Ispod svakog automobila nalazi se (ili bi se barem trebao nalaziti) katalizator, čija je zadaća smanjenje toksičnih ispušnih plinova. Čemu služi katalizator? Koje probleme može stvoriti? Koji su simptomi kvara katalizatora? Kako popraviti katalizator? Može li popravak biti jeftin?

Bez obzira na to, koristi li automobil dizel, benzin ili plin kao gorivo, svima im je zajednički ispušni sustav. Primarna zadaća ispušnog sustava je uklanjanje prljavštine bilo koje vrste, koja nastaje prilikom sagorijevanja goriva, dok je sekundarna zadaća njihovo neutraliziranje, kako bi bili što manje štetni po naše zdravlje. Upravo za tu zadaću služi katalizator, montiran u ispušnom sustavu ispod automobila.

Prvi automobili opremljeni katalizatorima na europskom tržištu, pojavili su se 1986. godine. Automobili opremljeni katalizatorima sadržavali su posebne oznake. S uvođenjem Euro normi za emisije goriva (Euro 1 od 1993. godine), primjena katalizatora postala je obavezna. Osoba čiji automobil nije posjedovao katalizator, nije dobila odobrenje i nije mogla prodavati svoj automobil na prostoru EU. Što su norme bile oštrije, to je veću ulogu imao katalizator.

Katalizatori korišteni kod benzinaca i dizelaša razlikuju se po sadržaju zaštitnog premaza, jer se također razlikuju i sastavi ispušnih plinova.

Od čega je izrađen katalizator?

Katalizator se sastoji od četiri osnovna elementa. To su:

  • Kućište - metalna, duguljasta piksa, najčešće u obliku cilindra s toplinskom izolacijom. Radi se o ispušnoj cijevi, sprovedenoj s prednje strane automobila za prikupljanje plinova iz ispušne grane. Iz katalizatora izlazi još jedna cijev koja očišćene plinove provodi prema ispuhu.
  • Prijenosnik - presjek unutarnje strukture ima oblik saća i sastoji se od tisuće kanalića koji omogućuju cirkuliranje ispušnih plinova. Izrađen je od metala (metalni prijenosnik), ili od keramike (keramički prijenosnik, najčešće je izrađen od aluminij-magnezij silikata).
  • Srednji sloj - ima porozna svojstva i pokriva cijelu površinu kanalića prijenosnika. Njegov zadatak je osigurati dobre uvjete drugom sloju.
  • Katalitički aktivan sloj – izrađen od elemenata koji imaju zadaću izazvati kemijsku reakciju (katalitičku) u doticaju sa štetnim sastojcima ispušnih plinova te njihovu neutralizaciju. To je najskuplji i najvažniji dio katalizatora.

Katalitički aktivan sloj prekriven je tankim i skupim kemijskim elementima. Npr. na tipičnom trostrukom katalizatoru koriste se razni slojevi platine, rodija i paladija.

Ranije u tekstu spomenuli smo da se katalizatori u benzinskim i dizel vozilima međusobno razlikuju.

  • Oksidacijski katalizatori – smanjuju količinu ugljičnog monoksida i HC ugljikovodika te krutih čestica u ispušnim plinovima dizela
  • Trostruki katalizatori (trosmjerni) – smanjuju količinu ugljičnog monoksida i HC ugljikovodika te reduciraju dušikove monokside kod benzinaca

Gdje se katalizator montira u automobilima?

Najčešće nekoliko centimetara iza ispušne grane. Postoji i druga metoda, tzv. uložaka, koji se montiraju u usisnoj grani.

U novijim automobilima koji zadovoljavaju stroge standarde emisija, koriste se dva ili tri katalizatora.

Kako katalizator funkcionira u praksi?

Nakon pokretanja pogonske jedinice, u katalizator pristižu ispušni plinovi iz motora. Katalizator se mora zagrijati do minimum 300˚C, kako bi se u njemu mogle odvijati katalitičke reakcije. Katalizator radi optimalno kada njegov uložak izložen temperaturi od 400 do 800˚C. Da bi se ubrzalo zagrijavanje katalizatora, primjenjuju se dodatna rješenja – najčešće toplinskom izolacijom ispod kućišta katalizatora (najjeftinije rješenje), rjeđe grijalicama ili dovođenjem dodatnog zraka do ispušne grane.

Ispred katalizatora i odmah iza njega smještene su lambde sonde, senzori, koji provjeravaju postotak zraka u ispušnim plinovima. Sonde šalju signal računalu koje upravlja radom motora. Ako je udio zraka u ispušnim plinovima previsok, to znači da motor radi na neodgovarajućoj smjesi goriva. Računalo povećava količinu ubrizganog goriva i obrnuto.

Kakve to veze ima s katalizatorom? S promjenama u sastavu smjese goriva, u katalizatoru dolazi do procesa redukcije i oksidacije. Procesi redukcije smanjuju količinu otrovnih dušikovih monoksida, procesi oksidacije smanjuju količinu ugljičnog monoksida (redukcija na ugljični dioksid) i HC ugljikovodika (redukcija na pare i ugljični dioksid). Procesi redukcije i oksidacije se javljaju naizmjenično, a zahvaljujući njima raste i stupanj pretvorbe katalizatora (točnije njegova efikasnost) – čak i do 98 %%.

Pogledajmo kako katalizator pročišćuje ispušne plinove u praksi

  • Ugljični monoksid – prije katalizatora iznosi 1%, nakon katalizatora – 0,1%
  • HC ugljikovodici – prije katalizatora iznose: do 100 ppm, nakon katalizatora: do 20ppm

Ugljični dioksid – prije katalizatora iznosi – do 14%, nakon katalizatora - do 15,4%

Uvođenje novih, rigoroznijih normi za emisije ispušnih plinova dovelo je do toga da katalizatori više nisu dovoljni za pročišćavanje ispušnih plinova u dizelima. Postalo je neophodno korištenje dodatnih DPF/FAP filtera (od Euro 4 norme) i sustava selektivne katalitičke redukcije SCR (od Euro 6 norme). Osim toga obavezna je primjena (u autima s benzinskim i dizel motorima) sustava za recirkulaciju ispušnih plinova EGR, koji smanjuje količinu ugljičnog monoksida.

Kvar katalizatora (katalitičkog reaktora, katalitička komora za dogorijevanje) – zašto katalizatori buče?

Automobilski katalizatori su izloženi vrlo zahtjevnim uvjetima rada. Ispušni sustav se trese tijekom svog rada, osim toga, dolazi i do dodatnih vibracija, izazvanih vožnjom po neravninama.

Katalizator je isto tako izložen i vrlo visokim temperaturama. Iz motora u katalizator pristižu ispušni plinovi temperature i do 600 ˚C (ovisno o brzini i duljini vožnje), a s druge strane, na njegovo kućište utječe vanjska temperatura (koja je tijekom zime u minusu). Osim toga, zbog njegove ugradnje ispod automobila, katalizator je podložan mehaničkim oštećenjima i koroziji.

Katalizator ima definiranu izdržljivost. Katalitički aktivan sloj gubi kvalitetu tijekom svog korištenja i teško je odrediti u kojem periodu dolazi do toga. Za pretpostaviti je da se to najčešće događa u periodu od 180 do 200 tisuća prijeđenih km.

Postoji niz čimbenika koji mogu značajno skratiti tehnički život katalizatora.

Najčešće su oni razlog njegova kvara i kao rezultat toga, u konačnici i njegove zamjene. Kao npr.:

  • Prolazak automobila kroz duboke lokve. Katalizator je zagrijan ispušnim plinovima do temperature od nekoliko stotina stupnjeva Celzijevih. Ulaskom u vodu dolazi do njegovog iznenadnog hlađenja i stezanja metalnog kućišta. To zatim izaziva stezanje uloška unutar katalizatora i njegovu krhkost.
  • Kvar sustava za paljenje rezultira gubitkom paljenja. Ovisno o konstrukciji i starosti automobila, kvar se može odnositi na oštećenje visokonaponskih kablova, razvodne kape paljenja, razvodnik paljenja ili pojedinačne svitke za paljenje. Nesagorivi ostaci goriva pristižu do katalizatora i dovode do njegovog oštećenja.
  • Neispravno postavljeno kut paljenja – preveliko kašnjenje paljenja izaziva povećanje temperature u katalizatoru do oko 1000 ˚C, što može dovesti do njegova uništenja.
  • Starenje motora povezano s trošenjem klipnih prstenova izaziva sagorijevanje motornog ulja i prodiranje njegovih ostataka u katalizator. Koks, nastao sagorijevanjem motornog ulja začepljuje kanaliće katalizatora.
  • Česta gradska vožnja – značajno skraćuje vijek trajanja katalizatora.
  • Neodgovarajuće prilagođena plinska instalacija – također uzrokuje ubrzano trošenje tog elementa
  • Pokretanje automobila guranjem – također izaziva prodiranje nesagorivih ostataka goriva u katalizator i uništava ga.
  • Mehaničko oštećenje – udaranje podvozjem automobila o kruti element može dovesti do deformacije kućišta i oštećenja unutarnjeg uloška.

Istrošeni katalizator (katalitički reaktor) – koji su simptomi kvara?

Postoji nekoliko simptoma koji potvrđuju kvar, odnosno istrošenost katalizatora. To su:

  • Zveckanje tijekom vožnje – kada je uložak unutar katalizatora podlegao drobljenju
  • Paljenje check engine lampice nakon prekoračenja sigurnosne brzine. S vremenom će brzina postajati sve manja.
  • Spajanjem automobila na dijagnostiku najčešće se javlja greška PO420 (niska produktivnost katalizatora)
  • Prigušivanje motora, koji ponekad nema snage i povremeno može trzati – što predstavlja začepljeni katalizator
  • Pad snage motora
  • Moguće povećanje potrošnje goriva

U slučaju kvara ne javljaju se uvijek ranije navedeni simptomi.

Popravak oštećenog katalizatora – koliko košta? Kako se odvija?

Koja rješenja ima vozač?

  • Uklanjanje katalizatora
  • Zamjena katalizatora novim – originalnim, zamjenskim ili univerzalnim
  • Zamjena katalizatora rabljenim katalizatorom

Pogledajmo sva rješenja

Uklanjanje katalizatora

Može li se katalizator ukloniti? Odgovor je ne. Uklanjanje je zakonom zabranjeno. Ako osoba zadužena za dijagnostiku otkrije da automobil ima izrezan katalizator, ne smije odobriti tehnički pregled. Automobil bez katalizatora ne ispunjava norme emisija štetnih plinova i ne smije biti pušten u promet.

Unatoč tome, bez problema možete pronaći firme koje se bave uklanjanjem katalizatora. Uklanjanje katalizatora je samo polovično rješenje koju treba poduzeti, jer lambde sonde otkrivaju njegov nedostatak i postavljaju motor u neispravan način rada. Umjesto katalizatora ugrađeni su tzv. injektori – koji imaju oblik katalizatora, a raspored ploča u njihovoj unutrašnjosti omogućuje lakše uklanjanje ispušnih plinova. Potrebno je također uvođenje ingerencije u softveru motora, da ga druga lambda sonda ne prebacuje u sigurnosni način rada. U praksi se također koristi jednostavno mehaničko rješenje u slučaju druge lambde sonde, tako da se ona fiksira na način (pomoću specijalnog metalnog elementa) da nije uronjena u mlaz ispušnih plinova.

Injektor košta do 25 €. Uklanjanje katalizatora – do 35 € u slučaju samog rezanja i više, ako autoservis uvodi promjene u softveru motora s ciljem zavaravanja druge lambde sonde (tzv. korekcijske).

Kada kupujete rabljeni automobil uvijek imajte na umu da provjerite katalizator. Može se dogoditi da ga je prethodni vlasnik izrezao i kupac će pred sobom imati još jedan, neplanirani trošak.

Zamjena katalizatora novim – originalnim, zamjenskim ili univerzalnim

Ova varijanta rješenja je najskuplja, ali istovremeno i najsigurnija te najčešće i najdugotrajnija.

Pod odgovarajućim uvjetima može izdržati do 200 tisuća km, jednako kao i katalizator prve ugradnje. Koliko košta takav katalizator? Sve ovisi o modelu automobila i verziji motora. Originalni katalizatori od 700 € pa naviše (po komadu)

Kod najvećih distributera zamjenskih dijelova mogu se pronaći zamjenski dijelovi renomiranih brendova odlične kvalitete s cijenom od oko 350 €.

Najjeftiniji su univerzalni katalizatori koji stoje od 60 € do 90 €, ovisno o količini i normi ispušnih plinova.

U slučaju katalizatora ugrađenih unutar ispušne grane potrebno je kupiti posebne uloške. Nažalost, zamjena je vrlo skupa jer mehaničar mora demontirati kolektor, izrezati ga i prilagoditi uložak. Ponekad je potrebno razrezati i samo kućište, kako bi se mogao umetnuti novi uložak.

Zamjena standardnih katalizatora košta od 10 € do 35 € (plus trošak katalizatora) i odvija se na sljedeći način:

  • Odvajanje utičnica lambde sonde (može se nalaziti u središnjem tunelu, pored mjenjača)
  • Demontaža kompletnog ispušnog sustava
  • Rezanje starog katalizatora pomoću kutne brusilice
  • Zavarivanje novog katalizatora na mjesto starog. Postoji mogućnost da će biti potrebno ugraditi nekoliko dodatnih elemenata za održavanje razmaka.
  • Montaža ispušnog sustava
  • Spajanje utičnica lambde sonde

Tijekom zamjene mogu se javiti dodatni troškovi, jer nosači ispušnog sustava mogu biti vrlo istrošeni. Neoprezan mehaničar može oštetiti lambdu sondu (ponekad ju treba otpustiti kada je montirana u kućištu katalizatora) ili prekinuti njene vodove.

Kako odabrati katalizator za automobil?

Za to su nam potrebni sljedeći podaci:

  • Marka vozila, model, godina proizvodnje
  • Verzija motora, zapremina, snaga
  • Norma ispušnih plinova
  • Promjer ispušne cijevi
  • Dimenzije i oblik

Kako smanjiti trošak zamjene starog katalizatora novim?Stari demontirani katalizator može se prodati. Cijena ovisi od stupnju njegove istrošenosti.

Zamjena katalizatora korištenim

Radi se o najrizičnijoj metodi popravka. Korišteni katalizatori najčešće se kupuju na otpadima ili na internetskim aukcijama. Nisu najjeftiniji, a za njihovu montažu platit ćete gotovo isto kao i za montažu novih.

Nikada ne znate u kakvom je stanju katalizator i kada će prestati s radom. Ako želite uštedjeti – bolje rješenje je kupnja univerzalnog katalizatora.

Kako riješiti problem istrošenog katalizatora

  • Ako su se u Vašem automobilu pojavili znakovi istrošenosti katalizatora
  • Ako želite izvršiti zamjenu katalizatora novim originalnim ili univerzalnim
  • Ako Vam je potrebna pomoć pri odabiru i kupnji katalizatora

Na Motointegrator.com pronađite odgovarajući autoservis u svojoj okolici i dogovorite posjet za samo nekoliko trenutaka.

Povezani članci