katalizator lub inny rodzaj filtra, który zapobiega przedostawaniu się do środowiska szkodliwych substancji. Brak tej części niesie za sobą również inne poważne konsekwencje. Jeśli w razie kontroli drogowej policjant zauważy, że pojazd nie ma katalizatora, musisz się liczyć z możliwością zatrzymania dowodu rejestracyjnego oraz nałożeniem mandatu w wysokości nawet 1500 zł.

Dodatkowo chcąc wjechać na teren stolicy Austrii bądź Niemiec, gdzie obowiązuje sfera niskiej emisji spalin, musisz liczyć się z obowiązkiem posiadania plakietki ekologicznej, która Ci to umożliwi. Brak jej posiadania również wiąże się z karami finansowymi. 

Z tego artykułu dowiesz się m.in.:

• czym jest i do czego służy katalizator,
• jak jest zbudowany i na czym polega jego działanie,
• jakie są objawy usterki katalizatora samochodowego.

Katalizator – co to?

Układ wydechowy charakteryzuje się prostą konstrukcją, choć w rzeczywistości to skomplikowana jednostka, pełniąca szereg ważnych funkcji. W jego wnętrzu znajduje się bowiem katalizator samochodowy, nazywany również reaktorem lub konwerterem katalitycznym. Jego zadaniem jest zmniejszanie szkodliwych spalin, które powstają w procesie spalania.

Katalizator w samochodzie jest więc rodzajem filtra, na którym osadzają się szkodliwe substancje, co ma zapobiegać wydostawaniu się ich poza układ wydechowy. W obecnie produkowanych autach montuje się dodatkowo pochłaniacze par paliwa, które mają jeszcze skuteczniej chronić środowisko naturalne przed zanieczyszczeniami. W pojazdach z silnikiem diesel stosuje się filtr cząsteczek DPF, który jest odpowiednikiem katalizatora w benzynowych jednostkach napędowych. 

Aktualnie obowiązujące prawo, czyli Euro 6D wymaga, aby każde auto było wyposażone w katalizator oraz spełniało normy emisji spalin. W przeciwnym razie samochód nie przejdzie procesu homologacji, a to oznacza, że nie zostanie dopuszczony na rynek sprzedaży.

Jeśli diagnosta wykryje brak katalizatora, musisz się również liczyć z tym, że samochód nie przejdzie okresowego badania technicznego. Taka sytuacja spotka Cię, gdy reaktor katalityczny jest uszkodzony lub nie działa prawidłowo, powodując tym samym wydostawanie się szkodliwych spalin. Wiesz już, co to jest katalizator i dlaczego jest tak ważny. Przyjrzymy się teraz bliżej, jak jest zbudowany i na czym polega jego działanie.

Jak jest zbudowany katalizator samochodowy?

Katalizator znajduje się w początkowej części układu wydechowego i z wyglądu jest podobny do tłumika. Z zewnątrz przypomina blaszaną puszkę, która skrywa w środku całą aparaturę, odpowiadającą za najważniejsze funkcje, jakie pełni katalizator. Co to za elementy i do czego służą? Cała konstrukcja reaktora składa się z 3 najważniejszych części:

• Obudowy – to zewnętrzna część w kształcie spłaszczonej, metalowej puszki. Jest podłączona do kolektora w układzie wydechowym, przez który są przepuszczane i oczyszczane spaliny, które następnie odprowadzane są rurą wydechową.
• Nośnika – to wewnętrzny element o strukturze plastra miodu. Składa się z systemu gęsto rozmieszczonych kanalików, które pełnią funkcję filtra. W zależności od rodzaju katalizatora rdzeń może być wykonany z metalu albo z ceramiki.
• Otuliny – w tym przypadku wyróżnia się 2 powłoki – pośrednią i aktywną katalitycznie. Pierwsza ma postać siatki o porowatej strukturze i jest warstwą bezpośrednio pokrywającą rdzeń. Powłoka aktywna katalitycznie jest natomiast wykonana z metali szlachetnych, takich jak: platyna, pallad czy rod. Pierwiastki te wchodzą w reakcje chemiczne z substancjami znajdującymi się w spalinach i zobojętniają je, aby były mniej szkodliwe.

Najcenniejszym elementem komponentu jest powłoka aktywna katalitycznie i to głównie przez nią niektórzy wycinają katalizator. Co to oznacza? Swojego czasu było głośno o procederze kradzieży reaktorów katalitycznych nie tylko przez złodziei, ale i nieuczciwych mechaników. Ze względu na zawartość platyny ceny katalizatorów na skupie są wysokie i mogą przekraczać 1000 zł. Wycięcie katalizatora nie jest skomplikowane ani czasochłonne ze względu na umiejscowienie puszki. Zdarzało się więc, że kierowcy dopiero podczas kontroli lub badań technicznych dowiadywali się, że w ich aucie został usunięty katalizator samochodowy.

Jak działa i do czego służy katalizator w samochodzie?

Jak już wcześniej wspomnieliśmy, zadaniem katalizatora jest oczyszczanie spalin i redukcja szkodliwych substancji, przedostających się do środowiska. 

W starszych modelach aut urządzenie było montowane na rurze wydechowej, ale w nowszych pojazdach standardem jest umieszczanie części bezpośrednio w kolektorze. Niekiedy w jednym aucie umieszcza się kilka katalizatorów, aby jeszcze skuteczniej ograniczały przedostawanie się szkodliwych produktów spalania. Jest to związane z coraz bardziej restrykcyjnymi normami emisji spalin, narzuconymi przez europejskie przepisy prawne. Istnieją także specjalne dodatki do paliwa, które mają za zadanie poprawić skuteczność katalizatorów i chronić je przed uszkodzeniem. Nie są jednak w stanie neutralizować szkodliwe substancje zawarte w spalinach. Mogą z kolei pomóc utrzymać reaktor katalityczny w dobrej kondycji – mówi specjalista Inter Cars.

Katalizator samochodowy – jego działanie w praktyce

Wiesz już, do czego służy katalizator w samochodzie, ale na czym polega jego działanie w praktyce? Urządzenie najwyższą wydajność pracy osiąga w temperaturze 400-800 st. C, gdyż dopiero w takich warunkach zachodzą reakcje katalityczne. Oznacza to, że dopiero po rozgrzaniu komponentu zaczyna się proces oczyszczania spalin. Żeby katalizator szybciej osiągnął optymalną temperaturę, stosuje się specjalną warstwę izolacyjną, umieszczaną we wnętrzu metalowej obudowy. 

W momencie uruchomienia silnika, przez katalizator w samochodzie przechodzą spaliny, które inicjują proces oczyszczania i redukcji szkodliwych substancji. Po kontakcie z tlenem zawartym w spalinach zachodzą reakcje, w wyniku których powstają: azot, para wodna i dwutlenek węgla. Końcowym produktem są oczyszczone spaliny, zawierające minimalne ilości tlenku węgla, węglowodorów HC i dwutlenku węgla i w tej postaci są oprowadzane poza układ wydechowy.

Istotnym elementem, z którym współpracuje katalizator, jest sonda lambda. To czujnik, który bada procentową zawartość tlenu w odprowadzanych spalinach i przekazuje tę informację do komputera. Gdy wyniki odczytów są nieprawidłowe, a jednostka napędowa pracuje na ubogiej mieszance, zwiększa się zużycie paliwa. 

Charakterystycznym objawem jest wyświetlenie błędu check engine, co może sugerować problem z działaniem sondy, nadmiernym zużyciem katalizatora lub usterką filtra DPF czy EGR, które również odpowiadają za poziom emisji spalin. Większość pojazdów jest wyposażonych w 2 sondy lambda, umieszczone przed i za katalizatorem, a w niektórych autach montuje się nawet 3 czy 4 przewodowe czujniki.

Katalizator samochodowy – objawy usterki

Katalizator w samochodzie nieustannie pracuje pod dużym obciążeniem i jak każda część eksploatacyjna z czasem ulega zużyciu. Ze względu na umiejscowienie, na jego kondycję mogą mieć też wpływ czynniki zewnętrze, przez co urządzenie ulega korozji i uszkodzeniom mechanicznym. Większość producentów określa wytrzymałość katalizatora na 180-200 tys. km przebiegu i po tym czasie można się spodziewać objawów zużycia.

Jakie sygnały mogą świadczyć o konieczności jego wymiany? 

• Charakterystyczny odgłos grzechotania, dobiegający z układu wydechowego;
• zapalenie się kontrolki check engine;
• spadek mocy auta;
• wyższe zużycie paliwa;
• nierównomierna praca silnika;
• intensywne dymienie z rury wydechowej.

Nie zawsze wszystkie objawy awarii występują jednocześnie. Ponadto trzeba pamiętać, że kontrolka check engine nie musi świadczyć akurat o awarii katalizatora, gdyż odpowiada ona za sygnalizację innych błędów. Symptomy usterki reaktora katalitycznego z biegiem czasu mogą się nasilać, co jest bezwzględnym wskazaniem do złożenia wizyty w warsztacie. 

Katalizator jest jednym z elementów układu wydechowego, który składa się z wielu części. Nieprawidłowe działanie poszczególnych podzespołów może się również odbić na wydajności i skuteczności reaktora katalitycznego. Tylko dokładana diagnostyka i podłączenie do komputera jest w stanie określić, czy błędy wynikają ze zużycia katalizatora, sondy lambda, kolektora wydechowego czy innego komponentu. Wszystkie części zamienne znajdziesz w sklepie Inter Cars.

Sprawdź ofertę produktów z kategorii układu wydechowego!

Katalizator w samochodzie – przyczyny awarii

Niektóre przyczyny awarii możesz wyeliminować, dbając o prawidłową eksploatację auta. Szybsze zużycie katalizatora powoduje m.in.:

• częsta jazda po mieście na krótkich dystansach;
• źle ustawiony kąt zapłonu lub awaria jednego z elementów systemu zapłonowego;
• wyeksploatowanie silnika i uszkodzenie pierścieni tłokowych w jednostce napędowej;
• niewłaściwie wyregulowana lub źle zamontowana instalacja gazowa;
• zalanie katalizatora w wyniku wjazdu autem w głęboką kałużę;
• uszkodzenia mechaniczne części, spowodowane jazdą po nierównym terenie i uderzeniem układu wydechowego o wystający element.

Mając świadomość, do czego służy katalizator i jak istotną odgrywa rolę, warto zadbać o to, aby zachować go w jak najlepszym stanie. Nie powinieneś też bagatelizować objawów usterki, a w przypadku zauważenia niepokojących symptomów, koniecznie zgłoś się na szczegółową diagnostykę. Szybka reakcja może Ci oszczędzić kosztownej wymiany, gdyż w niektórych przypadkach wystarczy wyczyszczenie lub regeneracja katalizatora, aby przywrócić prawidłowe działanie.

FAQ

Co to jest katalizator?

To urządzenie umieszczone w obrębie układu wydechowego, składające się z obudowy, nośnika ceramicznego lub metalowego oraz powłoki pośredniej i aktywnej katalitycznie. Katalizator pełni funkcję filtra, który oczyszcza spaliny ze szkodliwych substancji. Ma za zadanie ograniczyć emisję trujących związków do środowiska naturalnego. Aktualnie obowiązujące prawo, czyli Euro 6D wymaga, aby każde auto było wyposażone w katalizator oraz spełniało normy emisji spalin.

Ile wytrzymuje katalizator w samochodzie?

Producenci określają średnią żywotność katalizatora na 180-200 tys. km. Po tym czasie może być konieczna jego wymiana, gdyż jako element eksploatacyjny ulega naturalnemu zużyciu. Niektóre czynniki mogą się jednak przyczynić do wcześniejszego wystąpienia awarii.

Jakie są objawy usterki katalizatora samochodowego?

Głównymi sygnałami, które mogą świadczyć o awarii katalizatora, jest wyższe spalanie, odgłos gruchotania w układzie wydechowym, spadek mocy auta czy dławienie się silnika. Częstym objawem jest też zaświecenie się kontrolki check engine, ale może ona dotyczyć również awarii innych podzespołów.

Ile kosztuje wymiana katalizatora?

Ceny katalizatorów są zróżnicowane i zależą od marki i modelu pojazdu. Koszt wymiany może się wahać od kilkuset do nawet kilku tysięcy złotych w przypadku zakupu oryginalnej części.