مبدل کاتالیزوری - عملکرد آن در ماشین
مقدار
اگزوز خودرو حاوی مواد سمی زیادی است. برای جلوگیری از انتشار آنها در اتمسفر از دستگاه خاصی به نام «مبدل کاتالیزوری» یا «کاتالیست» استفاده می شود. روی خودروهایی با موتورهای احتراق داخلی بنزینی و دیزلی نصب می شود. دانستن نحوه عملکرد یک مبدل کاتالیزوری می تواند به شما در درک اهمیت عملکرد آن و ارزیابی پیامدهایی که حذف آن می تواند ایجاد کند کمک کند.
دستگاه کاتالیست
مبدل کاتالیزوری بخشی از سیستم اگزوز است. درست در پشت منیفولد اگزوز موتور قرار دارد. مبدل کاتالیزوری شامل موارد زیر است:
- محفظه فلزی با لوله های ورودی و خروجی.
- بلوک سرامیکی (یکپارچه). این یک ساختار متخلخل با سلول های زیادی است که سطح تماس گازهای خروجی را با سطح کار افزایش می دهد.
- لایه کاتالیزوری یک پوشش ویژه بر روی سطح سلول های بلوک سرامیکی است که از پلاتین، پالادیوم و رودیوم تشکیل شده است. در جدیدترین مدل ها، گاهی اوقات از طلا برای آبکاری استفاده می شود - یک فلز گرانبها با هزینه کمتر.
- پوشش. این به عنوان عایق حرارتی و محافظت از مبدل کاتالیزوری در برابر آسیب مکانیکی عمل می کند.
عملکرد اصلی مبدل کاتالیزوری خنثی کردن سه جزء سمی اصلی گازهای خروجی است، از این رو نام آن - سه راهه است. اینها موادی هستند که باید خنثی شوند:
- اکسیدهای نیتروژن NOx، جزء مه دود که باعث باران اسیدی می شود، برای انسان سمی است.
- مونوکسید کربن CO با غلظت تنها 0,1 درصد در هوا برای انسان کشنده است.
- هیدروکربن های CH جزء مه دود هستند، برخی از ترکیبات سرطان زا هستند.
مبدل کاتالیزوری چگونه کار می کند
در عمل، مبدل کاتالیزوری سه طرفه بر اساس اصل زیر کار می کند:
- گازهای خروجی موتور به بلوک های سرامیکی می رسد و در آنجا به سلول ها نفوذ کرده و آنها را کاملا پر می کند. فلزات کاتالیزور، پالادیوم و پلاتین، یک واکنش اکسیداسیون را ایجاد می کنند که در آن هیدروکربن های نسوخته CH به بخار آب و مونوکسید کربن CO به دی اکسید کربن تبدیل می شود.
- کاتالیزور فلز کاهنده رودیوم NOx (اکسید نیتریک) را به نیتروژن معمولی و بی ضرر تبدیل می کند.
- گازهای خروجی تمیز شده در اتمسفر آزاد می شوند.
اگر خودرو مجهز به موتور دیزلی باشد، همیشه یک فیلتر ذرات در کنار مبدل کاتالیزوری نصب می شود. گاهی اوقات می توان این دو عنصر را در یک عنصر ترکیب کرد.
دمای کار یک مبدل کاتالیزوری تأثیر تعیین کننده ای بر اثربخشی خنثی سازی اجزای سمی دارد. تبدیل واقعی تنها پس از رسیدن به 300 درجه سانتیگراد شروع می شود. فرض بر این است که دمای ایده آل از نظر عملکرد و عمر مفید بین 400 تا 800 درجه سانتی گراد است. پیری تسریع شده کاتالیزور در محدوده دمایی 800 تا 1000 درجه سانتیگراد مشاهده می شود. عملکرد طولانی مدت در دماهای بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد بر مبدل کاتالیزوری تأثیر منفی می گذارد. یک جایگزین برای سرامیک های با دمای بالا، ماتریس فلزی فویل موجدار است. پلاتین و پالادیوم به عنوان کاتالیزور در این ساختار عمل می کنند.
مبدل کاتالیزوری منبع
میانگین عمر یک مبدل کاتالیزوری 100 کیلومتر است، اما با عملکرد مناسب می تواند تا 000 کیلومتر به طور معمول کار کند. علت اصلی سایش زودرس خرابی موتور و کیفیت سوخت (مخلوط سوخت و هوا) است. گرمای بیش از حد در حضور یک مخلوط بدون چربی اتفاق می افتد و اگر بیش از حد غنی باشد، بلوک متخلخل با سوخت نسوخته مسدود می شود و از انجام فرآیندهای شیمیایی لازم جلوگیری می کند. این بدان معنی است که عمر مفید مبدل کاتالیزوری به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
یکی دیگر از علل شایع خرابی مبدل کاتالیزوری سرامیکی، آسیب مکانیکی (ترک) ناشی از تنش مکانیکی است. آنها تخریب سریع بلوک ها را تحریک می کنند.
در صورت بروز نقص، عملکرد مبدل کاتالیزوری بدتر می شود که توسط یک پروب لامبدا دوم تشخیص داده می شود. در این حالت، واحد کنترل الکترونیکی یک نقص را گزارش می کند و خطای "CHECK ENGINE" را روی داشبورد نمایش می دهد. صدای جغجغه، افزایش مصرف سوخت و بدتر شدن دینامیک نیز از نشانه های خرابی است. در این حالت با یک مورد جدید جایگزین می شود. کاتالیزورها را نمی توان تمیز یا بازسازی کرد. از آنجایی که این دستگاه گران است، بسیاری از رانندگان ترجیح می دهند به سادگی آن را حذف کنند.
آیا مبدل کاتالیزوری قابل حذف است؟
پس از برداشتن کاتالیزور، اغلب با شعله گیر جایگزین می شود. دومی جریان گازهای خروجی را جبران می کند. توصیه می شود برای از بین بردن صداهای ناخوشایندی که هنگام برداشتن کاتالیزور ایجاد می شود، آن را نصب کنید. همچنین اگر می خواهید آن را بردارید، بهتر است دستگاه را به طور کامل جدا کنید و برای سوراخ کردن دستگاه به توصیه های برخی از علاقه مندان به خودرو متوسل نشوید. چنین روشی فقط برای مدتی وضعیت را بهبود می بخشد.
در خودروهای مطابق با استانداردهای زیست محیطی یورو 3، علاوه بر حذف مبدل کاتالیزوری، واحد کنترل الکترونیکی باید دوباره فلش شود. باید به نسخه ای بدون مبدل کاتالیزوری ارتقا داده شود. همچنین می توانید یک شبیه ساز سیگنال پروب لامبدا را نصب کنید تا نیازی به سیستم عامل ECU نداشته باشید.
بهترین راه حل در صورت خرابی مبدل کاتالیزوری تعویض آن با قطعه اصلی در سرویس تخصصی است. بنابراین، تداخل در طراحی خودرو مستثنی خواهد شد و کلاس زیست محیطی با آنچه توسط سازنده مشخص شده مطابقت خواهد داشت.
