عملکرد کاتالیزور در خودرو چگونه است؟_{کاتالیزور در خودرو | مدل های مختلف کاتالیزور | نحوه کار کاتالیزور | علائم خرابی کاتالیزور} 

خودروها هنگام کار، مقدار زیادی بخار و گاز تولید می کنند که به عنوان آلاینده نیز شناخته می شوند. انتشار گازهای گلخانه ای به آلودگی هوا کمک می کند، به همین دلیل قانون هوای پاک در سال ۱۹۶۳ در ایالات متحده به منظور کاهش میزان آلودگی تولید شده توسط طیف وسیعی از صنایع تصویب شد. قانون ملی استانداردهای انتشار گازهای گلخانه ای، اصلاحیه ای در سال ۱۹۶۵ در قانون هوای پاک، اولین استانداردهای آلایندگی فدرال خودروها را تعیین کرد. هر ایالت دارای مقرراتی است که استانداردهای فدرال را رعایت می کند، در بسیاری از ایالت ها لازم است همه خودروهای ثبت نام شده برای ارزیابی خروجی آلایندگی آزمایش شوند. سیستم اگزوز مدرن خودروها دارای طیف وسیعی از قطعات است که به کنترل آلاینده ها و دوستدار محیط زیست آنها کمک می کند. در بین این قطعات یک مبدل کاتالیزوری وجود دارد که به بسیاری از خودروسازان کمک کرد استانداردهای تعیین شده در استاندارد ملی استانداردهای آلایندگی را رعایت کنند. مبدل کاتالیزوری بخش مهمی از سیستم اگزوز است. به خواندن ادامه دهید تا در مورد نقشی که در ماشین شما دارد بیشتر بدانید.

چه کسی مبدل کاتالیزوری را اختراع کرد؟

تاریخچه مبدل کاتالیزوری به پایان قرن نوزدهم برمی گردد، زمانی که برخی از نمونه های اولیه در فرانسه توسعه یافتند. در اواسط دهه ۱۹۵۰، یوجین هودری، مهندس مکانیک فرانسوی، برای تحقیقات خود در زمینه توسعه مبدلهای کاتالیزوری برای موتورهای بنزینی، اختراع دریافت کرد. توسعه هودری مبدل کاتالیزوری ناشی از نگرانی های او در مورد دود عوارض و خروجی اگزوز خودرو از آلودگی هوا بود. او نتایج مطالعات خود را در لس آنجلس مشاهده کرده بود و شروع به کار روی مبدل های دودی کرد. مبدل های کاتالیزوری پس از مقررات کنترل آلایندگی که در اوایل دهه ۱۹۶۰ آغاز شد، توسعه بیشتری یافت. اولین مبدل کاتالیزوری تولید در سال ۱۹۷۳ در شرکت Engelhard ایجاد شد و استفاده گسترده از این قطعه در حدود ۱۹۷۵ آغاز شد.

بیشتر بدانید: دینام خودرو، نحوه عملکرد آن و علائم خرابی

مبدل کاتالیزوری چه کار می کند؟

مبدل کاتالیزوری از محفظه ای به نام کاتالیزور برای تغییر ترکیبات مضر از انتشارات موتور به گازهای ایمن مانند بخار استفاده می کند. این کار باعث تجزیه مولکول های ناایمن در گازهایی می شود که خودرو قبل از انتشار در هوا تولید می کند. 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 حین ایمن سازی گازها برای خروج 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 و آلاینده ها را از هم جدا می کند. گازهای کمتر مضر در حال حاضر از طریق لوله دوم یا خروجی که به لوله لوله خودرو متصل است، عبور می کنند.

داخل مبدل کاتالیزوری چیست؟

داخل مبدل کاتالیزوری به طور معمول از پلاتین یا فلز مشابه آن مانند رودیم یا پالادیوم ساخته می شود. گازها از طریق ساختار لانه زنبوری سرامیکی که در محفظه قرار دارد جریان می یابد. این فلزات دارای مشاغل خاصی هستند که در کاهش انتشار گازها نقش دارند. دو نوع اصلی کاتالیزور وجود دارد که ممکن است در یک اتومبیل قرار گیرند. کاهش کاتالیزورها با حذف اکسیژن به کاهش آلودگی اکسید نیتروژن کمک می کند. 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 فرایند مخالف افزودن اکسیژن مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین در نزدیکی مبدل کاتالیزوری یک سنسور اکسیژن (O2) قرار دارد که با استفاده از آن به واحد کنترل الکترونیکی خودرو (ECU) میزان اکسیژن موجود در گازهای خروجی را می گوید. این به خودرو کمک می کند تا نسبت هوا و سوخت کارآمدتری داشته باشد و به موتور اجازه می دهد اکسیژن کافی را برای تبدیل فرایند اکسیداسیون به مبدل تامین کند.

انواع مبدل های کاتالیزوری

همانطور که قبلا ذکر شد، دو کاتالیزور اصلی؛ کاهش و اکسیداسیون وجود دارد که می توانند در سیستم اگزوز برای رسیدگی به گازهای خاص استفاده شوند.

بسته به سال خودرو و نوع مبدل کاتالیزوری که دارد، ممکن است کاتالیزور کاهشی در محل وجود نداشته باشد. دو نوع اصلی مبدل کاتالیزوری وجود دارد:

• مبدل کاتالیزوری دو طرفه تا سال ۱۹۸۱ در ایالات متحده در خودروها وجود داشت. آنها فقط دارای کاتالیزور اکسیداسیون هستند که به تغییر مونوکسید کربن به دی اکسید کربن کمک می کند. هیدروکربن ها (که سوختی نسوخته و تا حدی سوزانده شده اند) به دی اکسید کربن و آب تبدیل می شوند.
•  از سال ۱۹۸۱، مبدل کاتالیزوری سه راهه استفاده می شود. این عملکرد مانند مبدل دو طرفه با افزودن کاتالیزور احیا انجام می شود. همانطور که قبلاً گفته شد، این برای تغییر اکسیدهای نیتروژن به گازهای نیتروژن و اکسیژن استفاده می شود.
  موتورهای دیزلی از کاتالیزورهای دو طرفه استفاده می کنند و مبدل ها نیز به طور خاص برای کار با اگزوزهای دیزلی طراحی شده اند. مبدلهای این نوع موتورها سعی می کنند ذراتی را که به عنوان کسری آلی محلول شناخته می شوند ، هدف قرار دهند. اینها از هیدروکربنهای متصل به دوده ساخته شده اند.

^{عملکرد کاتالیزور در خودرو چگونه است؟ | کاتالیزور در خودرو | مدل های مختلف کاتالیزور | نحوه کار کاتالیزور | علائم خرابی کاتالیزور} 

علائم خرابی مبدل کاتالیزوری

بنابراین وقتی مبدل کاتالیزوری خراب می شود چه اتفاقی می افتد؟ با توجه به نقشی که این سیستم در سیستم اگزوز خودرو ایفا می کند، هنگامی که شروع به سایش و فرسودگی می کند، ممکن است طیف وسیعی از علائم ظاهر شود.

برخی از نمونه هایی که باید مراقب آنها باشید عبارتند از:

• کاهش بهره وری سوخت اگر مبدل کاتالیزوری مسدود شود  می تواند میزان جریان هوا در موتور شما را کاهش دهد. برای جبران، موتور شما ممکن است بیش از حد معمول سوخت را شروع کند و در نتیجه راندمان سوخت قابل توجهی کاهش یابد.
• چراغ هشدار چک چراغ چک موتور می تواند طیف وسیعی از موارد را نشان دهد. با این حال، یک سیستم تشخیصی در خودروهای تولید شده پس از ۱۹۹۶ 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 کند.
• بوی تخم مرغ گندیده مبدل کاتالیزوری ممکن است دچار آسیب های داخلی شود که باعث می شود در تبدیل گازهای خروجی دچار مشکل شود. نتیجه می تواند بوی گوگرد باشد.

آیرودینامیک خودرو به چه معناست؟

• مشکلات راه اندازی موتور گازهای خروجی در خودرو شما باید خارج شوند. یک مسدود کننده مبدل کاتالیزوری می تواند به طور موثر از این امر جلوگیری کند. این می تواند منجر به افزایش فشار اگزوز شود و باعث شود خودروی شما در هنگام تلاش برای راه انداختن دچار پارگی یا متوقف شدن خودرو شود.
• شتاب ضعیف، گازهای خروجی باید به نحوی خارج شوند. گرفتگی خروجی اگزوز و افزایش فشار ناشی از مبدل مسدود شده ممکن است باعث ایجاد مشکل در افزایش سرعت خودرو شود. وقتی سعی می کنید این کار را انجام دهید ممکن است متوجه تکان خوردن یا تکان خوردن شوید.
• آزمایش آلایندگی ناموفق بسیاری از ایالت ها به طور منظم به آزمایش آلایندگی در خودروها نیاز دارند و اگر از تست خود عبور نکرده اید، مقصر به خوبی می تواند مبدل کاتالیزور شما باشد. شکست این آزمایش ممکن است با سایر علائم ذکر شده در بالا همراه باشد.

^{عملکرد کاتالیزور در خودرو چگونه است؟ | کاتالیزور در خودرو | مدل های مختلف کاتالیزور | نحوه کار کاتالیزور | علائم خرابی کاتالیزور}