کاتالیزور خودرو به کاهش آلودگی های هوا کمک می کند و میزان انتشار گازهای مضر از خودرو را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. این یکی از دلایلی است که بسیاری از کشورها مقررات سختی برای استفاده از کاتالیزور در خودروها تعیین کرده اند.
کاتالیزور خودرو چیست
کاتالیزور خودرو یک قطعه مهم در سیستم تخلیه خودرو است که برای کاهش آلودگی های محیطی ناشی از گازهای خروجی موتور استفاده می شود. عمده ترین وظیفه کاتالیزور خودرو، تبدیل گازهای مضر ناشی از سوخت و احتراق موتور خودرو به گازهای کم آلایش می باشد.
کاتالیزور خودرو معمولاً در سیستم تخلیه قرار می گیرد و شامل یک ماتریس کاتالیزوری است که از فلزات گرانبها مانند پلاتین، رودیم و پالادیم تشکیل شده است. این فلزات به عنوان کاتالیزور عمل می کنند و راکتیون های شیمیایی را فعال می کنند.
در فرآیند کاتالیز، گازهای خروجی موتور شامل اکسیدهای نیتروژن (NOx)، کربن مونوکسید (CO) و هیدروکربن های ناخالص مثل هیدروکربن های نااحتراقی (HC) وارد کاتالیزور می شوند. در اینجا، فلزات کاتالیزور با تغییر در ساختار مولکولی گازها، آنها را به مواد کم آلایش مانند نیتروژن، کربن دی اکسید و آب تبدیل می کنند.
اهمیت سنسور دمای آب در خودرو
تاریخچه کاتالیزور ماشین
کاتالیزورهای خودرو، یکی از نتایج تحقیقات و توسعه در صنعت خودرو در قرن بیستم است. در ادامه، تاریخچه کاتالیزور خودرو را به طور خلاصه بررسی می کنیم:
- دهه 1940: تحقیقات در زمینه کاتالیزورها و آلاینده های خروجی موتورها آغاز شد. در این دهه، نیتروژن اکسیدها (NOx) و کربن مونوکسید (CO) به عنوان آلاینده های اصلی شناخته شدند. اما در آن زمان، فناوری کاتالیزور مناسب برای کاهش این آلاینده ها وجود نداشت.
- دهه 1960: نیاز به کاهش آلودگی هوا و استانداردهای محیطی بیشتر، توجه به توسعه کاتالیزورهای خودرو را افزایش داد. تحقیقات بیشتری در زمینه فلزات کاتالیزوری و مواد جدید صورت گرفت. در این دهه، سیستم تخلیه با کاتالیزور سه لایه (سه واحد) معرفی شد، که در آن از کاتالیزورهای پلاتین و پالادیم استفاده می شد.
- دهه 1970: انتشار قوانین و مقررات سخت تر درباره کاهش آلودگی هوا و استفاده از کاتالیزورها در خودروها. این مقررات از سوی سازمان حفاظت محیط آمریکا (EPA) و سازمان حفاظت از محیط زیست در اروپا (EU) اعلام شد.
- دهه 1980 و 1990: توسعه فناوری های جدید کاتالیزورهای خودرو، از جمله کاتالیزورهای دو لایه (دو واحد) و کاتالیزورهای اکسیداسیون کامل (OXC) جهت بهبود عملکرد و کارایی سیستم تخلیه. همچنین، بهبود فناوری کنترل موتورها و سیستم های تزریق سوخت نیز به کاهش آلودگی هوا کمک کرد.
- دهه 2000 به بعد: توسعه فناوری های پیشرفته تر کاتالیزورهای خودرو، از جمله کاتالیزورهای ترکیبی (مانند کاتالیزورهای اکسیداسیون کامل و کاتالیزورهای جذب کننده NOx) و کاتالیزورهای نانوساختار. این فناوری ها بهبود عملکرد و کارایی سیستم تخلیه، همچنین کاهش میزان آلاینده های خروجی موتورها را فراهم کرده اند.
همچنین، ارزش اقتصادی و زیست محیطی مهمی که به آن توجه شده است ایجاد سیستم های کنترل آلاینده ها و نظارت مستمر بر استفاده از کاتالیزورهای خودرو توسط مقامات محیط زیستی و سازمان های حفاظت از محیط زیست. این اقدامات سبب شده است که استانداردهای زیست محیطی برای خودروها به طور قابل توجهی سخت تر شود و تکنولوژی کاتالیزورهای خودرو نیز بهبود یابد.
اجزاء کاتالیزور خودرو کدام است
کاتالیزور خودرو از چندین اجزا تشکیل شده است که هر کدام نقش و وظیفه خاصی در فرایند کاتالیز دارند. اجزا اصلی کاتالیزور خودرو عبارتند از:
- محفظه: کاتالیزور خودرو دارای یک محفظه است که در آن اجزا دیگر قرار می گیرند. محفظه معمولاً از فولاد ضد زنگ با پوشش حرارتی استفاده می شود تا بتواند در دماهای بالا و شرایط سخت تحمل لازم را داشته باشد.
- ماتریس کاتالیزوری: این اجزا از طریق کاهش آلاینده ها و تبدیل آنها به مواد کم آلایش، وظیفه اصلی کاتالیزور را بر عهده دارند. ماتریس کاتالیزوری معمولاً از سرامیک با ساختار باز ساخته می شود که سطح بزرگی را برای تعامل با گازهای خروجی فراهم می کند.
- پوشش کاتالیزوری: پوشش کاتالیزوری یا همان لایه کاتالیزوری، شامل فلزات کاتالیزوری مانند پلاتین، پالادیم و رودیم است. این فلزات به عنوان کاتالیزور عمل می کنند و واکنش های شیمیایی را فعال خواهند کرد. پوشش کاتالیزوری معمولاً به صورت نازک، بر روی ماتریس کاتالیزوری آمده و به واکنش‌های شیمیایی بین گازهای خروجی موتور و ماتریس کاتالیزوری کمک می کند.
- سربسته: سربسته یا بسته بندی کاتالیزور، مسئولیت حفاظت از ماتریس کاتالیزوری و پوشش کاتالیزوری را دارد. این بسته بندی معمولاً از فولاد ضد زنگ یا آلیاژهای سبک مانند آلومینیوم ساخته می شود و محفظه را در برابر شرایط خارجی مانند رطوبت، ضربه و ورود آلودگی ها محافظت می کند.
- سیستم اتصالات: کاتالیزور خودرو دارای سیستم اتصالات است که به طور معمول شامل لوله های فلزی و کلمپ‌ها یا بولت‌ها برای اتصال کاتالیزور به سیستم تخلیه خودرو می‌باشد.
این اجزا با همکاری و تعامل با یکدیگر، فرایند کاتالیز را در کاتالیزور خودرو انجام می دهند تا آلاینده های خروجی موتور را به مواد کمتشکل از آلاینده های کم آلایش تبدیل کنند. همچنین، برخی از کاتالیزورهای خودرو دارای سیستم های دیگری نیز هستند که بهبود عملکرد آنها را تسهیل می کنند، مانند سیستم ترموستاتیک جهت کنترل دمای کاتالیزور.
مناسب‌ترین قیمت برای خرید وایر شمع خودرو
انواع کاتالیزور خودرو
دو نوع اصلی کاتالیزور خودرو وجود دارد: کاتالیزورهای دو گانه و کاتالیزورهای سه گانه.
کاتالیزورهای دو گانه
کاتالیزورهای دوگانه اولین نوع کاتالیزوری بودند که در خودروها استفاده شدند. آنها برای کاهش انتشار مونوکسید کربن (CO) و هیدروکربن ها (HC) از موتورهای بنزینی طراحی شده اند. کاتالیزورهای دوگانه این کار را با اکسیداسیون CO و HC به دی اکسید کربن (CO2) و آب (H2O) انجام می دهند.
عملکرد کاتالیزورهای دوگانه
کاتالیزورهای دوگانه از یک ساختار لانه زنبوری سرامیکی ساخته شده اند که با یک لایه نازک از فلزات گرانبها مانند پلاتین، رودیوم و پالادیوم پوشیده شده است. گازهای خروجی از موتور از طریق لانه زنبوری عبور می کنند و فلزات گرانبها واکنش های شیمیایی زیر را کاتالیز می کنند:
- 2CO + O2 → 2CO2
- HC + O2 → CO2 + H2O
مزایای کاتالیزورهای دوگانه
- کاهش انتشار CO و HC
- بهبود کیفیت هوا
- افزایش راندمان موتور
- کاهش مصرف سوخت
معایب کاتالیزورهای دوگانه
- حساسیت به سرب
- نیاز به گرم شدن قبل از شروع کار
- عمر مفید محدود
کاتالیزورهای دوگانه در حال حاضر در اکثر خودروهای بنزینی مدرن استفاده نمی شوند. آنها با کاتالیزورهای سه گانه جایگزین شده اند که به طور موثرتری آلاینده ها را کاهش می دهند.
نکاتی برای نگهداری از کاتالیزورهای دوگانه
- از بنزین با کیفیت بالا استفاده کنید.
- از گرم شدن بیش از حد موتور خودداری کنید.
- به طور منظم روغن موتور خود را تعویض کنید.
- سنسور اکسیژن خود را به طور منظم بررسی کنید.
- از رانندگی در شرایط سخت مانند آفرود خودداری کنید.
با رعایت این نکات می توانید به عمر کاتالیزور دوگانه خود بیفزایید و به حفظ محیط زیست کمک کنید.
کاتالیزورهای سه گانه
کاتالیزورهای سه گانه نوعی کاتالیزور هستند که در بیشتر خودروهای مدرن بنزینی و دیزلی استفاده می شوند. آنها برای کاهش انتشار آلاینده های مضر از جمله مونوکسید کربن (CO)، هیدروکربن ها (HC) و اکسیدهای نیتروژن (NOx) از موتور خودرو طراحی شده اند.
عملکرد کاتالیزورهای سه گانه
کاتالیزورهای سه گانه از یک ساختار لانه زنبوری سرامیکی ساخته شده اند که با یک لایه نازک از فلزات گرانبها مانند پلاتین، رودیوم و پالادیوم پوشیده شده است. گازهای خروجی از موتور از طریق لانه زنبوری عبور می کنند و فلزات گرانبها واکنش های شیمیایی زیر را کاتالیز می کنند:
- 2CO + O2 → 2CO2
- HC + O2 → CO2 + H2O
- 2NOx + CO → N2 + CO2
مزایای کاتالیزورهای سه گانه
- کاهش انتشار CO، HC و NOx
- بهبود کیفیت هوا
- افزایش راندمان موتور
- کاهش مصرف سوخت
معایب کاتالیزورهای سه گانه
- حساسیت به سرب
- نیاز به گرم شدن قبل از شروع کار
- عمر مفید محدود
- قیمت بالا
نکاتی برای نگهداری از کاتالیزورهای سه گانه
- از بنزین با کیفیت بالا استفاده کنید.
- از گرم شدن بیش از حد موتور خودداری کنید.
- به طور منظم روغن موتور خود را تعویض کنید.
- سنسور اکسیژن خود را به طور منظم بررسی کنید.
- از رانندگی در شرایط سخت مانند آفرود خودداری کنید.
با رعایت این نکات می توانید به عمر کاتالیزور سه گانه خود بیفزایید و به حفظ محیط زیست کمک کنید.
علاوه بر کاتالیزورهای دوگانه و سه گانه، انواع دیگری از کاتالیزورها نیز وجود دارند که برای کاربردهای خاص استفاده می شوند. به عنوان مثال، کاتالیزورهای اکسیداسیون برای کاهش انتشار CO و HC از موتورهای دیزلی استفاده می شوند. کاتالیزورهای SCR برای کاهش انتشار NOx از موتورهای دیزلی استفاده می شوند.
مرجع خرید با کیفیت‌ترین کویل احتراق خودرو
علت خرابی کاتالیزور خودرو
خرابی کاتالیزور خودرو ممکن است به دلیل عوامل مختلفی اتفاق بیفتد، از جمله سوخت نامناسب، عملکرد نادرست موتور، آلودگی‌های خارجی یا ضربه‌های فیزیکی. برخی از علائم خرابی کاتالیزور خودرو عبارتند از:
- افزایش مصرف سوخت: اگر مصرف سوخت خودرو بدون دلیل مشخصی افزایش یافته و راندمان خودرو کاهش یافته، خرابی کاتالیزور ممکن است یکی از دلایل آن باشد. کاتالیزور خراب می‌تواند باعث افت قدرت موتور و کاهش راندمان سوخت‌گیری شود.
- کاهش قدرت و عملکرد موتور: کاتالیزور خراب ممکن است باعث کاهش قدرت و عملکرد موتور شود. این ممکن است به دلیل مسدود شدن یا کاهش جریان هوا و گازها در سیستم تخلیه باشد.
- عملکرد نامناسب موتور: خرابی کاتالیزور ممکن است باعث ایجاد عیب‌های موتوری مانند اشتعال نامنظم، ترک خوردگی در سیلندرها، و یا افزایش دمای موتور شود.
- علائم اختلال در سیستم تخلیه: خرابی کاتالیزور ممکن است باعث ایجاد علائم اختلال در سیستم تخلیه شود، مانند صدای غیرعادی، لرزش‌های نامنظم، بوی سوخت سوزی غیرعادی یا دودکشی بیش از حد از لوله تخلیه.
- چراغ چک روشن: اگر چراغ چک‌موتور روشن شده و خطا با کاتالیزور مرتبط است، ممکن است کاتالیزور خودرو خراب شده باشد. در برخی موارد، سنسورهای مرتبط با کاتالیزور نیز می‌توانند خطا را تشخیص دهند و چک‌موتور را روشن کنند.
در هر صورت، برای تشخیص دقیق خرابی کاتالیزور خودرو و تعمیر آن، توصیه میشود به یک تکنسین متخصص مراجعه کنید تا علت خرابی را تشخیص داده و تعمیرات لازم را انجام دهد.
اگر کاتالیزور نباشد چه میشود
حذف کاتالیزور از خودرو یک کار عمدی غیرقانونی و ضدزیستی است. کاتالیزورها در سیستم تخلیه خودرو برای کاهش آلاینده‌های مضر و پایدارسازی گازهای خروجی استفاده می‌شوند. حذف کاتالیزور باعث افزایش آلودگی هوا و تخریب محیط زیست میشود. علیه حذف کاتالیزور از خودروها قوانین و مقررات دقیقی وجود دارد و در بسیاری از کشورها قانونی است و مجاز به استفاده از خودروهایی که کاتالیزور آنها حذف شده است نیستید.
علاوه بر این، حذف کاتالیزور می‌تواند عواقب منفی برای خودرو و عملکرد آن داشته باشد. بدون کاتالیزور، سیستم تخلیه خودرو بدون تعادل کار می‌کند و ممکن است باعث افزایش دمای موتور و کاهش عمر مفید آن شود. همچنین، حذف کاتالیزور ممکن است به دلیل تغییرهای در جریان هوا و گازها، باعث ایجاد عیب‌ها در سیستم تزریق سوخت و سیستم اشعال شود. از این رو، حذف کاتالیزور از خودرو توصیه نمی‌شود و به جای آن، بهتر است که کاتالیزور به درستی نگهداری و در صورت نیاز تعویض شود.
علائم نداشتن کاتالیزور
خاک کاتالیزور چه ارزشی دارد
خاک کاتالیزور خودرو ماده ای است که از ضایعات کاتالیزور خودرو به دست می آید. این ماده حاوی فلزات گرانبهایی مانند پلاتین، رودیوم و پالادیوم است که می توان آنها را بازیافت کرد و دوباره در ساخت کاتالیزورهای جدید استفاده کرد.
قیمت خاک کاتالیزور
قیمت خاک کاتالیزور خودرو به عوامل مختلفی از جمله نوع کاتالیزور، عیار فلزات گرانبها و قیمت روز فلزات گرانبها بستگی دارد اما به طور کلی می‌توان معیار زیر را برای قیمت گذاری خاک کاتالیزور بیان کرد.
قیمت خاک کاتالیزور در خودرو ایرانی کیلویی ۲/۰۰۰/۰۰۰ تومان تا کیلویی ۷/۰۰۰/۰۰۰ تومان ، در خودرو چینی کیلویی ۵/۰۰۰/۰۰۰ تومان تا کیلویی ۱۲/۰۰۰/۰۰۰ تومان و در خودرو خارجی کیلویی ۷/۰۰۰/۰۰۰ تومان تا کیلویی ۱۵/۰۰۰/۰۰۰ تومان است.
| خودرو | قیمت | خودرو | قیمت | خودرو | قیمت |
|---|---|---|---|---|---|
| 206 HAXGEX | 3/300/000 | 206 کد اصلی | 3/300/000 | نیسان دو گل | 4/500/000 |
| 206 GAXFEX | 3/300/000 | پژو یورو 4 KKJ | 1/000/000 | دو قلو کوچک با سنسور | 2/500/000 |
| مزدا | 2/500/000 | پژو یورو 4 KEM | 2/200/000 | دوقلو کوچک بدون سنسور | 3/000/000 |
| دی کی | 2/200/000 | پژو قابدار دوسنسور | 4/000/000 | ||
| تیبا یورو 4 | 1/500/000 | PEUGEOT TOPOL | 800/000 | ||
| L90 C293 | 4/000/000 | پراید | 600/000 | 206 k181 | 4/000/000 |
| L90 C542 | 7/000/000 | سیمی | 600/000 | 206 k417 | 4/000/000 |
| L90 C298 | 5/000/000 | 206 اصلی k357 | 7/000/000 | ||
| سایپا | 4/500/000 | X2 | 2/000/000 | ||
| سه گل | 2/400/000 | X3 | 2/000/000 | ||
| مگان فرانسه | 2/500/000 | سمند EF7 | 3/500/000 | ||
| مگان ترک | 2/000/000 |