یکی از قطعات مهم در خودرو که جزو استانداردهای آلودگی حساب می‌شود کاتالیزور اگزوز است. این قطعه در برخی از کشورها جزو واجبات و لوازم ضروری خودرو می‌باشد. کاتالیست خودرو قطعه‌ای تاثیر گذار در کاهش میزان آلودگی هوا است. خروج گازهای سمی تولیدی در سیلندر موتور بر عهده اگزوز است. هدف از اگزوز در خودرو به سه دلیل زیر است:
- کاهش دما
- کم کردن آلودگی‌های صوتی و هوا
در واقع نصب کاتالیست کمک زیادی می‌کند تا انتشار گازهای آلوده در هوا کم شود. اما دقت کنید زمانی که کاتالیزور معیوب استفاده کنید آلودگی خودرو تا 5 برابر برای هوا افزایش پیدا می‌کند.در ادامه این مطلب از فروشگاه قطعات یدکی خودرو جاینت پارتس به توضیح کامل این قطعه یدکی خودرو می‌پردازیم.
کاتالیزور اگزور چیست؟ و نقش کاتالیست اگزوز در کاهش آلودگی هوا
کاتالیزور یا مبدل کاتالیست(catalytic converter) بخشی از سیستم اگزوز و خروجی گازهای خودرو است. مبدل کاتالیستی در خودروهای جدید از کاتالیزور سطحی است. کربن منوکسید و هیدوکربن‌ها از جمله سوخت‌های نسوخته در دود خودرو است. این دو مورد جزو آلودگی‌های خطرناک هوا است. گازهای خروجی از اگزوز با مقداری هوا از روی کاتالیزور که شامل فلز اکسیدها است عبور داده می‌شود. گاز CO و هیدروکربن‌ها به CO2 و H2O تبدیل می‌شوند که نسبتا بی خطرند و در هوا آزاد و رها می‌شوند. کاتالیزور قطعه‌ای از فلزات گران و بدنه اسفنجی شکل است. این قطعه در واقع گازهای سمی ناشی از احتراق سوخت مثل مونوکسید کربن، اکسید نیتروژن، هیدروکربن و اکسیذ ازت را در یک فرآیند شیمیایی فیلتر می‌کند تا گاز خروجی اگزوز بی خطر شود.
البته نمی‌توان گفت که به طور 100% این قطعه آلودگی‌ها را به خود جذب می‌کند. اما تا حدود 90% آلاینده‌ها به واسطه کاتالیزور حذف می‌شوند. کاتالیست نقش مهمی در کاهش آلودگی هوا دارد. اگر این قطعه حذف شود آسیب‌های زیادی به محیط و هوا وارد می‌شود.
اجزای کاتالیست
کاتالیزور اگزوز دارای بخش‌های زیر است:
- ماده کاتالیزور : ماده این قطعه از فلزهای گرانی مانند پالادیوم، رادیوم، پلاتین، طلا، کادمیوم یا ترکیبی از آنها است. به دلیل استفاده از این فلزات ارزشمند طبیعتا قیما کاتالیزور گران می‌شود. بنابراین برای حفظ و نگهداری آن کوشا باشید.
- هسته کاتالیزور : این هسته بستری از جنس سرامیک مونولیت است. در بیشتر مواقع این قطعه با حالت و ساختاری لایه زنبوری در مرکز کاتالیست است.
- لایه اکسیدی : جنس این لایه از اکسید آلومینیوم، سیلیکا، آلومینا یا دی اکسید تیتانیوم است. وظیفه این قطعه حفظ و نگهداری از ماده کاتالیزور است.
محل نصب کاتالیست اگزوز
کاتالیزور اگزوز برای تکیل فرآیند شیمیایی نیاز به گرمای زیادی حدود 800 تا 900 درجه سانتی گراد دارد. به همین دلیل باید در بخشی از اگزوز قرار بگیرد که بیشترین حد گرما را تولید می‌کند. از دیگر ویژگی‌های این قطعه این است که علاوه بر جذب گرما در کاهش دمای موتور بسیار تاثیر گذار است. برای اینکه این اهداف محقق شود محل نصب کاتالیزور در قسمت آخر اگزوز سمت ماشین است. از طرفی این قطعه در کنار خروجی منیفولد دود قرار دارد و با توجه به این شرایط و نیاز به دمای بالا، بهترین عملکرد را برای خودرو در این قسمت دارد.
انواع مبدل کاتالیزور اگزوز چیست؟
کاتالیزور قطعه‌ای است که به منظور کاهش آلایندگی هوا که بین موتور و اگزوز بسته می‌شود و بهترین نسبت سوخت به هوا را تنظیم می‌کند، جلوی خروج سریع گازهای سمی را می‌گیرد. یکی از مهم‌ترین کارهای این قطعه از خودرو تبدیل گازهای مضر : HC، CO و NOx به گازهای : CO2، H2O و N2 است. کاتالیزور دارای دو نوع دوگانه و سه گانه است که در ادامه به توضیحات آنها پرداخته‌ایم:
کاتالیزور دوگانه
این نوع کاتالیزور برای کاهش آلاینده‌های مونوکسید کربن و هیدروکربن‌های نسوخته کاربرد دارد. به دلیل اینکه این نوع کاتالیزور توانایی در کاهش آلاینده‌های اکسید نیتروژن ندارد امروزه در موتورهای بنزینی از این نوع کاتالیزور اگزوز استفاده نمی‌شود و به جای آن از کاتالیزورهای سه گانه استفاده می‌شود. کاتالیزور دوگانه به طور همزمان دو عمل زیر را انجام می‌دهد:
- اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی اکسید کربن
- اکسیداسیون هیدروکربن‌های نسوخته و تبدیل آنها به دی اکسید کربن و آب
کاتالیزور سه گانه یکی از انواع کاتالیزور اگزوز
این نوع مبدل کاتالیستی سه وظیفه زیر را انجام می‌دهد:
- کاهش اکسیدهای نیتروژن به اکسیژن و نیتروژن
- اکسیداسیون مونوکسیدکربن به دی اکسید کربن
- اکسیداسیون هیدروکربن‌های نسوخته و تبدیل آنها به دی اکسید کربن و آب
طول عمر کاتالیست و زمان تعویض و تعمیر کاتالیزور اگزوز
قطعه‌ای اسفنجی درون مبدل کاتالیزور قرار دارد که به مرور زمان خاصیت خود را از دست می‌دهد. سپس تبدیل گازهای سمی به گازهای غیر سمی را توسط کاتالیست دچار اختلال می‌کند. البته سایر قطعات یدیک خودرو هم در کاهش عمر این قطعه تاثیرگذار هستند.
به طور کلی طول عمر مفید این قطعه با توجه به نوع سوخت ماشین متفاوت است. زیرا حجم و انواع آلودگی‌های سوخت‌های مختلف باهم متفاوت هستند. طول عمر کاتالیزور در ماشین‌های بنزینی حدودا 80 هزار کیلومتر است. در حالت عادی این مقدار طول عمر تا حدود 4 سال طول می‌کشد. طول عمر مفید این قطعه بین 100000 تا 120000 کیلومتر است. بعد از این مدت کاتالیزور کارایی خود را از دست می‌دهد و میزان آلودگی را تا 5 برابر افزایش می‌دهد. پس بهترین زمان برای تعویض این قطعه بین 100 تا 120 هزار کیلومتر است. بنابراین این قطعه باید کنترل شود و در صورت خرابی تعمیر کاتالیزور اگزوز انجام شود.
معایب حذف و برداشتن کاتالیزور اگزور
برخی از افراد بدون اطلاع کافی در این زمینه، کاتالیست را از خودرو جدا می‌کنند. این کار مشکلات زیادی را برای خودرو ایجاد می‌کند. بسیاری از تعمیرکاران و کارشناسان توصیه می‌کنند که از حذف کاتالیروز خودداری کنید. زیرا حذف این قطعه موتور خودرو را تحت فشار قرار می‌دهد و مشکلات زیادی را برای خودرو ایجاد می‌کند. از جمله مشکلات حذف کاتالیزور عبارت است از:
- افزایش آلودگی خودرو تا 30 برابر
- افزایش مصرف سوخت خودرو
- و افزایش صدای موتور
برخی از جوانان بر این باورند که با حذف کاتالیزور، خدرو شتاب بیشتری می‌گیرد. این باور کاملا اشتباه است. زیرا خودرو در روزهای اول شتاب می‌گیرد اما با مرور زمان از شتاب خودرو کم می‌شود. یکی از مزایای کاتالیست خودرو این است که هوای ورودی به خودرو را کنترل می‌کند. با حذف کاتالیزور هوای ورودی خودرو از کنترل خارج می‌شود.
کاتالیست نقش مهمی در کاهش آلودگی هوا و حذف گازهای سمی اگزوز دارد. به طوری که برداشتن آن در برخی از کشورها تخلف سنگینی دارد و خلاف قانون است. چراکه حذف این قطعه آسیب‌های زیادی به محیط زیست وارد می‌کند.
عوامل خرابی کاتالیست اگزوز
یکی از بیشترین دلایلی که می‌توانید متوجه خرابی کاتالیزور شوید، مسدودی شبکه‌های این قطعه در اثر عمر طولانی مدت است. یا اینکه این انسداد در اثر استفاده از سوخت غیر استاندارد است. مسدودی این شبکه‌ها باعث می‌شود تا دود حاصل از احتراق موتور نتواند از طریق اگزوز تخلیه شود. همچنین باعث می‌شود تا هوای تازه به اندازه کافی به موتور و قطعات موتوری خودرو نرسد. بنابراین گرفتگی این شبکه‌ها موجب خرابی کاتالیزور و کاهش راندمان و بازدهی موتور می‌شود.
دومین عامل خرابی این قطعه تغییرات دما و ترکیب گازهای خروجی از موتور است. در واقع این قطعه به ترکیب گازها بسیار حساس است. بنابراین در اثر وجود مشکلاتی مانند خرابی واشر سرسیلندر کاتالیزور به شدت آسیب می‌بیند. زیرا آب و روغن به محفظه موتور وارد می‌شوند و گازهای خروجی تغییر می‌کنند.همچنین احتراق ناقص و گرمی بیش از حد موتور سبب افزایش حرارت گازهای خروجی می‌شود.به همین دلیل احتمال خرابی این قطعه به شدت افزایش پیدا می‌کند.
علائم خرابی کاتالیزور (مبدل کاتالیست)
از جمله علائم خرابی کاتالیزور اگزوز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- افزایش ناگهانی مصرف سوخت
- کاهش شتابگیری و سرعت خودرو
- لرزش خودرو و بد کار کردن خودرو : دلیل این موضوع این است که توان مبدل کاهش پیدا می‌کند.همچنین به دلیل خرابی و داغی سلول‌ها و نیز مسدودی راه عبور گازهای اگزوز موتور نمی‌تواند به خوبی نفس بکشد.
- سخت استارت خودرون خودرو : یکی از دلایل این اتفاق تجزیه سلول‌های سرامیکی است. ذرات این سرامیک با جریان گاز و نیروهای گریز از مرکز به دیواره کاتالیزور تجزیه می‌شود.
- یکی از دلایل استارت نخوردن خودرو به دلیل خراتبی کاتالیزور اگزوز می‌باشد.
- در تست آلایندگی خودروی شما مردود می‌شود یعنی اینکه مقادیر HC و CO بیشتر از نرمال نشان داده شود.
- چراغ اخطار یا چراغ چک خودرو روشن می‌شود.
- بویی شبیه به تخم مرغ گندیده از نشانه‌های خرابی کاتالیزور اگزوز است. بوی بد و افزایش آن به مرور زمان
- کاهش دمای کاتالیزور اگزوز: با توجه به اینکه بازدهی واقعی کاتالیست زمانی که دمای آن بالا می‌رود مشخص می‌شود،پس کاتالیستی که بعد از مدتی رانندگی و گرمی موتور به دمای ایده‌آل نرسد خراب است. البته راه تشخیص دمای کاتالیزور نیازمند دستگاهی با نام حرارت سنج اینفرارد است.
- در صورتی که خودرو سرد باشد و کاتالیزور را تکان دهید، اگر صدایی شبیه تکان خودرون سنگریزه را احساس کردید نشانه ریختن شبکه‌های داخل آن است.
- اشکال در خروج گازهای اگزوز: زمانی که لرزشی را از گاز خروجی احساس می‌کنید به این دلیل است که دریچه‌های خروجی به نوبت کار می‌کنند. اگر احساس می‌کنید که جریان خروجی این گازها ضعیف است نشانه این است که سلول‌های کاتالیست از بین رفته‌اند.
راه‌های تشخیص خرابی کاتالیزور اگزوز
برای تشخیص خرابی کاتالیزور باید تجربه و ابزاری لازم داشته باشید. در غیر اینصورت باید به متخصص آن مراجعه کنید. یک سری آزمایش وجود دارد که با آن می‌توانید از سالمی یا خرابی جزیی و یا کمل کاتالیزور مطمئن شوید.در زیر به این آزمایش‌ها اشاره کرده‌ایم:
- بررسی قسمت بیرونی کاتالیزور: باید قسمت بیرونی این قطعه را بررسی کنید. هرگونه فرورفتگی، خراش یا تراشه از دلایل خرابی سلول‌های درون کاتالیزور است.
- خروج کاتالیزور و بررسی همه قسمت‌های آن : اگر از بیرون از کاتالیزور مشکلی وجود ندارد حتما کاتالیزور سالم است. اما حتما کاتالیست را خارج کنید و لانه زنبوری آن را چک کنید. اگر بخش لانه زنبوری درست کار کند کاتالیزور درست است.
- بررسی فشار گازهای خروجی اگزوز:برای اینکار نیاز به دستگاه فشار سنج دارید. فشار سنج میزان فشار گازهایی را که از اگزوز خارج می‌شود را اندازه می‌گیرد. اگر فشار گازها بالاتر از حد نرمال باشند نشان از خرابی کاتالیزور است. البته این حد نرمال برای خودروها متفاوت است.
