مبدل کاتالیزوری یکی از قطعات مهم خودرو است که از انتشار گازهای آلاینده خروجی از موتور جلوگیری می کند. خودروهایی که با بنزین یا گازوئیل کار می کنند و موتور آن ها احتراق داخلی است از این قطعه استفاده می کنند. از این قطعه به غیر از اگزوز خودرو سواری در کشتی، موتور سیکلت، لوکوموتیو، اتوبوس، کامیون و …. نیز استفاده می شود. برخی افراد معتقدند که حذف این قطعه گران قیمت باعث بهبود تنفس موتور میشود، پس در این مقاله به بررسی ارزش وجود کاتالیزور در خودرو میپردازیم.
کاتالیست
وظیفه‌ی کاتالیزور در خودرو چیست؟
گازهای آلاینده در خودروها شامل اکسیدهای نیتروژن (NOx)، کربن منواکسید (CO) و هیدروکربن‌های نسوخته (HC) هستند. زمانی که این گازهای آلاینده از سیستم اگزوز موتور به کاتالیزور وارد می‌شوند، فلزات موجود در کاتالیست از طریق واکنش‌های شیمایی، گازهای مضر را به گازهای کمتر آلاینده مانند نیتروژن، دی‌اکسید کربن و بخار آب تبدیل می‌کنند. کاتالیزور خودروها معمولاً از فلزات گران‌قیمتی مانند پلاتین، پالادیوم و رودیوم ساخته می‌شوند.
بررسی پیشینه‌ی کاتالیزور در خودرو
صنعت خودروسازی برای کاهش آلاینده‌های خروجی موتورها از دهه 1960 به استفاده از کاتالیزور روی آورد. درابتدا از کاتالیزورهای قلع و جیوه استفاده می‌شد که برای محیط زیست به‌شدت مضر بودند.
دهه 1970، کاتالیزورهای سه‌جزئی توسعه داده شدند که شامل کاتالیزور اکسیداسیون، کاتالیزور اختلاط هوا و سوخت و کاتالیزور تبدیل اکسید نیتروژن به نیتروژن می‌شد.
در دهه 1980، کاتالیزورهای چهار جزئی روی کار آمدند. این کاتالیزورها به‌طور گسترده در خودروهای جدید استفاده می‌شوند و توانایی کاهش آلاینده‌ها و بهبود عملکرد خودرو را دارند.
سال 1990، کاتالیزورهای پیشرفته‌تری با استفاده از فناوری‌های جدیدی مانند فناوری نانو و تکنولوژی پلاسما پا به صحنه گذاشتند.
امروزه، استفاده از کاتالیزورها در خودروهای درون‌سوز اجباری است و بسیاری از کشورها قوانین سختی را برای کاهش آلاینده‌های خروجی خودروها در نظر گرفته‌اند.
علت خرابی کاتالیست خودرو چیست؟
خرابی کاتالیست به دو شکل ظاهر میشود. در بیشتر مواقع شاهد گرفتگی کاتالیزور در اثر تجمع دوده و سایر آلاینده‌ها هستیم. اما گاهی اوقات نیز ممکن است ساختمان کاتالیزور آسیب ببیند. عوامل مختلفی را می‌توان برشمرد که باعث خرابی کاتالیزور خودرو می‌شوند. مهم‌ترین دلایل آسیب دیدن کاتالیست عبارت‌اند از:
- وارد شدن فشار بیش از حد موتور و کار کردن در مدت طولانی با دمای بالا
- خرابی سنسور اکسیژن خودرو
- کیفیت پایین سوخت
- اضافه کردن افزودنی‌های غیراستاندارد به خودرو
- احتراق ناقص در خودرو
- خرابی شمع‌های موتور
- نشتی مایع خنک کننده موتور
- نشتی روغن موتور یا روغن سوزی
- وارد شدن ضربه به کاتالیست
- وارد شدن شوک حرارتی به کاتالیزور
- خوردگی کاتالیست
مراقبت و نگهداری از کاتالیزور به چه صورت است؟
انجام اقداماتی مثل تعویض به‌موقع فیلتر هوا، تعویض روغن موتور و بررسی یا تعویض قطعات فنی موتور مثل انژکتورها و شمع‌ها می‌تواند در افزایش عمر مفید آن مؤثر باشد.
محل نصب کاتالیست کجاست؟
کاتالیزور اگزوز برای عملکرد خود، نیاز به گرمای بسیار زیادی در حدود ۸۰۰-۹۰۰ درجه سانتی‌گراد دارد بنابراین روی بخشی از اگزوز قرار می گیرد که بیشترین گرما را تولید می کند. از طرف دیگر کاتالیزور به جذب گرما و در نتیجه کاهش دمای موتور خودرو کمک می کند.
به همین دلیل کاتالیست در قسمت انتهایی اگزوز سمت ماشین نصب می شود که کنار خروجی منیفولد دود قرار گرفته و با وجود دمای بسیار بالا در این قسمت به بهترین نحو عمل می کند.
بررسی انواع کاتالیزور خودرو
کاتالیست ها با توجه به بخش های تعبیه شده و همچنین جنس بدنه به دسته های مختلفی تقسیم بندی می‌شوند، مهم ترین این دسته بندی ها عبارتند از:
کاتالیزور سرامیکی: این مدل دارای سلول های مربعی شکل هستند که می‌توانند بین ۱۰ تا ۱۰۰ اینچ متفاوت عمل کنند، این نوع مبدل ها امروزه رایج ترین نوع کاتالیزور برای استفاده در خودرو های بنزینی و دیزلی هستند.
کاتالیزور فلزی: کاتالیزور های فلزی با استفاده از تکنیک ترکیبی و آبکاری بر روی بستری از جنس استیل استنلس هستند.
علاوه بر جنس بدنه، کاتالیزور برحسب پروسه عملکرد نیز به دو دسته زیر تقسیم میشود:
کاتالیست دو گانه: بیشتر در موتورهای دیزلی استفاده میشود، به‌طور هم‌زمان هیدروکربن را به بخار آب و مونوکسید کربن را به دی‌اکسید کربن تبدیل میکند.
کاتالیست سه گانه: این مدل متداول‌تر از بقیه مدلهای آن می‌باشد زیرا تأثیر بیشتری در کاهش آلایندگی موتور دارند. همان‌طور که از نامش مشخص است، به‌طور هم‌زمان سه کار شامل تبدیل مونوکسید کربن به دی‌اکسید کربن، تبدیل هیدروکربن به بخار آب و تبدیل اکسیدهای نیتروژن به نیتروژن انجام می‌دهد.
حذف کاتالیزور خودرو چه پیامدی دارد؟
حذف کاتالیزور منجر به افزایش گازهای آلاینده خودرو تا حدود ۳۰ برابر میشود. افزایش مصرف سوخت خودرو و صدای موتور پیامد آن است.
این قطعه برای اینکه دود حاصل از احتراق را تصفیه کند باید به یک دمای ایده‌آل برسد تا بتواند بهترین عملکرد را داشته باشد. از طرفی موتور خودرو هم باید به همان دما برسد تا عملکرد صحیحی داشته باشد. پس زمانی که کاتالیزور را خالی میکنید، موتور ماشین به دمای ایده آل نمیرسد و ایسیو پاشش انژکتورها را بیشتر میکند تا موتور خودرو را گرم کند و مصرف سوخت بالاتر میرود. در زمستان بخاطر هوای سرد این مشکل بدتر میشود.
مورد اول: موتور ماشین سرد است و کپ میکند.
مورد دوم: بوی خامسوزی شدید دارید.
مورد سوم: معاینه فنی هم بهتون تعلق نمیگیره.
مورد چهارم: سنسوراکسیژن هم زود به زود میسوزد. گرمکن سنسوراکسیژن باید مداوم فعال باشد تا به دمای ایده‌آل برسد پس دو برابر حالت عادی کار میکند و زودتر میسوزد.
مورد پنجم: روشن شدن چراغ چک
بکارگیری کاتالیزور ماشین به خاطر مقررات بین المللی است که برای نگهداری از هوای پاک و محیط زیست ایجاد گردیده است، بنابراین خودروسازان مجبور به اجرای این قوانین و مقررات هستند. در هنگام حذف آن، ابتدا شتاب خودرو و قدرت موتور به مقدار خیلی کمی بالاتر می رود. اما به مرور زمان همین مسئله به علت افزایش کارکرد باعث فرسایش موتور شده و دیگر افزایش شتاب را مشاهده نخواهید کرد. بنابراین حذف این قطعه می‌تواند مشکلات جدی و ضررهای بسیاری را برای خودرو و محیط زیست ایجاد کند.
در این مقاله سعی کردیم شما را با کاتالیزور خودرو آشنا کنیم و پیامدهای حذف آن را شفاف توضیح دهیم. لازم به ذکر است که بررسی دقیق و تعمیر این قطعه نیاز به تخصص و تجهیزات خاص دارد و بهتر است این کار توسط افراد ماهر در کارگاه تعمیراتی انجام شود.
