Reaktor katalityczny, potocznie zwany katalizatorem, to niezwykle przydatny podzespół o przełomowym znaczeniu w pojeździe. Z tego powodu znajomość zasady jego działania i sposobów rozwiązywania problemów z jego funkcjonowaniem jest dla mechaników samochodowych wiedzą obowiązkową. W tym miesiącu nasz zespół zagłębia się w zasadę działania, żywotność i najczęstsze usterki reaktorów katalitycznych.

Jak działa katalizator?

Główną funkcją reaktora katalitycznego jest przekształcanie szkodliwych spalin z silnika, między innymi tlenku węgla i różnych tlenków azotu, w mniej toksyczne gazy jak dwutlenek węgla oraz w parę wodną poprzez szereg reakcji chemicznych. Reaktor katalityczny wykorzystuje katalizatory – metale szlachetne takie jak platyna, pallad i rod – które w wysokiej temperaturze przyspieszają reakcje chemiczne.

Wewnętrzna konstrukcja reaktora składa się z kanalików powleczonych katalizatorami i ma strukturę plastra miodu, aby zwiększyć powierzchnię aktywną katalitycznie. W kontakcie ze spalinami katalizatory uruchamiają reakcję chemiczną, która rozkłada szkodliwe gazy na mniej toksyczne związki. Liczba zainstalowanych reaktorów katalitycznych zależy od typu pojazdu i liczby rur wydechowych.

Na przykład auta o wysokim standardzie wykorzystują układ szeregowy złożony z dwóch reaktorów katalitycznych, aby zmniejszyć szkodliwe emisje, natomiast pojazdy z więcej niż jedną rurą wydechową wykorzystują kilka reaktorów połączonych równolegle, po jednym na każdą rurę wydechową. Niemniej większość pojazdów posiada tylko jeden reaktor katalityczny w układzie wydechowym.

Awaria katalizatora – objawy

Trwałość tych podzespołów zwykle sięga 10 lat, a większość właścicieli pojazdów może nigdy nie spotkać się z koniecznością naprawy lub wymiany reaktora przez cały okres eksploatacji samochodu. Niemniej reaktor katalityczny może ulec uszkodzeniu lub utracić wydajność z kilku powodów, takich jak niewłaściwa mieszanka paliwowa, niesprawne świece zapłonowe i czujniki tlenu, czy nieprawidłowy czas zapłonu.

Zazwyczaj w takich przypadkach dochodzi do przegrzania i stopienia wewnętrznej struktury kanalików, co powoduje zmniejszenie wydajności. Reaktor katalityczny może też ulec całkowitemu lub częściowemu zatkaniu płynem chłodniczym lub olejem w wyniku wycieków spowodowanych uszkodzeniem uszczelki pod głowicą lub uszczelek zaworów, a także zużyciem tłoków. Istnieje kilka charakterystycznych objawów wskazujących na awarię reaktora katalitycznego, które warto mieć na uwadze, aby szybciej i precyzyjniej zdiagnozować problem.

Brak przyspieszenia

Optymalna praca silnika zależy od wydajnego przepływu gazów spalinowych. Zatory w reaktorze katalitycznym mogą ograniczyć przepływ spalin i negatywnie wpłynąć na pracę silnika.

Podwyższone zużycie paliwa

Wyższe niż zwykle zużycie paliwa jest skutkiem ubocznym słabego przyspieszenia – aby zwiększyć przyspieszenie, silnik wtryskuje do tłoków więcej paliwa niż normalnie, co prowadzi do niskiej wydajności paliwowej.

Odgłos grzechotania

Mechanicy mogą zauważyć odgłos grzechotania na biegu jałowym oraz w trakcie jazdy, który świadczy o uszkodzeniu katalizatora. Oderwane kawałki metalu ze struktury kanalików mogą przedostać się do silnika przez tłumik, powodując gaśnięcie silnika.

Zapalona lampka kontrolna silnika

Większość nowoczesnych pojazdów posiada czujniki tlenu, które monitorują wydajność reaktora katalitycznego. Czujnik spowoduje włączenie lampki kontrolnej silnika, jeśli reaktor katalityczny ulegnie uszkodzeniu lub pracuje poniżej optymalnego poziomu.

Zapach zgniłych jaj w gazie z rury wydechowej

Benzyna zawiera normalnie śladowe ilości siarki, które w procesie spalania zostają przekształcone w siarczki o charakterystycznym zapachu zgniłych jaj. Reaktor katalityczny eliminuje ten zapach, przekształcając siarczki w bezzapachowy dwutlenek siarki. Uszkodzony podzespół nie przeprowadza właściwie tego procesu.

Sposób na problem z katalizatorem

Najlepszym sposobem, w jaki mechanik samochodowy może rozwiązać problemy z katalizatorem, jest jego wymiana na nowy. Jeśli jednak katalizator nie jest fizycznie uszkodzony, wyczyszczenie go powinno wystarczyć, by przywrócić go do sprawności.

Mechanicy mogą także zalecić klientom stosowanie paliwa bezołowiowego, które podnosi wydajność procesu katalitycznego. Optymalizowanie sposobu używania katalizatorów ma kluczowe znaczenie w walce ze zmianą klimatu. W nowoczesnych pojazdach reaktory katalityczne odgrywają decydującą rolę w zapewnieniu, żeby pojazdy spełniały wymogi w zakresie emisji spalin, oraz w zminimalizowaniu wpływu przemysłu transportowego na środowisko.

Mając to na uwadze, mechanicy powinni doskonalić swoje umiejętności w zakresie rozwiązywania problemów z reaktorami katalitycznymi i ich napraw, aby wesprzeć zrównoważenie w branży motoryzacyjnej.