کاتالیزور چیست؟
کاتالیزور یکی از قطعات سیستم آلایندگی خودرو می‌باشد که در بخش خروجی اگزوز و منیفولد خروجی موتور نصب می‌شود. این وسیله با تبدیل گازهای سمی حاصل از احتراق خودرو به گازهای بی ضرر، مانع از انتشار آلاینده ها در هوا و آلودگی محیط زیست می‌شود. در این مقاله به بررسی کامل‌تری درباره این قطعه می‌پردازیم.
امروزه شاهد تردد تعداد بسیاری از خودروها در سطح خیابان هستیم که روزانه مقادیر بالایی از آلاینده ها را تولید کرده و سبب آلودگی روز افزون هوا و در نتیجه محیط زیست میشوند. در واقع، خودروها یکی از منابع اصلی آلودگی به حساب می‌آیند و تأثیرات منفی زیادی بر سلامتی انسان و محیط زیست دارند.
یکی از راه حل هایی که برای این معضل جدی توسط قوانین زیست محیطی در کشورها طراحی شده است، استفاده از قطعه ای به نام “کاتالیزور” می‌باشد تا بتوان از تولید و انتشار سطح آلاینده ها جلوگیری کرد.
در این مقاله قصد داریم تا به بررسی این موضوع که “کاتالیزور چیست؟” و نحوه عملکرد آن چگونه است بپردازیم و اطلاعات مفیدی را در این باره در اختیار شما قرار دهیم. با ما همراه باشید.
معرفی کاتالیزور
کاتالیزور یا کاتالیست (Catalytic converter) نام قطعه کوچک است که با عنوان مبدل کاتالیستی نیز شناخته می‌شود و در بخش خروجی اگزوز خودرو و منیفولد خروجی موتور نصب شده است. این وسیله با تبدیل گازهای سمی حاصل از احتراق خودرو به گازهای بی ضرر، مانع موثری برای آلودگی هوا می‌شود.
خودروها با توجه به مدل و طراحی بکار رفته در آنها از یک یا دو کاتالیست برخوردارند. اتومبیل هایی که دارای دو کاتالیست هستند، در دو بخش پشتی و جلویی از این وسیله پشتیبانی می‌کنند.
“کاتالیزور اگزوز” نسبت به نوع موتور و سوخت مصرفی آن در انواع مختلفی طراحی و تعبیه شده است. گفتنی است که این قطعه فنی جهت پیروی از قوانین زیست محیطی برای رعایت و به کاهش رساندن چشمگیر سطح آلایندگی هوا ابداع شده است.
امروزه وجود کاتالیست در خودروها به امری ضروری تبدیل شده و جزء یکی از پارامترهای مهم در معاینه فنی به حساب می‌آید. به همین دلیل، اتومبیل هایی که فاقد کاتالیزور بوده و یا دچار اختلال هستند، با عدم دریافت گواهی معاینه خودرو مواجه خواهند شد.
ساختار کاتالیزور چیست؟
به طور کلی، مبدل های کاتالیستی از سه بخش تشکیل شده اند و هر کدام یک از این بخش ها دارای اهمیت ویژه ای در ساختار کلی کاتالیزور می‌باشد. این سه بخش عبارتند از:
هسته کاتالیست
این بخش در قسمت داخلی کاتالیزور قرار دارد و در بستری از سرامیک مونولیتی قرار گرفته است. ساختار بستر هسته کاتالیست به صورت لانه زنبوری است.
مایع کاتالیست
اصلی ترین ماده تشکیل دهنده این قطعه مایع کاتالیست می‌باشد و معمولا ساختاری از فلز های با ارزشی مانند طلا، پلاتین، کادمیوم، رودیوم، و پلاتین دارد اما بیشتر از پالادیوم و رادیوم جهت به صرفه بودن قطعه استفاده می‌کنند.
لایه اکسیدی
لایه اکسیدی نگه دارنده مایع کاتالیست می‌باشد و ساختار آن از جنس دی اکسید تیتانیوم، اکسید آلومینیوم، دی اکسید سیلیکون، سیلیکا و آلومینا است.
انواع مبدل کاتالیزور در 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 فلزی
- کاتالیزور سرامیکی
علاوه بر جنس بدنه کاتالیزور که به دو دسته متفاوت قابل تقسیم است، پروسه عملکرد آن نیز به دو دسته بندی کاتالیزور دوگانه و سه گانه تقسیم می‌شود؛ در ادامه به توضیح مختصری درباره این دو می‌پردازیم:
کاتالیزور دو گانه
کاتالیزور دو گانه به صورت عمده در موتورهای دیزلی استفاده می‌شود و در کاهش مونو اکسید کربن و هیدرو کربن های نسوخته تاثیر گذار است. در واقع، این نوع کاتالیزور به صورت همزمان به اکسیداسیون مونو اکسید کربن به دی اکسید کربن و هیدروکربن های نسوخته به دی اکسید کربن و آب مشغول است.
کاتالیزور سه گانه
کاتالیزور سه گانه بیشتر در موتورهای بنزینی مورد استفاده قرار می‌گیرد و به علت توانایی عملکرد بالا در کاهش آلاینده ها در خودروهای امروزی از آن بهره می‌‌برند. کاتالیزور سه گانه وظایف کاتالیزور دو گانه و همچنین کاهش سطح اکسیدهای نیتروژن و تبدیل آن به اکسیژن و نیتروژن را به صورت همزمان پشتیبانی می‌کند.
عملکرد کاتالیزور چگونه است؟
پاسخ به این سوال که “کاتالیزور چیکار می‌کند؟” برای بسیاری از افراد غیر ملموس و کمی نا آشناست است چرا که عملکرد کلی این قطعه از پروسه تقریبا پیچیده ای برخوردار است و برای کسب اطلاعات در این زمینه نیاز است تا به صورت تخصصی مطالعاتی را به انجام رسانید.
همانطور که گفته شد، کاتالیزور از سه بخش تشکیل شده، این سه بخش وظیفه خاصی را طی فرآیند کاتالیست انجام می‌دهند و این پروسه صحیح از طریق سه بخش احیا کننده، اکسید کننده، و سیستم کنترل انجام می‌شود. در ادامه به بررسی عمیق تری درباره نحوه عملکرد این قطعه می‌پردازیم:
گاز های خروجی اگزوز شامل مقادیر بالایی از CO و هیدرو کربن ها می‌باشد که ازیاد آن در هوا سبب ایجاد آلودگی و خطرات بسیار برای سلامتی افراد می‌شود. این گازها قبل از عبور از اگزوز و آزاد شدن در هوا وارد کاتالیزور که شامل فلز اکسیدهاست شده و توسط بخش کاتالیست احیا کننده تبدیل به CO2 و H2O میشوند. تبدیل گاز ها به این مولکول ها سبب بی خطر شدن آنها برای هوای آزاد می‌شود.
البته داستان به اینجا ختم نمی‌شود چرا که در این مرحله بخش اکسید کننده کاتالیست وارد عمل شده و هیدروکربن های نسوخته و مونو اکسید کربن را در سطح پلاتین و پالادیوم کاتالیزور اکسید می‌کند و آنها را به دی اکسید کربن تبدیل می‌کند. گاز دی اکسید کربن طبق باور بسیاری از دانشمندان، اثر گلخانه ای شدیدی داشته و برای سلامتی انسان مضر است.
در این مرحله، نوبت به سیستم کنترل کاتالیزور می‌رسد که جریان گازهای خروجی اگزوز را به صورت کامل بررسی نماید. در این بخش قطعه ای به نام سنسور اکسیژن وجود دارد که بین موتور خودرو و مبدل قرار گرفته، میزان اکسیژن موجود در این گازها را مورد سنجش قرار داده و به کامپیوتر خودرو منتقل می‌کند تا نسبت سوخت و هوا به تعادل رسیده و بهینه سازی شود.
وجود یک مبدل کاتالیزوری طی فرآیند کاهش میزان آلایندگی تاثیر گذار خواهد بود و درصد بالایی از آلاینده هایی مانند هیدرو کربن های نسوخته، مونو اکسید کربن، هیدروژن، آلدئید ها، و اکسید های نیتروژن را کاهش می‌دهد.
در این میان، دی اکسید کربن که از مصرف سوخت های گوگرد دار مانند گازوئیل به وجود می‌آید، تنها ماده ای است که مبدل کاتالیزوری نقشی در کاهش آن ندارد. لذا در پالایشگاه های تولید و عرضه گازوئیل، کاهش سطح گوگرد در سوخت ها از قوانینی است که برای جلوگیری از ورود گازهای سمی به داخل هوا تنظیم شده است.
ذکر این نکته هم خالی از لطف نیست که کاتالیزور در طی انجام این واکنش ها مقادیری از گازهای سمی مانند سولفید هیدروژن و آمونیاک را تولید می‌کند که به طور ناخواسته اتفاق می‌افتد. اما از آنجایی که حذف این واکنشها امکان پذیر نیست، با ایجاد تغییراتی در جنس مایع کاتالیست یا لایه اکسیدی می‌توان از بروز چنین موردی جلوگیری کرد.
به عنوان مثال، استفاده از فلز نیکل یا منگنز مانع ایجاد سولفید هیدروژن خواهد شد.
اختلالات کاتالیزور
کاتالیزور یکی از قطعات ارزشمند سیستم آلایندگی خودرو است و مانند قطعات دیگر خودرو ممکن است کیفیت علمکرد اولیه خود را از دست بدهد که تاثیر منفی مستقیمی در عملکرد آن خواهد داشت.
قابل ذکر است که عمر مفید یک کاتالیزور نصب شده بر روی خودرو، چیزی حدود ۱۰۰۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰۰ کیلومتر تخمین زده شده و بعد از گذشت دوره تعیین شده، کاتالیزور کارایی مفید خود را از دست داده و عملا آلایندگی را تا ۵ برابر افزایش می‌دهد.
همانطور که گفته شد، تاثیر این قطعه در کاهش آلاینده ها غیر قابل انکار است، بنابراین، حذف و یا عدم رسیدگی به سلامت فنی آن در بسیاری از کشورها خلاف مقررات می‌باشد. به همین دلیل، بازدید و بررسی کاتالیزور در بازده زمانی های مشخص، توسط کارشناس متخصص ضروری است.
در ادامه به برخی از عواملی که سبب اختلال در کارکرد کاتالیزور می‌شود را اشاره خواهیم کرد:
- شایع ترین عامل اختلال این وسیله انسداد شبکه های آن می‌باشد که توسط سوخت های غیراستاندارد در بازده زمانی طولانی به وجود آمده است. نتیجه انسداد و گرفتگی شبکه های کاتالیزور، پایین آمدن راندمان موتور خودرو خواهد بود.
- گرم شدن بیش از حد موتور و احتراق ناقص سبب تغییر گازهای خروجی و افزایش حرارت آنها شده و در نتیجه کارکرد کاتالیزور را مختل می‌کند.
- خرابی واشر سر سیلندر که موجب ورود روغن و آب به محفظه موتور شده و گازهای خروجی را دستخوش تغییرات می‌کند.
حالت های ذکر شده از عوامل بسیار شایع مختل شدن کارکرد و کوتاه شدن عمر کاتالیزورها هستند که با علائم مختلفی خود را نشان می‌دهد. این علائم عبارتند از:
- روشن شدن چراغ چک در پشت آمپر
- کارکرد نه چندان مطلوب خودرو که با لرزش همراه است
- افزایش مصرف سوخت
- افت شتاب گیری
- روشن نشدن خودرو و یا استارت نامطلوب
- کاهش دمای کاتالیزور
- افزایش بیش از حد HC و CO در تست آلایندگی
- استشمام بوی بد (تخم مرغ فاسد شده)
خرید کاتالیزور
همانطور که مستحضر هستید، کاتالیزور یکی از قطعات با ارزش خودرو می‌باشد که در رنج قیمتی های بسیار بالایی به فروش می‌رسد. همین موضوع شرایط مساعدی را برای سودجویی عده زیادی فراهم می‌کند. به همین دلیل، مشتریان نیاز به یک منبع مورد اعتماد برای تهیه محصول خود دارند.
بازار خرید و فروش قطعات به دلیل نوسانات شدید قیمتی و افزایش نرخ ارز روز به روز در حال تغییراتی مانند افزایش قیمت و کاهش کیفیت است و این دو معضل بستری را برای ظهور محصولات تقلبی و متفرقه آماده می‌کند.
در بسیاری از مواقع هم این محصولات در بسته بندی کالای اصل به قیمت های بالاتری به فروش می‌رسند. توجه داشته باشید که استفاده از قطعات تقلبی به سیستم فنی خودرو آسیب جدی وارد می‌کند و عملا هزینه صرف شده را به هیچ تبدیل کرده و هزینه های بیشتری جهت تعمیر خودرو به وجود می‌آورد.
برای جلوگیری از به وجود آمدن چنین مشکلاتی، مراجعه به مراکز معتبری که محصولاتی با ضمانت کیفیت ارائه دهند، بزرگ ترین امتیازی است که به خریدار تعلق می‌گیرد چرا که سلامت خودرو را تضمین و در نتیجه ارزش خرید کالا را در مقایسه با هزینه پرداخت شده برابر می‌کند.
سخن پایانی
علاوه بر داشتن اطلاعات تخصصی در زمینه قطعات مختلف خودرو، اطلاع از مراکز و منابع مورد اعتمادی که ما را به سمت ارائه همین قطعات، با کیفیت مطلوب سوق دهد نیز حائز اهمیت است. فروشگاه لوزام یدکی یدک یار نیز با همین هدف اقدام به فعالیت در زمینه فروش لوازم و قطعات خودرو نموده است.
اصالت، کیفیت، و سلامت فیزیکی کالا سه رکن اصلی است که توسط تیم فروش یدک یار جهت جلب رضایت مشتریان در نظر گرفته شده است. همچنین، ارائه خدماتی همچون تعویض یا مرجوع کالا توسط مشتریان در صورت مغایرت با شرایط ذکر شده امکان پذیر است. جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره محصولات و خرید کاتالیزور خودرو با واحد فروش مجموعه در ارتباط باشید.