Współczesne samochody, zwłaszcza z silnikami wysokoprężnymi, są wyposażone w zaawansowane systemy oczyszczania spalin, których zadaniem jest ograniczenie emisji szkodliwych substancji do atmosfery. Dwa kluczowe elementy tych układów to filtr cząstek stałych DPF oraz katalizator. Choć oba podzespoły montowane są w układzie wydechowym i mają za zadanie oczyszczanie spalin, ich budowa, zasada działania i funkcje są zupełnie różne.
Katalizator, zwany też reaktorem katalitycznym, to element odpowiadający przede wszystkim za redukcję gazowych składników spalin – tlenków azotu (NOx), tlenku węgla (CO) oraz węglowodorów (HC). Zbudowany jest z metalowej lub ceramicznej obudowy, wewnątrz której znajduje się struktura o kształcie plastra miodu, pokryta cienką warstwą metali szlachetnych, takich jak platyna, pallad czy rod. To właśnie na powierzchni tych metali zachodzą reakcje chemiczne, które przekształcają szkodliwe związki w mniej groźne substancje – azot, dwutlenek węgla i wodę. Katalizator osiąga najwyższą skuteczność pracy w temperaturze 400–800°C, dlatego w nowoczesnych autach umieszczany jest blisko silnika, by szybciej się nagrzewał. W pojazdach z silnikiem benzynowym katalizator jest podstawowym elementem oczyszczania spalin, natomiast w dieslach często współpracuje z filtrem DPF oraz innymi systemami, jak SCR.
Filtr cząstek stałych DPF (Diesel Particulate Filter) to z kolei urządzenie, którego głównym zadaniem jest wyłapywanie i zatrzymywanie cząstek stałych, przede wszystkim sadzy powstającej podczas spalania oleju napędowego. Wnętrze filtra stanowi ceramiczny monolit z siecią mikroskopijnych kanalików, które zatrzymują cząstki sadzy na swoich ściankach. W odróżnieniu od katalizatora, DPF nie bierze udziału w reakcjach chemicznych gazowych składników spalin, lecz działa na zasadzie mechanicznej filtracji. Z czasem sadza zgromadzona w filtrze musi zostać usunięta w procesie zwanym regeneracją – polega on na podniesieniu temperatury w filtrze do poziomu, w którym sadza ulega spaleniu i zamienia się w popiół oraz dwutlenek węgla. Regeneracja może odbywać się pasywnie (samoczynnie podczas jazdy w odpowiednich warunkach) lub aktywnie (sterowana przez komputer silnika, np. przez dodatkowy wtrysk paliwa).
Warto podkreślić, że katalizator i DPF pełnią różne funkcje i nie są zamienne. Katalizator usuwa przede wszystkim związki gazowe, natomiast DPF odpowiada za eliminację cząstek stałych. W nowoczesnych dieslach oba te elementy często występują razem, czasem nawet w jednej obudowie, by zapewnić maksymalną skuteczność oczyszczania spalin i spełnić rygorystyczne normy emisji. W niektórych konstrukcjach stosuje się dodatkowo katalizator utleniający (DOC), który wspiera proces regeneracji DPF, a także układ SCR, odpowiedzialny za redukcję tlenków azotu za pomocą roztworu AdBlue.
Objawy uszkodzenia katalizatora i filtra DPF są różne. Awaria katalizatora objawia się najczęściej spadkiem mocy, wzrostem zużycia paliwa, pojawieniem się kontrolki „check engine” oraz nieprzyjemnym zapachem spalin. W przypadku DPF typowe symptomy to częste próby regeneracji, spadek mocy, dymienie, wzrost ciśnienia w układzie wydechowym oraz komunikaty o zapchaniu filtra. W obu przypadkach niesprawność tych elementów prowadzi do wzrostu emisji szkodliwych substancji i może skutkować niezaliczeniem badania technicznego, a nawet zatrzymaniem dowodu rejestracyjnego.
Podsumowując, katalizator i filtr DPF to dwa różne, ale uzupełniające się elementy układu wydechowego. Katalizator odpowiada za redukcję gazowych zanieczyszczeń, a DPF za wyłapywanie cząstek stałych. Ich sprawność jest kluczowa dla ochrony środowiska, zdrowia ludzi oraz spełnienia norm emisji spalin. Regularna kontrola i serwisowanie tych podzespołów pozwala uniknąć kosztownych napraw i problemów z eksploatacją pojazdu.
