fbpx

Otwieramy tajemniczą puszkę. Krok pierwszy, katalizator oksydacyjny – DOC. Co się psuje i jak o niego dbać?

To czego nie znamy i czego nie rozumiemy często jest tym, czego boimy się najbardziej. Warto zatem usiąść i poznać wroga bliżej. Skomplikowane nazwy, zawiłe opisy, często kryją się za nimi banalnie proste elementy, z którymi można nauczyć się żyć. Dziś zajmiemy się katalizatorem oksydacyjnym – DOC.

Element często pomijany choć znajduje się w każdym układzie oczyszczania spalin nowoczesnego silnika diesla i mówiąc w każdym, można śmiało myśleć także o maszynach spełniających odległe już normy Stage III czy nawet Stage II, bowiem w swojej pierwotnej formie był spotkany jako jedyny element dbający o czystość spalin. No może nie całkiem, z uwagi chociażby na stosowanie zaworu recyrkulacji spalin, mowa oczywiście o konwerterze utleniającym.

Samasz loteria - baner

Nazwa enigmatyczna, niestety próżno szukać krajowych producentów silników czy maszyn to i nazewnictwo bliższe nam jest w języku obcym – Diesel Oxidation Catalyst, w skrócie DOC, a potocznie przez mechaników często nazywany katalizatorem i ma on nieco wspólnego z tym katalizatorem, również nazywanym tak potocznie, jaki znamy z samochodów z silnikami benzynowymi.

Po co nam DOC?

Istotą stosowania tego elementu w obecnych rozwiązaniach jest fakt, iż to właśnie DOC pozwala na osiągnięcie temperatury potrzebnej do przeprowadzenie regeneracji układów znajdujących się za nim, układów bowiem zarówno DPF jak i SCR wymagają takiego procesu, ale nad tym wątkiem pochylimy się w kolejnych częściach.

Warto jednak zapamiętać iż w układach, w których nie został zastosowany tzw. palnik podnoszący temperaturę – rozwiązanie swego czasu popularne zwłaszcza za Oceanem oraz w silnikach koncernu Volvo, podbicie temperatury potrzebne do przeprowadzenie regeneracji jest realizowane właśnie przy udziale DOC oraz odpowiednio dobranej, dawki paliwa i powietrza. A zatem, jeżeli proces regeneracji w maszynie kończy się niepowodzeniem lub jest mało efektywny – szybko pojawia się potrzeba wykonania regeneracji ponownie, może to świadczyć nie tylko o niedomaganiu układu wtryskowego, turbosprężarki czy czujnika MAF, ale także, lub przede wszystkim o spadku sprawności DOC.

Spektakularnych rozmiarów układy oczyszczania spalin niekiedy całkowicie przesłaniają silnik, jednak dla większości użytkowników to tylko tajemnicze puszki, o których wiadomo tylko tyle, że w razie co tanio nie będzie…, fot. G. Szularz

Drugą, równie ważna funkcją DOC jest zdolność do przekształcania (utleniania) niektórych związków jakie powstają podczas spalania paliwa. W swojej budowie konwerter przypomina większość elementów stosowanych w układach oczyszczania spalin, a więc mamy ceramiczny wkład z przelotowymi kanalikami, pokrytymi związkami platyny. Przepływające przezeń spaliny wchodzą w reakcję z powierzchnią monolitu i dzięki wciąż dużej zawartości tlenu, związki takie jak CO, HC i SOF (Soluble Organic Fraction) ulegają reakcji przechodząc z bardzo niepożądanej formy tlenku węgla do akceptowalnej CO2, zaś węglowodory i SOF dopalają się i przechodzą w parę wodną.

Zwykle DOC stanowi 20-30% objętości, jaką zajmuje DPF lub SCR, ma to związek oczywiście z faktem iż obecnie stosowany jest głównie ze względu na proces regeneracji, ale także z uwagi na konieczność kontroli procesu utleniania, bowiem zbyt intensywne utlenianie połączone z zasiarczonym paliwem lub olejem napędowym mogłoby spowodować powstawianie tritlenku siarki z dwutlenku siarki, jaki wydziela się w wyniku pracy silnika, a który dość ochoczo reaguje z parą wodną tworząc szkodliwy kwas siarkowy mogący uszkodzić pozostałe komponenty.

POC przed DOC

Jest to jeden z powodów, dlaczego zaniechano podążania ścieżką rozwoju DOC jako samodzielnego elementu do oczyszczania spalin czyli POC – Particle Oxidation Catalyst. Oczywiście nie bez znaczenia było przyśpieszenie wprowadzania kolejnych norm spalin, których spełnienie byłoby niemożliwe nawet przy największym i najbardziej wydajnym DOC/POC. Czasy świetności przerośniętego DOC to mniej więcej lata 2000-2008, gdy na rynek weszło jedno z pierwszych komercyjny rozwiązań “PM-Kat”, które zaczęli stosować Szwedzi w silnikach Scania, a chwilę później także niemiecki MAN, co można osadzić w realiach normy Euro IV dla pojazdów poruszających się po drogach, w maszynach rolniczych oferowanych na europejskich rynkach najdłużej i najczęściej stosowali to rozwiązanie hindusi chociażby w ciągnikach Solis, głównie z faktu ogólnej popularności tego rozwiązania w Azji i Ameryce Północnej, gdzie DPF dotarł stosunkowo późno.

Niemniej przejście od Stage II do Stage IIIA i niedługo potem do Stage IIIB z widmem Stage IV spowodowało, że producenci bardzo szybko zaadoptowali układy z filtrami DPF i DOC w swojej skróconej formie zajął co prawda pierwsze miejsce patrząc od strony wlotu do tajemniczej puszki, jednak daleko w tyle jeżeli chodzi o “faktyczną robotę” z oczyszczaniem spalin.

Co się psuje w DOC?

 Na tle pozostałych komponentów, DOC jest raczej mało wymagającym elementem, jeżeli nie najmniej wymagającym i to pomimo iż jest wystawiony na bezpośrednie działanie wydobywających się z silnika spalin. To bardzo odporny element, zarówno temperaturowo jak i na zapchanie.

Oczywiście, jeżeli mamy sytuację, w której zacięty jest wtryskiwacz i mówiąc kolokwialnie leje on paliwem do cylindra, to brak reakcji może szybko doprowadzić do jednych z najbardziej spektakularnych usterek jakie przytrafić się mogą w silniku – może poza pęknięciem wału korbowego czy wybiciem dziury przez tłok. Choć trzeba przyznać, że DOC potrafi sobie poradzić nawet z wielokrotnie zwiększoną dawką sadzy, pod warunkiem, że jest to sadza sucha. Znacznie gorzej radzi sobie z “mokrymi spalinami”.

Pojawiający się błąd typu “Face-Plugging DOC” odnosi się generalnie do sytuacji, w której przepływ spalin przez DOC jest utrudniony, w domyśle czoło filtra jest przyblokowane. Może się zdarzyć, że bardzo długa praca na zbyt niskich obrotach, słaba kondycja wtryskiwaczy czy źle dobrany olej o zbyt dużej zawartości związków tworzących popioły czy częste przerywanie lub odkładanie regeneracji spowodowały nabudowanie się sadzy i osadów na wlocie, jednak znacznie częściej usterka ma związek z inną – przedostawaniem się płynu z chłodnicy do komory spalania.

Płyn jest cichym zabójcą całego układu oczyszczania spalin, dlatego niezwykle ważnym jest, aby regularnie sprawdzać jego stan. Znaczne ubytki w połączeniu z problemami z filtrem lub błędami od DOC mogą świadczyć o początku usterki, która zbagatelizowana uszkodzić może nie tylko drogocenny układ oczyszczania spalin, ale i cały silnik. Dwa potencjalnie najczęstsze miejsca przedostawania się płynu to oczywiście uszczelka pod głowicą oraz chłodnica spalin przy zaworze EGR – zwłaszcza to drugie miejsce w nowoczesnym silniku jest piętą achillesową.

Pomimo ceramicznej struktury, zaniedbanie pierwszych symptomów może doprowadzić do opłakanych skutków, a wówczas nawet najoporniejsza ceramika może się poddać, fot. G. Szularz

W przypadku zaniechania podjęcia jakichkolwiek działań, DOC będzie się bardzo szybko zapychał lepką czarną substancją powstałą z sadzy i nadmiarowej wilgoci z płynu, która szybko wywoła lawinę kolejnych błędów związanych ze spadkiem sprawności całego układu, zaś próba przepalenia tej mazi może spowodować uszkodzenie katalizatorów (związków platyny), jakimi jest pokryty monolit DOC. Wówczas, nawet po profesjonalnym czyszczeniu w zewnętrznym serwisie i usunięciu usterki powodującej cały problem, nasz DOC może nie odzyskać sprawności budowania temperatury i w efekcie i tak będziemy musieli kupić nowy, co zwykle łączy się w pakiecie z kupnem nowego DPF-a.

Jak zatem dbać o DOC?

Czy jest coś specjalnego, co moglibyśmy zrobić, aby wydłużyć jego czas operacyjny? W zasadzie poza przestrzeganiem zaleceń dotyczących oleju silnikowego, jakości paliwa oraz kontroli poziomu płynu chłodzącego i filtra powietrza to nie. Na pewno warto od czasu do czasu sprawdzić układ dolotowy, czy nie łapie “lewego powietrza” za czujnikiem MAF, bowiem wówczas komputer nie będzie umiał dostosować właściwej proporcji paliwa i powietrza, co zwykle kończy się zbyt częstym wypalaniem i szybszym zużyciem DOC.

Warto także pamiętać, że choć układ jest ceramiczny, a zatem całkiem nieźle znosi wahania temperatur, to jednak gaszenie maszyny z wysokich obrotów, bez choćby krótkiego czasu “odpoczynku” po wytężonej pracy może w końcu spowodować pękanie wkładu. Jednak zdecydowanie najgorsze co możemy zrobić to zgasić maszynę, lub dopuścić do automatycznego zgaszenia silnika w trakcie procesu regeneracji, gdy wszystkie komponenty są ponadprzeciętnie rozgrzane, przepływ spalin wysoki i nagle wszystko staje.

Każda maszyna jest wyposażona w przycisk lub funkcję w monitorze, która przerywa proces, a zatem jeżeli zachodzi potrzeba przerwania, najlepiej jest najpierw dać znać komputerowi, aby przerwał procedurę i najlepiej po chwili pracy na biegu jałowym zgasić maszynę.

SDF baner ciągnik
Baner Syngenta
Baner webinarium konopie
POZ 2024 - baner

ZOSTAW KOMENTARZ

Proszę wpisać swój komentarz!
Proszę podać swoje imię tutaj

Najpopularniejsze artykuły
NAJNOWSZE WIADOMOŚCI
[s4u_pp_featured_products per_row="2"]
INNE ARTYKUŁY AUTORA




ARTYKUŁY POWIĄZANE (TAG)

NAJNOWSZE KOMENTARZE

Newsletter

Zapisz się do Rolniczego Newslettera WRP.pl, aby otrzymywać informacje o tym co aktualnie najważniejsze w krajowym i zagranicznym rolnictwie.