انواع کاتالیزور خودرو

آیا اطلاعی از انواع کاتالیزور خودرو و تفاوت آن ها دارید؟ اگر خیر لطفا این مقاله را که توسط گروه تخصصی کاتالیست وان که سال ها است در زمینه تعمیر کاتالیزور ، فروش کاتالیزور و هرآنچه مربوط به کاتالیزور است فعالیت می نماید تقدیم نگاه مهربانتان می گردد تا انتها دنبال نمائید. تعداد زیادی از مردم نمی دانند کاتالیزور خودرو چیست، این قطعه ارزشمند در خودرو نقش بسیار مهمی را ایفا می نماید چرا که ارتباط نزدیکی با آلودگی هوا خواهد داشت. همانطور که حتما اطلاع دارید، گازهای خروجی از اگزوز خودروها حاوی آلاینده هایی می باشند که برای محیط زیست سالم نمی باشند و از این رو، مبدل کاتالیستی یا معمولاً به عنوان CC معرفی گشت. کاتالیزور در زیر خودرو نصب می گردد و به لوله اگزوز متصل می باشد. اساساً مبدل کاتالیزوری محصولات جانبی مضر موجود در گاز خروجی را فیلتر کرده و آنها را خواهد سوزاند. انتشار گازهای گلخانه ای را کم می کند و کارایی خودرو را بهبود خواهد داد.

درباره انواع کاتالیزور خودرو بیشتر بدانید؟

• مدل دو طرفه: یک مبدل کاتالیزوری دو طرفه (یا “اکسیداسیون”) دو وظیفه همزمان خواهد داشت. این نوع مبدل کاتالیزوری به طور گسترده در موتورهای دیزلی برای کم شدن انتشار هیدروکربن و مونوکسید کربن استفاده می گردد. انواع کاتالیزور دو طرفه به شرح زیر است:

1. اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی اکسید کربن: 2CO O2 → 2CO2
2. اکسیداسیون هیدروکربن ها (سوخت نسوخته و نیمه سوخته) به دی اکسید کربن و آب: CxH2x 2 [(3x 1)/2] O2 → xCO2 (x1) H2O (یک واکنش احتراق)

آنها همچنین تا سال 1981 در موتورهای بنزینی در خودروهای بازار آمریکا و کانادا استفاده می گشتند. به خاطر ناتوانی آنها در کنترل اکسیدهای نیتروژن، آنها توسط مبدل های سه طرفه جایگزین گشتند.

• سه راه: از سال 1981، مبدل های کاتالیزوری سه طرفه (کاهش اکسیداسیون) در سیستم های کنترل انتشار خودرو در ایالات متحده و کانادا استفاده گشته است. تعداد زیادی از کشورهای دیگر نیز مقررات سختگیرانه آلایندگی خودرو را اتخاذ کرده اند که در واقع به مبدل های سه طرفه در خودروهای بنزینی نیاز خواهند داشت. کاتالیزورهای احیا و اکسیداسیون معمولاً در یک محفظه مشترک قرار دارند، اما در بعضی مواقع امکان دارد به طور جداگانه قرار گیرند. لازم به ذکر است که مبدل کاتالیزوری سه طرفه سه وظیفه همزمان خواهد داشت که درادامه به آن ها خواهیم پرداخت:

1. کاهش اکسیدهای نیتروژن به نیتروژن و اکسیژن: 2NOx → xO2 N2
2. اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی اکسید کربن: 2CO O2 → 2CO2
3. اکسیداسیون هیدروکربن های نسوخته (HC) به دی اکسید کربن و آب: CxH2x 2 [(3×1)/2]O2 → xCO2 (x1)H2O.

این سه واکنش زمانی که مبدل کاتالیزوری اگزوز موتوری را که کمی بالاتر از نقطه استوکیومتری کار خواهد کرد دریافت می‌نماید، کارآمدتر اتفاق می‌افتد. این نقطه بین 14.6 تا 14.8 قسمت هوا تا 1 قسمت سوخت برای بنزین می باشد.

نسبت سوخت‌های اتوگاز (یا گاز مایع (LPG))، گاز طبیعی و اتانول هر کدام کمی مختلف می باشد و در زمان استفاده از آن سوخت‌ها نیاز به تغییر تنظیمات سیستم سوخت خواهد داشت. انواع کاتالیزور خودرو کدامند

به صورت کلی، موتورهای مجهز به مبدل های کاتالیزوری سه طرفه مجهز به یک سیستم تزریق سوخت بازخورد حلقه بسته کامپیوتری توسط یک یا چند سنسور اکسیژن میباشند، اگرچه در اوایل استفاده از مبدل های سه طرفه، کاربراتورهای مجهز به کنترل مخلوط بازخورد استفاده می گشت.

کاتالیزورهای سه طرفه زمانی تاثیرگذار خواهد بود که موتور در یک نوار باریک از نسبت هوا به سوخت نزدیک به استوکیومتری کار نماید، به صورتی که گاز خروجی بین شرایط غنی (سوخت اضافی) و بدون چربی (اکسیژن اضافی) در نوسان باشد.

با این وجود، وقتی که موتور خارج از محدوده نسبت هوا به سوخت کار می نماید، راندمان تبدیل به سرعت کاهش می یابد. تحت عملکرد موتور بدون چربی، اکسیژن اضافی وجود دارد و کاهش NOx مطلوب نخواهد بود.

مقالات مرتبط

• فلزات با ارزش خاک کاتالیزور
• علت خرابی کاتالیزور
• ارزش فلزات خاک کاتالیزور
• علت کاهش شتاب خودرو چیست؟

در شرایط غنی، سوخت اضافی تمام اکسیژن موجود را پیش از کاتالیزور مصرف می نماید، به همین دلیل فقط اکسیژن ذخیره شده برای عملکرد اکسیداسیون در دسترس می باشد.

سیستم های کنترل حلقه بسته به خاطر الزامات متناقض برای کاهش موثر NOx و اکسیداسیون HC ضروری می باشند. سیستم کنترل باید از اکسید شدن کامل کاتالیست احیای NOx جلوگیری نماید، در عین حال مواد ذخیره‌سازی اکسیژن را دوباره پر کند تا عملکرد خود را به عنوان کاتالیزور اکسیداسیون حفظ نماید.

کاتالیزورهای سه طرفه قادر خواهند بود تا اکسیژن را از جریان گاز خروجی ذخیره نمایند، در بیشتر مواقع وقتی که نسبت هوا به سوخت کم می گردد. زمانی که اکسیژن کافی از جریان اگزوز در دسترس نباشد، اکسیژن ذخیره شده آزاد گشته و مصرف می گردد.

کمبود اکسیژن کافی یا زمانی اتفاق می‌افتد که اکسیژن به دست آمده از کاهش NOx در دسترس نبوده یا زمانی که مانورهای خاصی نظیر شتاب شدید، مخلوط را فراتر از توانایی مبدل برای تامین اکسیژن غنی می‌نماید.

واکنش‌های ناخواسته قادر است تا در کاتالیزور سه‌طرفه رخ بدهد، نظیر تشکیل سولفید هیدروژن خوشبو و آمونیاک. شکل گیری هر یک را می توان با تغییراتی در روکش شستشو و فلزات گرانبها مورد استفاده محدود نمائید.

حذف کامل این محصولات جانبی دشوار خواهد بود.سوخت های بدون گوگرد یا کم گوگرد، سولفید هیدروژن را حذف یا کاهش خواهد داد.

کاتالیزورهای OEM و Aftermarket

کاتالیزورهای خودرو به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: OEM (قطعات اصلی کارخانه) و Aftermarket (قطعات جایگزین و بازار آزاد). کاتالیزور OEM توسط تولیدکننده خودرو طراحی و ساخته می‌شود و هماهنگی کامل با موتور و سیستم‌های الکترونیکی دارد. استفاده از قطعات OEM باعث عملکرد بهینه موتور، کاهش آلایندگی و افزایش طول عمر کاتالیزور می‌شود.در مقابل، کاتالیزورهای Aftermarket اغلب ارزان‌تر هستند و ممکن است کیفیت مواد یا دقت ساخت مشابه نمونه اصلی نداشته باشند. نصب این قطعات بدون بررسی و تطابق دقیق می‌تواند منجر به افزایش آلایندگی، آسیب به سنسورهای اکسیژن و ECU و کاهش عمر موتور شود. بنابراین انتخاب قطعات اصلی همیشه توصیه می‌شود.

تفاوت کاتالیزور خودروهای بنزینی و دیزلی

کاتالیزور خودروهای بنزینی و دیزلی از نظر ساختار و عملکرد متفاوت هستند. در خودروهای بنزینی، معمولاً از کاتالیزور سه‌راهه استفاده می‌شود که به‌طور همزمان اکسیدهای کربن، هیدروکربن‌ها و اکسیدهای نیتروژن را کاهش می‌دهد. این کاتالیزورها با سنسور اکسیژن و ECU هماهنگ هستند تا احتراق بهینه حفظ شود.در خودروهای دیزلی، کاتالیزورها بیشتر به شکل اکسیداسیونی و یا همراه با فیلتر ذرات دیزل (DPF) طراحی می‌شوند تا ذرات معلق و آلاینده‌های دیزل را کاهش دهند. حذف یا نصب کاتالیزور غیر استاندارد در هر دو نوع خودرو می‌تواند باعث افزایش آلایندگی، کاهش توان موتور و مشکلات قانونی شود.

علائم خرابی و عملکرد ناقص کاتالیزور

علائم خرابی	توضیحات
صدای غیرعادی اگزوز:	صدای خفه یا تق‌تق غیرمعمول ممکن است ناشی از شکستگی یا رسوب در کاتالیزور باشد. تشخیص به موقع خرابی باعث جلوگیری از آسیب به موتور و سایر سیستم‌ها می‌شود.
روشن شدن چراغ Check : ECU	Engine خرابی یا انسداد کاتالیزور را تشخیص داده و چراغ خطا روشن می‌شود.
افزایش مصرف سوخت:	احتراق ناقص ناشی از عملکرد ضعیف کاتالیزور، مصرف سوخت را افزایش می‌دهد.
کاهش توان موتور و شتاب:	گرفتگی یا انسداد کاتالیزور باعث محدود شدن جریان گازهای خروجی و کاهش کارایی موتور می‌شود.

روش‌های نگهداری و افزایش عمر کاتالیزور

برای حفظ عملکرد بهینه کاتالیزور و افزایش طول عمر آن، رعایت برخی نکات فنی و مراقبتی بسیار ضروری است. استفاده از سوخت با کیفیت و استاندارد یکی از مهم‌ترین عوامل است؛ سوخت‌های کم سولفور و مرغوب باعث کاهش رسوبات و جلوگیری از گرفتگی شبکه سرامیکی کاتالیزور می‌شوند و از افت کارایی آن جلوگیری می‌کنند. همچنین سرویس منظم موتور و فیلترها مانند فیلتر هوا و فیلتر روغن نقش مهمی در جلوگیری از ورود ذرات اضافی به کاتالیزور دارد و از آسیب به ساختار داخلی آن جلوگیری می‌کند.

روش دیگر، رانندگی اصولی و گرم کردن موتور قبل از فشار زیاد است. رانندگی با دور موتور بالا در شرایط سرد باعث افزایش حرارت و فشار بیش از حد روی کاتالیزور می‌شود و می‌تواند عمر مفید آن را کاهش دهد. علاوه بر این، انجام شستشوی دوره‌ای کاتالیزور با محلول‌های تخصصی و در مراکز معتبر، رسوبات جمع شده را پاکسازی می‌کند و باعث بازگشت کارایی قطعه می‌شود.در مجموع، رعایت این نکات فنی و مراقبتی نه تنها عمر کاتالیزور را افزایش می‌دهد، بلکه عملکرد موتور، مصرف سوخت و کاهش آلایندگی خودرو را نیز تضمین می‌کند و از بروز مشکلات فنی و هزینه‌های سنگین تعمیرات جلوگیری می‌کند.

سخن پایانی

کاتالیزور یکی از حیاتی‌ترین قطعات خودرو است که نقش مستقیم در کاهش آلایندگی، حفظ عملکرد موتور و افزایش طول عمر قطعات دیگر دارد. انواع مختلف کاتالیزور، شامل کاتالیزور سرامیکی، فلزی، اکسیداسیونی، احیاکننده و سه‌راهه، هرکدام وظایف مشخصی در فرآیند تصفیه گازهای خروجی خودرو دارند. استفاده از قطعات اصلی و استاندارد، مراقبت دوره‌ای، سرویس منظم موتور و شستشوی اصولی کاتالیزور، بهینه‌ترین روش‌ها برای حفظ عملکرد و عمر مفید این قطعه هستند. حذف یا نصب نمونه‌های تقلبی نه تنها موجب کاهش کارایی خودرو و افزایش آلایندگی می‌شود، بلکه ممکن است مشکلات قانونی و هزینه‌های بالای تعمیر ایجاد کند. بنابراین، توجه به کاتالیزور و رعایت نکات فنی مرتبط با آن، یکی از اصول کلیدی نگهداری و سلامت خودرو است.