این فناوری سال‌هاست که وجود دارد و امروزه تقریباً در همه خودروها نصب می‌شود، مبدل کاتالیزوری در پشت صحنه کار می کند و از یک سری واکنش های شیمیایی برای تمیز کردن گازهای آلاینده داخل اگزوز استفاده می کند.
در سال های 1950 تا 1980، انقلابی در صنعت با استفاده از کاتالیزورها رخ داد. صنعت خودروسازی ایالات متحده در استفاده از مبدل های کاتالیزوری پیشگام بود. در آن زمان، خودروسازان مبدل های کاتالیزوری را به خودروهای بنزینی اضافه کردند تا از مقررات آلایندگی حفاظت از محیط زیست ایالات متحده پیروی کنند. این اتفاق در سال 1975رخ داد.
برای خرید قطعات خودرو هیوندا کلیک کنید.
حرارت جذب سطحی متوسط
مقاومت مکانیکی بالا
مقاومت در برابر پودر شدن و سایش
عدم تغییر شکل
خاصیت گزینش پذیری
طول عمر بالا
عملکرد مناسب در دمای عملیاتی
هنگامی که ماده کاتالیزوری مورد استفاده در یک واکنش شیمیایی در همان فاز فاکتورهای واکنش باشد، به آن کاتالیزور همگن می گویند. اما کاتالیزورهای ناهمگن زمانی استفاده می شوند که واکنش دهنده ها و کاتالیزور در دو فاز مجزا باشند. به این کاتالیزورها کاتالیزور سطحی نیز می گویند.
اگر استفاده از کاتالیزور در یک فرآیند شیمیایی منجر به تولید تنها یک محصول نهایی شود، آن را با کیفیت بالا می نامند. اما اگر استفاده از کاتالیزور منجر به تولید محصولات مختلف در پایان فرآیند شیمیایی شود، کیفیت پایین تلقی می شود.
اکثر کاتالیزورها عمر مفید مشخصی دارند و قدرت آنها با گذشت زمان کاهش می یابد. به عبارت دیگر، در طول زمان و قرار گرفتن در معرض واکنش های شیمیایی مختلف، کاتالیزور افت فعالیت را تجربه خواهد کرد. در این موارد می گوییم مبدل کاتالیزوری غیرفعال است. اما چه اتفاقاتی منجر به این موضوع می شود؟
به طور کلی می توان دلایل زیر را برای غیرفعال شدن کاتالیست در نظر گرفت:
ایجاد یک لایه ضخیم از مواد واکنش دهنده بر روی کاتالیزور
مسمومیت کاتالیست و تغییر ساختار کریستالی آن
وجود ناخالصی های فلزی در سطح کاتالیزور
مواجهه با شبهات حرارتی متعدد و انسداد میکروویلی ساختمان کاتالیزور
مبدل کاتالیزوری خودرو معمولا از فلزات گران قیمت و بدنه اسفنجی ساخته شده است. برخی از این مبدل ها بر پایه فلز یا سرامیک هستند که با آلیاژ ایریدیوم-پلاتین پوشیده شده اند. این مبدل گازهای سمی موتور را جذب می کند و با عبور گازها از آن بسیار داغ می شود. در نتیجه می تواند مواد مضر موجود در گازهای خروجی را بسوزاند و درصد آنها را در دود خروجی کاهش دهد.
گازهای حاصل از احتراق سوخت در موتور بسیار سمی و برای محیط زیست خطرناک است. برخی از این گازها عبارتند از: مونوکسید کربن، اکسید نیتروژن، هیدروکربن و اکسید نیتروژن. کاتالیزور برای جذب این گازهای سمی اگزوز مورد نیاز است. بنابراین وجود لایه های اسفنجی در داخل آن منجر به تماس بیشتر کاتالیزور با گازهای سمی می شود. در نتیجه درصد بیشتری از آنها توسط مبدل کاتالیزوری جذب شده و گاز نهایی خروجی از اگزوز تمیز و ایمن است.
البته نمی توان پذیرفت که مبدل کاتالیزوری تمام آلاینده های ناشی از احتراق سوخت را جذب می کند. با این حال، بیش از 90 درصد از این گازهای سمی توسط کاتالیزور جذب شده و به گازهای کم خطرتر مانند دی اکسید کربن و نیتروژن تبدیل می شوند. بنابراین خرید مبدل کاتالیزور را پیشنهاد می کنیم.
برای خرید قطعات موتور خودرو کلیک کنید.
1 مبدل های اکسیداسیون دو طرفه: این مبدل ها باید همزمان مونوکسید کربن را به دی اکسید کربن و هیدروکربن ها را به دی اکسید کربن و آب اکسید کنند. امروزه از این مدل مبدل ها در خودروهای دیزلی برای کاهش انتشار هیدروکربن و مونوکسید کربن استفاده می شود. اما مشکل این مبدل ها عدم توانایی در کنترل اکسیدهای نیتروژن است.
2 مبدل های سه طرفه اکسیداسیون- احیا: این گروه از مبدل ها قادر به کاهش اکسیدهای نیتروژن به نیتروژن و اکسیژن، اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی اکسید کربن و اکسیداسیون هیدروکربن های نسوخته به دی اکسید کربن و آب هستند. بنابراین از مهمترین اختراعات تاریخ خودروسازی به شمار می روند. در حال حاضر استفاده از این مبدل ها برای خودروهای بنزینی در اکثر مناطق جهان از جمله آمریکا و کانادا اجباری است.
3 مبدل کاتالیست اکسیداسیون دیزل (DOC): این مبدل ها اغلب برای احتراق تراکمی مانند موتورهای دیزلی استفاده می شوند. این سیستم از اکسیژن موجود در گازهای خروجی برای تبدیل مونوکسید کربن به دی اکسید کربن و هیدروکربن ها به آب و دی اکسید کربن استفاده می کند. راندمان این مبدل ها حدود 90 درصد است و می توانند بوی گازوئیل را از بین ببرند.
ساختار کاتالیزور خودرو از سه قسمت کلی تشکیل شده است که عبارتند از:
هسته کاتالیست (همان بستر کاتالیست) که معمولاً از یکپارچه سرامیکی با ساختار لانه زنبوری ساخته می شود. اما با توجه به مدل خودرو، این تخت می تواند از مواد متفاوتی مانند فلز ساخته شود. هسته های سرامیکی اگر در حجم زیاد تولید شوند برای خودروسازان ارزان تر و مقرون به صرفه تر هستند. اما مدل های فلزی معمولا در تولید با حجم کم مقرون به صرفه هستند. در نتیجه از آنها برای اتومبیل های مسابقه ای استفاده می شود.
لایه اکسیدی (پوشش کاتالیست قابل شستشو) نیز دارای مواد کاتالیزوری است که برای پراکندگی مواد در سطح وسیع استفاده می شود. این پوشش اغلب از دی اکسید تیتانیوم، اکسید آلومینیوم، دی اکسید سیلیکون یا ترکیبی از سیلیس و آلومینیوم ساخته می شود. مهمترین وظیفه این لایه محافظت و نگهداری از مواد کاتالیست است.
مواد کاتالیزور اغلب از فلزات گرانبها مانند پلاتین، طلا، پالادیوم، کادمیوم و رودیوم ساخته می شود. این فلزات قابلیت احیا و اکسیداسیون بسیار بالایی دارند و برای مبدل های کاتالیزوری گزینه ایده آلی هستند. در این میان استفاده از پلاتین کمی گرانتر از دو فلز دیگر است و معمولا در خودروهای لوکس از آن استفاده می شود. البته برخی از خودروسازان نیز از ترکیباتی مانند سزیم، آهن، منگنز و نیکل برای کاهش هزینه کاتالیزور استفاده می کنند.
کاتالیزور خودرو به گرمای زیادی در حدود 800 تا 900 درجه سانتیگراد نیاز دارد تا کار خود را به درستی انجام دهد. بنابراین بهترین مکان برای نصب آن در انتهای اگزوز و در کنار منیفولد اگزوز است. این مکان گرم ترین قسمت اگزوز است و نیاز کاتالیزور به دمای بالا را تامین می کند.
در ادامه به بررسی برخی از علائمی که ممکن است به دلیل مشکل در مبدل رخ دهد می پردازیم.
اگر در هنگام استارت زدن و راه اندازی خودرو بویی شبیه به تخم مرغ فاسد احساس کردید، می تواند نشانه ای از مشکل یا خرابی مبدل کاتالیزوری خودرو باشد. این بو همچنین به دلیل وجود مقداری گوگرد در بنزین است که در طی فرآیند احتراق به سولفید هیدروژن تبدیل می شود.
یک مبدل کاتالیزوری با عملکرد خوب این سولفید بدبو را به دی اکسید گوگرد بی بو تبدیل می کند. در نتیجه زمانی که مبدل دچار نقص می شود، این تبدیل صورت نمی گیرد و برخی گازهای نسوخته که حاوی سولفید هیدروژن بدبو هستند از اگزوز خودرو خارج می شود.
اگر استاندارد آلایندگی خودروی شما یورو 4 یا بالاتر باشد، اگر مبدل کاتالیزوری خراب باشد یا خوب کار نکند، “چراغ چک موتور” روی صفحه نمایش روشن می شود. خودروهای مدرن دارای سنسورهای اکسیژن هستند که می توانند با بررسی میزان گاز خروجی، کارایی مبدل کاتالیزوری را کنترل کنند.
اگر به هر دلیلی این سنسورها تشخیص دهند که گازهای خروجی به درستی تبدیل نمی شوند، “چراغ چک موتور” روشن می شود. هنگامی که این چراغ روشن می شود، راننده متوجه وجود مشکل در خودرو می شود. اگرچه او ممکن است در نگاه اول متوجه این مشکل در مبدل نشود. در این صورت بهتر است به نمایندگی خودرو مراجعه کرده و توسط دستگاه های عیب یاب بررسی شود تا کد خطا مشخص شود.
شتاب کم ماشین
یکی از رایج ترین علائم مشکل مبدل کاتالیزوری، کمبود قدرت موتور است، به خصوص زمانی که پدال گاز فشار داده می شود و خودرو هنگام سبقت گرفتن شتاب می گیرد.
هنگامی که یک لایه ضخیم دوده بر روی مبدل تشکیل می شود یا به دلیل وجود سوخت نسوخته اضافی در اگزوز، دمای بالا تولید می شود و مواد داخل مبدل ذوب می شوند، انسداد نسبی در داخل مبدل ایجاد می شود که باعث ایجاد گازهای خروجی می شود.
برای اینکه موتور خودرو در بهترین حالت خود کار کند، به گازهای خروجی نیاز دارد تا به درستی جریان یابد. زمانی که این جریان به دلیل انسداد در مبدل به خوبی انجام نشود، به خصوص در هنگام شتاب گیری، حرکت در سربالایی و یا حمل بار سنگین متوجه کاهش قدرت موتور خواهید شد.
یکی از مواردی که در معاینه فنی خودروها به صورت مکانیزه بررسی می شود انتشار گازهای آلاینده است. این کار برای جلوگیری از تردد خودروهایی است که دارای نقص فنی هستند و بیش از حد مجاز آلودگی تولید می کنند. یکی از شایع ترین دلایل خرابی در این تست، عدم کارکرد صحیح مبدل ها است.
مسدود شدن کاتالیزور خودرو باعث می شود راننده برای شتاب گیری بیشتر پای خود را روی پدال گاز فشار دهد در حالی که جز افزایش مصرف سوخت نتیجه دیگری نخواهد گرفت.
امیدواریم مطالب مفیدی در رابطه با خرید مبدل کاتالیزور و علائم خرابی آن بازگو کرده باشیم. برای خرید لوازم یدکی کیا، خرید لوازم یدکی هیوندا و همچنین خرید قطعات موتور خودرو وغیره می توانید با ما همراه باشید.
