Šta dovodi do greške za katalizator?

Upaljena je lampica motora i na dijagnostičkom uređaju očitana greška P0420 – slaba efikasnost katalizatora! Da li ova greška automatski znači da je potrebna zamena katalizatora ili ne? Česti su slučajevi da je problem negde drugde i da skupa zamena katalizatora ne rešava problem na duže staze. Greška P0420 je generička, odnosno standardna greška koja pokazuje pad efikasnosti rada katalizatora. Kako efikasnost katalizatora značajno utiče na emisiju izduvnih gasova, ova greška je obavezno praćena uključivanjem upozoravajuće lampice na instrument tabli.

Katalizator ima funkciju da smanji emisiju izduvnih gasova i danas se uglavnom koriste takozvani trostepeni katalizatori. Prilikom sagorevanja goriva, kao produkt reakcije između ugljovodonika (HC), koji čine samo gorivo, i kiseonika (O2) iz vazduha, stvaraju se voda (H2O) i ugljen dioksid (CO2). Zbog nemogućnosti da se u realnim uslovima stvore idealni uslovi sagorevanja i idealna smeša goriva i vazduha, kao štetni produkti sagorevanja javljaju se i ugljovodonici (HC), ugljen monoksid (CO), azotni oksidi (Nox) i dr. Katalizator je samo jedan od sistema na vozilu sa zadatkom smanjenja emisije CO, Nox i HC. Sam katalizator je izrađen najčešće od dve keramičke strukture u obliku saća, koje su obložene katalizatorom (najčešće platina, rodijum ili paladijum).

U prvom stepenu rada katalizatora (redukcioni katalizator) odvaja se azot iz azotnih oksida, tako da se stvaraju kiseonik i azot. U drugom stepenu (oksidacioni katalizator) dolazi do dodatnog paljenja ugljovodonika i ugljen monoksida njihovom oksidacijom, odnosno dodavanjem kiseonika. Treća faza rada katalizatora odnosi se na praćenje njegovog rada od strane kontrolne jedinice, preko O2 senzora. Gornji snezor, ispred katalizatora, nadgleda ispravnost smeše goriva i vazduha i daje kontrolnoj jedinici povratnu informaciju, na osnovu koje ona koriguje ubrizgavanja. Donji O2 senzor (iza katalizatora) je postavljen da bi se nadgledao rad samog katalizatora. Gornji senzor ima signal koji konstanto osciluje oko idealnog napona od 0.45 volti, što pokazuje da sistem ubrizgavanja radi ispravno i da je smeša u stohiometrijskom odnosu od 14,7 : 1 (na jedan kilogram goriva, dolazi 14,7 kg vazduha). Sve dok se katalizator ne zagreje na radnu temperaturu (oko 300 ⁰C), signal sa donjeg senzora je praktično isti, jer katalizator još nije počeo da radi. Nakon zagrevanja katalizator počinje da deluje,a napon sa donjeg O2 senzora se spušta na 0.45V i počinje da osciluje, ali značajno sporije od gornjeg senzora. Kontrolna jedinica nadgleda odnos promene signala oba senzora i ako se premaši dozvoljeni limit, zapisuje grešku P0420.

Način na koji kontrolna jedinica nadgleda rad katalizatora zavisi od generacije vozila i od emisione klase motora, ali generalno se može reći da kontrolna jedinica poredi broj promena signala gornjeg O2 senzora i broj promena na donjem senzoru. Ukoliko katalizator dobro obavlja svoju funkciju, ovaj odnos treba da bude što manji (ispod 10% kod relativno novih katalizatora). Kako se odnos povećava, tako slabi rad katalizatora. U zavisnosti od mapa u kontrolnoj jedinici motora na određenom procentu će se zapisati i greška. Kod starijih automobila praćen je samo trenutni odnos signala sa O2 senzora, dok se kod novijih taj odnos poredi i sa zapamćenim odnosom iz prethodnih ciklusa vožnje, kako bi se brže registrovala bilo kakva značajnija promena u radu katalizatora. Kontrolna jedinica takođe pokreće i samotestiranje rada katalizatora u nekim uslovima vožnje. Kada je motor na radnoj temperaturi i kada je katalizator zagrejan, a motor radi na leru ili pri malom opterećenju, kontrolna jedinica će namerno napraviti bogatiju smešu goriva, da bi se katalizator oslobodio viška kiseonika, a zatim će privremeno napraviti siromašnu smešu, da bi odredila koliko je vremena potrebno donjem O2 senzoru da promeni učestalost promene signala. Ukoliko je previše vremena potrebno, to znači da je problem u katalizatoru i zapisiuje se P0420 greška.

Kako kontrolna jedinica posredno preko signala sa O2 senzora prati rad katalizatora, to znači da u nekim slučajevima i neispravan O2 senzor može da izazove ovu grešku. Osim senzora, grešku P0420 može izazvati oštećenje na izduvnoj grani ili izduvnoj cevi, jer će curenje zbog oštećenja za O2 senzor predstavljati višak kiseonika i samim tim neće biti dovoljno brze promene signala. Problem sa senzorom temperature rashladne tečnosti motora takođe će uticati na smešu a samim tim i očitavanje sa senzora. Problemi na motoru, kao što su neadekvatan pritisak goriva, izostanak paljenja u cilindru, curenje dizne, zaglavljen izduvni ventil, mešanje ulja sa gorivom, takođe mogu dovesti do zapisivanja greške za katalizator.

Naravno, često je problem i u samom katalizatoru koji u praksi ima svoj vek trajanja od 150 do 250 hiljada kilometara, mada ako su uslovi rada idealni i katalizator nema razloga da se „troši“ može trajati jako dugo. Prevremeni otkaz katalizatora najčešće ukazuje na to da postoji neki drugi problem, koji će i nakon zamene dovesti do prevremenog otkaza novog katalizatora. Ukoliko motor troši ulje ili ako postoji interno curenje antifriza (problem sa dihtungom glave ili pukotine u cilindru), katalizator će brzo degradirati. Upotreba neodgovarajućeg goriva (običnog umesto bezolovnog), pregrevanje katalizatora zbog problema sa svećicama, kada nesagorelo gorivo završava u izduvu, nezatvaranje izduvnog ventila, preveliki ugao predpaljenja, preveliki pritisak goriva ili „falš“ vazduh u usisnoj grani takođe značajno smanjuju radni vek katalizatora.

Sama greška P0420 će biti zapisana samo ako su ispunjeni neki uslovi. Temperatura motora mora biti odgovarajuća, motor mora raditi na određenom broju obrtaja i mora se postići određena brzina vozila. Tek kada su ispunjeni svi uslovi, kontrolna jedinica može da počne sa nadgledanjem rada katalizatora, odnosno može početi „monitoring“. Da bi se započelo nadgledanje, osim potrebnih uslova rada, ne sme postojati zapisana nikakva greška koja može uticati na rad katalizatora, kao što su greške za O2 senzore, nedostatak paljenja, temperaturu motora i sl. Kontrolna jedinica kada vidi problem u očitavanjima sa signala O2 senzora, ne zapisuje grešku odmah, već čeka da se ona pojavi još jednom i tek tada zapisuje stalnu grešku. Da bi greška postala zapamćena, potrebna su tri dobra ciklusa vožnje (upaliti motor, dostići temperaturu...) i tek nakon tri dobra ciklusa status greške se menja. Drugim rečima, ako je greška P0420 zapisana kao stalna, to znači da je bila prisutna u barem tri prethodne vožnje automobila. Sa druge strane, samo brisanje greške ne mora da znači mnogo. Prvim paljenjem motora greška se najverovatnije neće ponovo javiti, jer treba imati u vidu da su potrebna barem dva pojavljivanja da bi se upalila lampica, ali i da je potrebno ispuniti dosta uslova da bi kontrolna jedinica mogla da nadgleda rad katalizatora i O2 senzora. Nažalost, na većini univerzalnih dijagnostičkih uređaja nije moguće videti koje „monitoringe“ je kontrolna jedinica uradila, a koje ne može da uradi i zašto. Kao i kod svakog drugog problema i kod ovoga je potrebno pristupiti popravci sa dosta pažnje, jer nekorektna ili nedovoljna dijagnostika može izazvati ponovne skupe popravke.