Diesel: katalizator ceramiczny czy metalowy — opinie, różnice i wybór

W samochodzie z silnikiem Diesla katalizator ceramiczny i metalowy działają na tej samej zasadzie, ale różnią się odpornością na uderzenia, szok cieplny, czasem nagrzewania, trwałością oraz ceną. Wybór zależy przede wszystkim od konstrukcji konkretnego układu wydechowego, wymaganej normy emisji spalin, miejsca montażu katalizatora i sposobu eksploatacji samochodu.

Jeśli najważniejsza jest odporność na wstrząsy, drgania, uderzenia i gwałtowne zmiany temperatur, korzystniejsze opinie zwykle dotyczą katalizatora metalowego. Katalizator ceramiczny ma natomiast dużą powierzchnię właściwą, wysoką skuteczność katalityczną, mniejszą masę i często niższą cenę, ale jego wkład jest bardziej podatny na pękanie i kruszenie.

Jaką funkcję pełni katalizator w dieslu?

Katalizator samochodowy to podzespół wchodzący w skład układu wydechowego. Jest on zamontowany na rurze wydechowej pod samochodem. Zadaniem katalizatora, zwanego także reaktorem katalitycznym, jest jak największa neutralizacja szkodliwych składników spalin.

Katalizatory samochodowe mają za zadanie przekształcać szkodliwe substancje zawarte w spalinach, takie jak tlenki azotu, węglowodory czy tlenek węgla, w mniej szkodliwe produkty, takie jak woda czy dwutlenek węgla. Proces ten odbywa się poprzez zastosowanie specjalnych materiałów katalitycznych, które przyspieszają reakcje chemiczne.

W samochodach z silnikami diesla katalizatory utleniają węglowodory i tlenki węgla. Nie są jednak w stanie utleniać tlenków azotu. Dlatego też w najnowszych silnikach (spełniających normy Euro6) stosuje się systemy Selektywnej Redukcji Katalitycznej SCR, wykorzystujące płyn AdBlue.

Ze względu na to, że w ostatnich latach normy emisji spalin kilkakrotnie bardzo mocno zaostrzano, współczesne samochody mogą mieć nie jeden, a dwa albo więcej katalizatorów. To oczywiście, znacząco zwiększa stopień skomplikowania układu i zwiększa ewentualne koszty naprawy.

Budowa katalizatora ceramicznego i metalowego

Katalizator znajduje na rurze wydechowej i ma postać długiego walca. Może to być również spłaszczony walec. Na obudowie katalizatora często montuje się dodatkową, metalową osłonę dlatego, że w trakcie pracy katalizator rozgrzewa się do bardzo wysokich temperatur.

We wnętrzu katalizatora umieszczona jest struktura kanalików, przypominających plastry miodu. W przypadku katalizatorów ceramicznych i metalowych różnice wynikają głównie z budowy ich rdzenia.

Wkłady (ceramiczne i metalowe) pokryte są dwiema warstwami materiałów. Zadaniem pierwszej jest zwiększenie powierzchni kontaktu spalin z wkładem. Warstwa druga pokryta jest metalami szlachetnymi, z których najczęściej stosuje się platynę, rod, ruten i pallad.

Katalizator ceramiczny w silniku Diesla

Katalizatory ceramiczne są najbardziej popularnym rodzajem katalizatorów stosowanych w samochodach osobowych. Ich rdzeń wykonany jest z tlenku glinu (Al2O3) lub tlenku cyrkonu (ZrO2), które są materiałami o wysokiej porowatości i dużej powierzchni właściwej.

Dzięki temu, katalizatory ceramiczne mają bardzo dobrą zdolność do przyspieszania reakcji chemicznych, co przekłada się na wysoką skuteczność w redukcji szkodliwych substancji. Jedną z głównych zalet katalizatorów ceramicznych jest ich wysoka skuteczność katalityczna.

Dzięki dużej powierzchni właściwej i porowatości materiału rdzenia, katalizatory ceramiczne są w stanie przekształcić większą ilość szkodliwych substancji w krótszym czasie. Ponadto są zwykle tańsze od katalizatorów metalowych.

Zaletą wkładu ceramicznego jest wysoka wydajność, wyłapująca cząstki stałe i węglowodory. Najważniejsze to, że ceramika nierdzewieje. Wkład ceramiczny z kolei jest lżejszy i bardziej długowieczny niż wkład metaliczny.

W przypadku silnika Diesla katalizator ceramiczny może więc skutecznie spełniać swoją funkcję, szczególnie gdy samochód ma sprawny silnik, właściwie działający układ wtryskowy i katalizator znajduje się w miejscu, w którym nie jest narażony na uderzenia.

Wady wkładu ceramicznego

Główną wadą katalizatorów ceramicznych jest ich niższa wytrzymałość mechaniczna. Katalizator ceramiczny może się pokruszyć przy bezpośrednim uderzeniu puszki katalizatora w kamień, natomiast metalowy powinien wytrzymać.

Katalizator ceramiczny potrzebuje więcej czasu na nagrzanie się. Jeśli samochód jest często używany na krótkich trasach, a silnik pracuje głównie na niskich obrotach, katalizator może długo pozostawać poza optymalną temperaturą pracy.

Wkład ceramiczny może popękać. Może ulec przesunięciu ceramika. Stalowa obudowa katalizatora może prze korodować lub się rozszczelnić.

Obudowa katalizatora może pęknąć koło spawu pomocnym zalaniu go na przykład w kałuży. Awaria wtrysków może spowodować duże Podwyższenie temperatury co spowoduje stopnie nie całkowite lub częściowe wkładu ceramicznego katalizatora.

Mówimy tu przede wszystkim o najczęściej stosowanych katalizatorach z rdzeniem ceramicznym - który to rdzeń potrafi się ukruszyć. Jeśli katalizator jest pod autem, to owszem, silnik zapewne przejdzie w tryb awaryjny, pogorszą się osiągi i być może kultura pracy jednostki napędowej - ale fizycznie silnikowi nie powinno się nic stać, o ile nie będziemy zwlekać z serwisem.

Są jednak samochody - w ostatnim czasie słychać zwłaszcza o Hyundaiiach i Kiach - gdzie nie dość, że w katalizatorach kruszy się ceramiczny wkład, to jeszcze te puszki są umieszczone tuż przy silniku. I jeśli ktoś ma pecha, to silnik potrafi zasysać niewielkie cząstki pokruszonego rdzenia, co docelowo prowadzić może do poważnej awarii (np. zatarcia czy porysowania powierzchni cylindrów) - a na pewno skrócenia trwałości.

Katalizator metalowy w dieslu

Katalizatory metalowe, znane również jako katalizatory monolityczne, mają rdzeń wykonany z cienkowarstwowych struktur metalowych, takich jak stal nierdzewna czy żelazochromal. Metalowy reaktor katalityczny ma metalowe wnętrza i metalową obudowę, w której można znaleźć sieć kanalików, na których obsadzone są metale szlachetne, jak rod, platyna i pallad.

Katalizatory metalowe charakteryzują się z kolei wyższą wytrzymałością mechaniczną, dzięki czemu są mniej podatne na uszkodzenia. Pod względem wytrzymałości lepszy jest katalizator metaliczny, ponieważ są mocniejsze w swojej konstrukcji i o wiele lepiej radzi sobie ze wstrząsami, uderzeniami czy drganiami od katalizatora ceramicznego.

Katalizator z wkładem metalowym ma i zalety, i wady względem ceramicznego. Nagrzewa się szybciej i jest odporniejszy na uszkodzenia mechaniczne, problemem nie jest też szok cieplny.

Katalizatory z wkładem metalowym szybciej się nagrzewa, więc ilość spalin wydostająca się do powietrza jest ograniczona do minimum. Metaliczny rodzaj katalizatora jest odporny na uszkodzenia mechaniczne, wstrząsy i drgania, szybciej się nagrzewa i szybciej osiąga temperaturę do oczyszczenia spalin.

Jest odporny na szok cieplny związany z nagłym wjechaniem do głębokiej kałuży. Wytrzymuje przebieg ponad 100 tys/km.

W porównaniu do katalizatorów ceramicznych, te metalowe mają niższą powierzchnię właściwą i porowatość, co może wpływać na ich skuteczność katalityczną. Jednakże, katalizatory metalowe mają kilka zalet, które sprawiają, że są coraz częściej stosowane w różnych rodzajach pojazdów.

Wady wkładu metalowego

Główną wadą ich jest jednak ich wyższa cena w porównaniu do katalizatorów ceramicznych. Metalowy jest zazwyczaj droższy.

Wskutek korozji może stać się nieszczelny, ale ta sama uwaga może dotyczyć katalizatorów ceramicznych. Wkład metaliczny może ulec przesunięciu taśmy metalowej wskutek usterki silnika.

Może nastąpić stopienie częściowe taśmy metalowej (szczególnie przy usterkach wtryskiwaczy). Możliwe jest również przekorodowanie obudowy i nieszczelność.

Co do zasady katalizatory z wkładami metalowymi są mniej trwałe od tych z wkładem ceramicznym (choć ponad 100 tys. km powinny wytrzymać), ale w sytuacji, gdy seryjne wkłady ceramiczne są po prostu wadliwe, to sytuacja się odwraca.

Jak działa katalizator w dieslu?

Do jego wnętrza dostają się spaliny, następnie ich składniki reagują z materiałami szlachetnymi, które pokrywają wnętrze kanalików. Dochodzi do reakcji chemicznych, na bazie których spaliny są oczyszczane.

Nie ma zasadniczej różnicy w samej zasadzie działania katalizatora ceramicznego i metalowego. Jeżeli chodzi o to, czy zachodzi jakaś różnica w pracy między nimi, to nie ma żadnej. Zasada ich działania jest jednakowa, z tym że katalizator metalowy o wiele szybciej się nagrzewa, więc łatwiej i szybciej mu zredukować szkodliwe związki zawarte w spalinach.

Oczyszczanie spalin to temat-rzeka. Jak jednak zapewne kojarzysz (lub nie, ale zaraz się dowiesz), zimny katalizator nie pracuje - oczywiście spaliny przez niego przepływają, ale trudno mówić o ich oczyszczaniu. Katalizator musi się najpierw nagrzać.

Dlatego od dawna montuje się katalizator zaraz przy silniku. Katalizator dzięki takiemu umieszczeniu go znacznie szybciej nabiera temperatury roboczej - a więc i znacznie szybciej zaczyna wyłapywać szkodliwe związki ze spalin samochodu.

Katalizator jest montowany pod samochodem, za silnikiem. Jeśli jest to układ kilku katalizatorów, wtedy pierwszy jest umieszczony ok. pół metra za silnikiem.

Praca katalizatora kontrolowana jest przez sondy lambda. To elementy pomiarowe, mierzące ilość tlenu w spalinach. Wyglądem przypominają świece zapłonowe.

Ich elementy pomiarowe są zanurzone w strumieniu spalin i połączone za pomocą przewodów z komputerem, sterującym pracą jednostki napędowej. Wskazania sond lambda mają wpływ na dobór składników mieszanki paliwo - powietrznej.

Temperatura pracy i eksploatacja diesla

Katalizatory to ważne elementy układów wydechowych, spełniają funkcję ekologiczną wpływając pozytywnie na jakość naszego środowiska. Niestety katalizatory często ulegają zapchaniu, szczególnie jeśli samochód użytkowany jest w trybie miejskim.

Podczas pracy silnika na niskich obrotach nie ma możliwości rozgrzania katalizatora, który wymaga temperatury 500-600 stopni. Katalizator musi się najpierw nagrzać, aby skutecznie oczyszczać spaliny.

W dieslu zarówno katalizator ceramiczny, jak i metalowy może zostać uszkodzony przez niesprawny silnik, problemy z wtryskiwaczami, wypadanie zapłonów, nadmiar niespalonego paliwa lub długotrwałą jazdę z zatkanym układem wydechowym.

Przyczyną stopienia katalizatora może być niesprawny silnik, który może doprowadzić do przegrzania reaktora katalitycznego. Dłuższa jazda z zatkanym katalizatorem i występującymi usterkami właśnie w jednostce napędowej może skończyć się fatalnie dla tego podzespołu, ponieważ nie należy go przepalać, a stopiony katalizator może zatkać układ wylotowy.

Opinie o katalizatorze ceramicznym i metalowym

Opinie użytkowników zależą przede wszystkim od warunków eksploatacji. W spokojnie użytkowanym samochodzie, który porusza się po równych drogach i ma sprawny silnik, katalizator ceramiczny może działać prawidłowo przez długi czas.

Jeśli jeździsz niezbyt ostrożnie to katalizator metalowy lepiej się dla Ciebie sprawdzi, ponieważ jest on solidniejszy w swojej budowie i odporniejszy na wszelakie mocniejsze uderzenia.

Biorąc pod uwagę zalety katalizatorów metalowych raczej odradzalibyśmy zakup ceramicznego reaktora katalitycznego, jeżeli nie chcesz wymieniać zbyt szybko podzespołu, który będzie naprawdę drogi. Opinie są różne, natomiast o wiele bardziej polecane są reaktory katalityczne metalowe.

Nie oznacza to jednak, że katalizator ceramiczny jest rozwiązaniem niewłaściwym w każdym samochodzie. Najważniejsze to, że katalizator jest obowiązkowym elementem, który ma znajdować się w samochodzie i w zasadzie nieważne, czy masz metalowy, czy ceramiczny reaktor katalityczny, ponieważ najważniejsze jest to, aby działał i w 100% sprawował swoją funkcję.

Kiedy metalowy wkład ma szczególny sens?

W zamian puszka katalizatora jest rozcinana, a ceramiczny wkład się usuwa. W jego miejsce trafia wkład metalowy, który jest trwalszy i nie ulega kruszeniu, nie wpływa też negatywnie na działanie układu oczyszczania spalin (np. nie zaświecają się z jego powodu żadne kontrolki).

Nie jest to bynajmniej jakiś pomysł z kategorii niedziałających bzdur - katalizatory z wkładami metalowymi są od dawna w użytku, szczególnie w kategorii elementów przeznaczonych do samochodów sportowych i usportowionych, choć nie tylko.

Samochód po takiej modyfikacji nadal powinien spełniać pożądaną dla danej wersji i rocznika normę emisji spalin - dostępne są wkłady o różnych parametrach, przy czym dobór odpowiedniego najczęściej leży po prostu po stronie serwisu, który się tym zajmuje.

Jeśli samochód należy do grupy ryzyka, tak jak wspomniane Hyundaie czy Kie z silnikami GDI (sprawa dotyczy jednostek 1.6, 1.8 i 2.0), to naprawa nie polega na wymianie katalizatora na nowy ceramiczny - to byłoby jedynie odwlekanie problemu w czasie.

Najczęstsze awarie katalizatorów

Problem w tym, że katalizatory potrafią ulec nie tylko zużyciu, ale i uszkodzeniu. Powodów zniszczenia katalizatora jest wiele.

• Przede wszystkim to czas.
• Katalizator mógł też uszkodzić się mechanicznie po uderzeniu nim o krawężnik.
• Uszkodzenie może nastąpić na skutek nagłego schłodzenia go w kałuży.
• Przyczyną może być wypadanie zapłonów i trafianie niespalonego paliwa do układu wydechowego.
• Awaria wtryskiwaczy może doprowadzić do nadmiernego wzrostu temperatury i stopienia wkładu.
• Długotrwała jazda z zatkanym katalizatorem może zatkać układ wylotowy.

Typowe objawy awarii to:

• Zapalająca się kontrolka check engine, przy coraz niższych prędkościach;
• Błąd zapisany w pamięci sterownika;
• Grzechotanie pod samochodem;
• Problemy z rozruchem;
• Utrata mocy;
• Dziwne hałasy spod auta;
• Zwiększone zużycie paliwa.

Po czym można poznać, że coś złego dzieje się z katalizatorem? Objawy mogą być różne. Może zapalić się lampka check engine, silnik i nadwozie mogą wpadać w wibracje, mogą też pojawić się problemy z uruchamianiem.

Jeśli cokolwiek odbiega od normy, którą zapamiętaliśmy - nie warto zwlekać, bo może to skutkować demolką jednostki napędowej. A to wiąże się z kosztami w kwocie zdecydowanie cztero-, a nierzadko i pięciocyfrowej.

Wymiana, regeneracja czy zmiana wkładu?

Wymiana katalizatora będzie konieczna, jeżeli zostanie on całkowicie zniszczony albo utraci w całości swoje parametry. Niektórzy decydują się na wymianę wkładu katalizatorów podobnie jak w filtrach cząstek stałych, ponieważ jest to tańszy sposób niż całkowita wymiana obu podzespołów.

Co z uszkodzonym katalizatorem można zrobić? Usprawnić go, oczywiście. Zregenerować. Naprawić.

Wkład katalizatora występuje jako części uniwersalne (bloki kat.). W przypadku uszkodzenia można również wymienić na nowy. Po usunięciu uszkodzonego należy dopasować blok i wspawać o ile kolektor jest stalowy.

Wymiana katalizatora (ceramicznego metalicznego) górnego oplecionego rurami kolektora, głównie do dużych pojemności z dokładnie wyliczoną przepustowością jest bardzo często jedynym rozwiązaniem problemu.

Zapchany katalizator możemy zregenerować, w naszej firmie wymieniając znajdujący się w jego wnętrzu wkład ceramiczny. Taka regeneracja nie będzie tak kosztowna jak zakup nowego, oryginalnego katalizatora.

Może się jednak okazać, że katalizator będzie już miał za sobą kilka regeneracji a jego stan będzie zły, wtedy należy go wymienić.

Katalizator uniwersalny do diesla

Zamiennik katalizatora można kupić w cenie od 250 do 400 złotych, w zależności od tego, jaką normę emisji spalin spełnia. Zamiennik katalizatora nie jest tak trwały, jak katalizator OEM.

Katalizatory uniwersalne są tańsze od oryginalnych a przy tym równie skuteczne, jeśli zależy nam na oszczędnościach warto zastanowić się nad takim rozwiązaniem.

Katalizator uniwersalny ma takie same właściwości jak oryginalny katalizator montowany od początku w nowym pojeździe, jego głównym zadaniem jest neutralizacja szkodliwych związków powstających w trakcie spalania paliwa. Również sposób działania katalizatora uniwersalnego jak i oryginalnego jest identyczny.

Jedna z głównych przyczyn wynika z jakości obydwu elementów. Katalizatory uniwersalne są w mniejszym stopniu wysycone metalami szlachetnymi, ich zawartość nie jest tak bogata jak w przypadku katalizatorów oryginalnych.

Katalizatory uniwersalne nie są idealnie dopasowane do naszego pojazdu, jeden katalizator może pasować do kilku pojazdów. Cechy katalizatorów uniwersalnych powodują, że jest to tańsze rozwiązanie ale w pełni sprawne.

W takim razie, czy warto skorzystać z katalizatora uniwersalnego? Tak, warto rozważyć zakup katalizatora uniwersalnego, jednak należy pamiętać, że ich największym mankamentem są zdarzające się problemy z dopasowaniem.

Jak dobrać katalizator uniwersalny do samochodu?

1. Sprawdzić normę emisji spalin, jaką spełnia auto (na jaką normę uzyskało homologację) - np. Euro 5.
2. Sprawdzić pojemność silnika - np. do 3 litrów.
3. Dobrać katalizator do określonej marki i modelu auta - w tym przypadku liczy się np. kształt puszki katalizatora, która musi być dobrana do konkretnego modelu auta.
4. Sprawdzić średnicę rury wydechowej.

W celu dobrania katalizatora uniwersalnego najlepiej poradzić się sprzedawcy, który na co dzień zajmuje się sprzedażą katalizatorów lub układów wydechowych. Żeby dobrze dobrać katalizator uniwersalny musimy jednak dostarczyć sprzedawcy potrzebne dane.

Najważniejszą informacją przy zakupie wszelkiego rodzaju części jest znajomość numeru VIN, który wpisany jest w dowodzie rejestracyjnym pojazdu.

Oprócz tego warto informację uzupełnić w nazwę, markę samochodu, jego silnik i datę produkcji. Części samochodowe można też dobrać na podstawie numeru.

Podając numer części sprzedawca powinien zaproponować zakup odpowiedniego elementu. Niekiedy jednak problemem jest sprawdzenie numeru części, nie zawsze znajduje się ona w łatwo dostępnym miejscu, na przykład, kiedy jest zamontowany do podwozia.

Należy pamiętać, że dobór katalizatora uniwersalnego nie jest prosty. Uniwersalne katalizatory są do siebie podobne kształtem, ale różnią się właściwościami.

Występują katalizatory spełniające normę Euro 3, Euro 4, Euro 5 czy Euro 6. Głównie to właśnie ze względu na spełniane normy dokonuje się odpowiedniego dopasowania.

Szczególnie ostrożnym trzeba być w przypadku zakupu katalizatorów uniwersalnych przez internet, może się okazać, że mimo podobnych cech część nie pasuje montażowo do reszty układu i trzeba będzie ją zwrócić.

Norma emisji spalin a dobór katalizatora

Przepisy dotyczące czystości spalin wymuszają na użytkownikach (właścicielach) pojazdów zwrócenia szczególnej uwagi na czystość spalin, a co za tym idzie stosowanie rekomendowanych katalizatorów spełniających normy: EURO3, EURO4 i EURO5, które wyłapują cząstki stałe.

Do samochodów produkcji seryjnej stosuje się najczęściej katalizatory 400CPSi w silnikach benzynowych natomiast w silnikach diesla 200CPSi, przy czym w samochodach sportowych lub tuningowanych lepiej zastosować katalizator sportowy o gęstości na poziomie 100-200CPSi dla umożliwienia jak najlepszego przepływu spalin.

CPSi - cell per square inch (komórka na cal kwadratowy) - inaczej gęstość komórek w katalizatorze. W ofercie mamy dostępne katalizatory o wkładzie ceramicznym oraz metalowym.

Katalizator ceramiczny czy metalowy - co wybrać do diesla?

Jeżeli samochód jest używany głównie w mieście, często jeździ po krótkich odcinkach, a katalizator znajduje się blisko silnika, znaczenie ma szybkie osiąganie temperatury roboczej. W takich warunkach zaletą katalizatora metalowego jest szybsze nagrzewanie oraz większa odporność na szok cieplny.

Jeżeli samochód porusza się po dobrych drogach, katalizator jest odpowiednio zabezpieczony, a priorytetem są niska masa, wysoka powierzchnia aktywna i niższa cena, katalizator ceramiczny może być właściwym rozwiązaniem.

Jeżeli samochód jest narażony na uderzenia podwoziem, wstrząsy i drgania albo wcześniejszy ceramiczny wkład uległ pęknięciu, metalowy wkład jest rozwiązaniem bardziej odpornym mechanicznie.

W przypadku konkretnego modelu samochodu nie należy jednak wybierać wyłącznie na podstawie materiału rdzenia. Trzeba uwzględnić normę emisji spalin, pojemność silnika, średnicę rury wydechowej, kształt puszki, miejsce montażu i wymagania układu sterowania.

Katalizator ceramiczny jest zwykle tańszy i może zapewniać wysoką skuteczność dzięki dużej powierzchni właściwej. Katalizator metalowy jest droższy, ale szybciej się nagrzewa i lepiej znosi uderzenia, drgania oraz nagłe zmiany temperatur.

Najważniejsze jest to, aby zastosowany element miał parametry odpowiednie dla danego silnika Diesla i spełniał właściwą normę emisji spalin. Sam materiał wkładu nie zastąpi prawidłowego dopasowania ani usunięcia przyczyny wcześniejszej awarii.

tags: #do #disla #katalizator #ceramiczny #czy #metalowy