اتومبیل ها هنگام رانندگی، دود و گاز زیادی را که به عنوان انتشار گازهای گلخانه ای نیز شناخته می شوند، تولید می کنند. انتشار گازهای گلخانه ای به آلودگی هوا کمک می کند. سیستم اگزوز مدرن در وسایل نقلیه دارای طیف وسیعی از قطعات است که به کنترل انتشار گازهای گلخانه ای کمک می کند و آنها را دوستانه تر نسبت به محیط زیست می کند. از جمله این قسمت ها مبدل کاتالیستی است که به بسیاری از تولید کنندگان خودرو کمک کرد تا استانداردهای تعیین شده توسط قانون استانداردهای ملی انتشار را رعایت کنند.
مبدل کاتالیزوری بخش مهمی از سیستم اگزوز است که در این مقاله لوازم یدکی هیوندای خواهید دانست که مبدل کاتالیزوری چیست و چه کاری انجام می دهد؟ برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نقشی که این قطعه در ماشین شما بازی می کند، به خواندن ادامه دهید.
مبدل کاتالیزوری چیست؟
مبدل کاتالیستی در حدود یک سوم مسیر پایین سیستم اگزوز نشسته و شبیه یک محفظه فلزی کوچک است که گازهای خروجی اگزوز را دریافت می کند و ماهیت شیمیایی آنها را تغییر می دهد تا حجم انتشارات ناخوشایند تازه از منیفولد اگزوز را کاهش دهد. درون محفظه مبدل کاتالیستی یک ساختار لانه زنبوری بر پایه سرامیکی قرار دارد که با فلزات بسیار گرانبها پوشانده شده است و هر فلز کار خاصی در کاهش انتشار دارد.
سه گاز اصلی تولید شده توسط موتورهای خودرو وجود دارد: گاز نیتروژن (N2)، دی اکسید کربن (CO2) و بخار آب (H2O). با این حال، مبدل کاتالیزوری بیشتر برای مقابله با محصولات کوچکتر و مضرتر که به دلیل فرآیند احتراق ناقص طبیعی موتور IC تولید می شوند، استفاده می شود. اینها مونوکسید کربن، هیدروکربن ها و اکسیدهای نیتروژن هستند. بنابراین، امروزه بیشتر مبدل های کاتالیزوری سه طرفه نامیده می شوند، زیرا سه نوع اصلی انتشاری که آنها قادر به مقابله با آن هستند.
کاتالیزور ماده ای است که واکنش شیمیایی را تسریع می کند و در داخل مبدل کاتالیزوری دو نوع کاتالیزور وجود دارد. اولین کاتالیزور کاهش دهنده است که از پلاتین و رودیوم در لانه زنبوری برای کاهش انتشار NOx استفاده می کند. NOx توسط اکسید نیتروژن و دی اکسید نیتروژن در گازهای خروجی تولید می شود. گازهای نیتروژن در تماس با فلزات کاتالیزور قرار می گیرند که اتم های نیتروژن را از مولکول ها جدا می کنند و به نوبه خود اکسیژن پاک تری آزاد می کند تا در سیستم اگزوز ادامه یابد.
نوع دوم کاتالیزور یک کاتالیزور اکسیداسیون است که از پلاتین و پالادیوم برای تکمیل کار استفاده می کند. این کاتالیزورها مونوکسید کربن و هیدروکربن های موجود در گاز ورودی را اکسید یا می سوزانند و به کاهش میزان مه دود تولید شده توسط سوخت تبخیر نشده و نسوخته کمک می کنند.
چه کسی مبدل کاتالیزوری را اختراع کرد؟
تاریخچه مبدل کاتالیزوری به پایان قرن نوزدهم باز می گردد، زمانی که برخی از نمونه های اولیه در فرانسه توسعه یافتند. در اواسط دهه 1950، یوجین هودری، مهندس مکانیک فرانسوی، برای تحقیقات خود در زمینه توسعه مبدل های کاتالیزوری برای موتورهای بنزینی، پتنت دریافت کرد.
توسعه مبدل کاتالیزوری هادری ناشی از نگرانی او در مورد عوارض دودکش و اگزوز خودروها بر آلودگی هوا بود. او نتایج مطالعات را در لس آنجلس دیده بود و شروع به کار بر روی مبدل های دودکش کرد.
مبدل های کاتالیزوری بعد از مقررات کنترل انتشار که در اوایل دهه 1960 آغاز شد، توسعه بیشتری یافتند. اولین مبدل کاتالیزوری تولیدی در سال 1973 در شرکت Engelhard ایجاد شد و استفاده گسترده از این قطعه در حدود سال 1975 آغاز شد. در ادامه با لوازم یدکی کیا همراه باشید تا درباره وظایف و نحوه عملکرد مبدل کاتالیستی بیشتر بدانید.
وظیفه مبدل کاتالیستی چیست؟
یک مبدل کاتالیزوری از محفظه ای به نام کاتالیزور برای تبدیل ترکیبات مضر از گازهای خروجی موتور به گازهای ایمن مانند بخار استفاده می کند. این ماده برای تقسیم مولکول‌های ناایمن در گازهایی که خودرو تولید می‌کند قبل از رها شدن در هوا کار می‌کند.
مبدل کاتالیزوری در قسمت زیرین خودرو قرار دارد و شبیه یک جعبه فلزی بزرگ است. دو لوله از آن خارج می شود. مبدل از این دو لوله و کاتالیزور در طول فرآیند ایمن سازی گازها برای دفع استفاده می کند.
گازها از لوله “ورودی” متصل به موتور خودرو وارد می شوند. اینها روی کاتالیزور دمیده می شوند که باعث واکنش شیمیایی می شود که آلاینده ها را از هم جدا می کند. گازهای کم ضرر اکنون از طریق لوله دوم یا “خروجی” که به لوله اگزوز خودرو متصل است، عبور می کند.
مبدل کاتالیزوری از چه چیزی ساخته شده است؟
کاتالیزور داخل مبدل کاتالیزوری معمولاً از پلاتین یا فلزی مشابه مانند رودیوم یا پالادیوم ساخته شده است. گازها از طریق ساختار لانه زنبوری سرامیکی که در داخل محفظه مبدل قرار دارد جریان می یابد. این با فلزاتی پوشیده شده است که مشاغل خاصی دارند که در کاهش انتشار نقش دارند. دو نوع اصلی کاتالیزور وجود دارد که ممکن است در یک خودرو مشخص شود:
- کاتالیزورهای کاهشی: با حذف اکسیژن به کاهش آلودگی اکسید نیتروژن کمک می کنند. اکسیدهای نیتروژن به گازهای نیتروژن و اکسیژن تجزیه می شوند که به خودی خود بی ضرر هستند.
- کاتالیزورهای اکسیداسیون: برای تبدیل مونوکسید کربن به دی اکسید کربن از طریق فرآیند مخالف افزودن اکسیژن استفاده می شود.
همچنین در نزدیکی مبدل کاتالیزوری یک سنسور اکسیژن (O2) قرار دارد که به واحد کنترل الکترونیکی خودرو (ECU) می گوید که چه مقدار اکسیژن در گازهای خروجی اگزوز یافت می شود. این به خودرو کمک می کند تا با نسبت هوا به سوخت کارآمدتر کار کند و به موتور اجازه می دهد تا اکسیژن کافی برای تکمیل فرآیند اکسیداسیون مبدل را تامین کند.
انواع مبدل کاتالیستی
همانطور که قبلاً ذکر شد، دو کاتالیزور اصلی – کاهش و اکسیداسیون – وجود دارد که می تواند در یک سیستم اگزوز برای کنترل گازهای خاص استفاده شود.
بسته به سال وسیله نقلیه و نوع مبدل کاتالیزوری که در آن وجود دارد، ممکن است یک کاتالیزور کاهش وجود نداشته باشد. دو نوع اصلی مبدل کاتالیزوری وجود دارد:
- دو طرفه: مبدل کاتالیزوری دو طرفه تا سال 1981 در وسایل نقلیه در ایالات متحده وجود داشت. آنها فقط دارای کاتالیزور اکسیداسیون هستند که به تغییر مونوکسید کربن به دی اکسید کربن کمک می کنند. هیدروکربن ها (که سوخت نشده و تا حدی سوخته است) به دی اکسید کربن و آب تغییر می یابد.
- سه جانبه: از سال 1981 ، از مبدل کاتالیزوری سه طرفه استفاده شده است. این کار همان مبدل دو طرفه را با افزودن یک کاتالیزور کاهش انجام می دهد. همانطور که قبلاً گفته شد ، این برای تغییر اکسیدهای نیتروژن به گازهای نیتروژن و اکسیژن استفاده می شود.
موتورهای دیزلی از استفاده از کاتالیزورهای دو طرفه استفاده می کنند ، و مبدل ها نیز به طور خاص برای کار با اگزوز دیزل طراحی شده اند. مبدل های این نوع موتورها ذرات معروف به کسری آلی محلول را امتحان و هدف قرار می دهند. اینها از هیدروکربنهای متصل به دوده ساخته شده اند.
نحوه جلوگیری از سرقت مبدل کاتالیزوری
مبدل های کاتالیزوری اغلب هدف سارقان هستند زیرا این قسمت حاوی فلزات گرانبهای ارزشمند است. سرقت های مبدل کاتالیزوری اغلب در وسایل نقلیه با ترخیص بیشتر از زمین اتفاق می افتد ، زیرا دسترسی به این قسمت آسان تر است.
- صرف نظر از نوع وسیله نقلیه ای که دارید ، اقداماتی وجود دارد که می توانید برای جلوگیری از سرقت از آنها استفاده کنید:
- اگر یک گاراژ امن در دسترس نیست، در مناطق خوب و زیبا نزدیک به ورودی های ساختمان پارک کنید.
- مبدل کاتالیزوری را به قاب وسیله نقلیه جوش دهید، که می تواند حذف آن را سخت تر کند.
- در نظر بگیرید که یک قسمت پس از بازار را شبیه به قفس فلزی که می تواند برای پوشاندن مبدل نصب شود ، خریداری کنید.
- زنگ هشدار ماشین را با سنسور هشدار لرزش نصب کنید.
- شماره شناسایی وسیله نقلیه خود (VIN) را به مبدل حکاکی کنید، که می تواند به فروش این قسمت سخت تر شود و در صورت سرقت مبدل شما به هشدار دادن به شما کمک کند.
چرا مبدل های کاتالیزوری سرقت می شوند؟
تعداد مبدل های کاتالیزوری که به عنوان سرقت گزارش شده اند در سال 2021 افزایش یافته است که بخشی از آن به دلیل افزایش قیمت فلزات گرانبها مختلف است. این مبدل معمولاً حاوی پلاتین، پالادیوم و رودیوم است که می تواند به فروشندگان فلز فروخته شود.
به طور معمول، 3 تا 7 گرم پلاتین در یک مبدل کاتالیزوری استاندارد وجود دارد. یک مبدل استاندارد همچنین حاوی 2 تا 7 گرم پالادیوم و 1 تا 2 گرم رودیوم است.
علائم خرابی مبدل کاتالیست
پس وقتی یک مبدل کاتالیزوری خراب می شود چه اتفاقی می افتد؟ با توجه به نقشی که این قطعه در سیستم اگزوز خودرو ایفا می کند، طیف وسیعی از علائم زمانی که شروع به ساییدگی و پارگی می کند می تواند بروز کند.
برخی از نمونه هایی که باید مراقب آنها بود عبارتند از:
کاهش بهره وری سوخت:
اگر مبدل کاتالیزوری مسدود شود، می تواند میزان جریان هوا را از طریق موتور شما کاهش دهد. برای جبران، ممکن است موتور شما بیش از حد معمول شروع به سوزاندن سوخت کند و در نتیجه بازدهی سوخت کاهش یابد.
روشن شدن چراغ هشدار:
چراغ چک موتور می تواند طیف وسیعی از موارد را نشان دهد. با این حال، یک سیستم عیب یابی در خودروهای تولید شده پس از سال 1996 وجود دارد که مبدل کاتالیزوری را آزمایش می کند. اگر مبدل شما خراب است، سنسورهای نسبت هوا به سوخت ممکن است چراغ هشدار را روشن کنند.
بوی تخم مرغ فاسد:
مبدل کاتالیزوری ممکن است دچار آسیب های داخلی شود که باعث می شود در تبدیل گازهای خروجی با مشکل مواجه شود. نتیجه می تواند بوی سولفوریک “تخم مرغ فاسد” باشد.
مشکلات مربوط به راه اندازی موتور:
گازهای خروجی در وسیله نقلیه شما باید خارج شود. یک مبدل کاتالیزوری مسدود شده می تواند از این اتفاق به طور موثر جلوگیری کند. این می تواند منجر به افزایش فشار اگزوز شود و باعث شود ماشین شما در زمانی که می خواهید آن را به حرکت درآورید، پاشیده یا متوقف شود.
شتاب ضعیف:
باز هم گازهای خروجی باید به نحوی فرار کنند. گیر افتادن اگزوز و افزایش فشار ناشی از گرفتگی مبدل ممکن است باعث شود در شتاب دادن به ماشین خود با مشکل مواجه شوید. وقتی سعی می کنید این کار را انجام دهید، ممکن است متوجه تکان خوردن یا توقف آن شوید.
تست آلایندگی ناموفق:
بسیاری از کشورها نیاز به آزمایش منظم آلایندگی در وسایل نقلیه دارند، و اگر تست درست نباشد، مقصر می تواند مبدل کاتالیزوری شما باشد. شکست در این آزمایش ممکن است با سایر علائم ذکر شده در بالا همراه باشد.
