مبدل کاتالیزور چیست و چه کاری انجام می دهد؟

خودروها هنگام حرکت گازهای زیادی تولید می کنند، گازهایی که نهایتا سبب آلودگی هوا شده و خطرات زیادی برای انسان ها به دنبال دارند. انتشار این گازهای آلاینده هوا را به شدت آلوده می کند، به همین دلیل قانون هوای پاک در سال 1963 در ایالات متحده تصویب شد تا میزان آلودگی تولید شده توسط خودروها کاهش یابد.
امروزه سیستم اگزوز خودروها دارای قطعات مختلفی است که به کنترل آلایندگی ها کمک و خودروها را بیشتر با محیط زیست منطبق می کنند. یکی از قطعاتی که به بسیاری از خودروسازان کمک کرد تا استانداردهای تعیین شده توسط سازمان استاندارد و محیط زیست کشورهای مختلف را رعایت کند مبدل کاتالیزوری یا به عبارت ساده تر و عامیانه کاتالیزور نام دارد.
مبدل کاتالیزور بخش مهمی از سیستم اگزوز است. احتمالاً می‌پرسید که مبدل کاتالیزور چه وظیفه ای دارد؟ در این مطلب از فروشگاه اینترنتی مافی با ما همراه باشید تا شما را بیشتر با وظایف مبدل کاتالیزور آشنا کنیم.

چه کسی مبدل کاتالیزور را اختراع کرد؟

تاریخچه مبدل کاتالیزور به پایان قرن نوزدهم باز می گردد، زمانی که برخی از نمونه های اولیه در فرانسه توسعه یافتند. در اواسط دهه 1950، یوجین هودری، مهندس مکانیک فرانسوی، برای تحقیقات خود در زمینه توسعه مبدل های کاتالیزوری برای موتورهای بنزینی، مجوز رسمی دریافت کرد.
هودری به دلیل تاثیر دود اگزوز خودروها بر آلودگی هوا و نگرانی هایی که نسبت به تاثیر آن داشت مبدل کاتالیزور را طراحی کرد. وی پیش از این بررسی های گسترده ای در این خصوص در شهر لس آنجلس انجام داده بود و پس از مشاهده نتایج، کار بر روی مبدل کاتالیزور را آغاز و قدم بزرگی را در این عرصه برداشت.
مبدل های کاتالیزوری پس از وضع قانون آلایندگی که در اوایل دهه 1960 آغاز شد، توسعه بیشتری یافتند. نخستین مبدل کاتالیزور در سال 1973 توسط شرکت Engelhard طراحی و اولین بار در سال 1975 در خودروها مورد استفاده قرار گرفت.

مبدل کاتالیزور چه کاری انجام می دهد؟

مبدل کاتالیزوری دارای محفظه ای به نام کاتالیزور است که ترکیبات مضر خروجی موتور را به گازهای ایمن مانند بخار تبدیل می کند. مبدل کاتالیزور از انتشار گازهای سمی خودرو جلوگیری کرده و موجب کاهش آلودگی هوا می شود.
مبدل کاتالیزور در قسمت کف خودرو قرار دارد و شبیه یک جعبه فلزی بزرگ است. معمولا دو لوله از آن خارج می شود. مبدل از این دو لوله و کاتالیزور در طول فرآیند ایمن سازی برای دفع گازهای سمی استفاده می کند.
گازها از لوله “ورودی” متصل به موتور خودرو وارد می شوند که باعث واکنش شیمیایی شده و آلاینده ها را از هم جدا می کند. گازهای کم ضرر نیز از طریق لوله دوم یا “خروجی” که به لوله اگزوز خودرو متصل است، خارج می شوند.

چه چیزی داخل مبدل کاتالیزور وجود دارد؟

مبدل کاتالیزور معمولاً از طلای سفید (پلاتین) یا فلزی مانند رودیوم یا پالادیوم ساخته شده است. گازها از طریق ساختار لانه زنبوری سرامیکی که در داخل محفظه قرار دارد جریان می یابد. کاتالیزور خودرو از انواع فلزات تشکیل شده است که هر کدام وظایف خاص خود را در کاهش آلایندگی دارند. دو نوع اصلی کاتالیزور وجود دارد که ممکن است در یک خودرو وجود داشته باشد:

• کاتالیزورهای احیا
• کاتالیزورهای اکسیداسیون

کاتالیزورهای احیا: این نوع کاتالیزورها با حذف اکسیژن به کاهش آلودگی اکسید نیتروژن کمک می کند. اکسیدهای نیتروژن با گازهای نیتروژن و اکسیژن تجزیه می شوند که به خودی خود بی ضرر هستند.
کاتالیزورهای اکسیداسیون: این نوع کاتالیزور نیز برای تبدیل مونوکسید کربن به دی اکسید کربن از طریق فرآیند مخالف افزودن اکسیژن استفاده می شود.
همچنین در نزدیکی مبدل کاتالیزور یک سنسور اکسیژن (O2) قرار دارد که به واحد کنترل الکترونیکی خودرو (ECU) اطلاع می ‌دهد که چقدر اکسیژن در گازهای خروجی اگزوز یافت می‌ شود. این به خودرو کمک خواهد کرد تا هوا و سوخت را به درستی ترکیب کرده و به موتور اجازه می دهد تا اکسیژن کافی برای تکمیل فرآیند اکسیداسیون مبدل را تامین کند.

از چه مواردی برای ساخت کاتالیزور استفاده می شود؟

مبدل کاتالیزور از چندین ماده تشکیل شده است. کاتالیست هسته یا لایه کاتالیزور بسته به وسیله نقلیه متفاوت است. به عنوان مثال، این قطعات در خودروها اغلب یکپارچه سرامیکی با ساختار لانه زنبوری می باشد.
وقتی هسته های سرامیکی در مقادیر زیاد تولید می شوند، ممکن است ارزانتر باشند. فویل های یکپارچه فلزی از ترکیب آهن، کروم و آلومینیوم ساخته می شوند و کاربردهای ویژه خود را دارد. هسته‌ های فلزی اغلب برای خودروهای کم مصرف تولید می ‌شوند، به همین دلیل ارزانتر هستند. هر دو این مواد به گونه ای طراحی شده اند که سطح بالایی را برای پوشش کاتالیست فراهم کنند.
روکش شستشوی کاتالیزور یک حامل برای مواد کاتالیزوری است که برای پراکندگی مواد در سطح بالایی استفاده می شود. می توان از دی اکسید تیتانیوم، اکسید آلومینیوم، دی اکسید سیلیکون یا ترکیبی از سیلیس و آلومینا استفاده کرد. مواد کاتالیزوری قبل از ورود به هسته در روکش شستشو معلق می شوند. مواد شستشو دارای سطح ناهموار و نامنظمی برای افزایش سطح هستند، که به حداکثر رساندن سطح فعال کاتالیزور موجود برای واکنش با اگزوز موتور کمک می کند.
کاتالیزور مورد استفاده در مبدل بیشتر فلز گران بهایی مانند پلاتین، پالادیوم و رودیوم است. پلاتین به عنوان یک کاتالیزور احیا و به عنوان یک کاتالیزور اکسیداسیون استفاده می شود. اگرچه طلای سفید یا پلاتین یک کاتالیزور بسیار فعال و پر کاربرد است، اما بسیار گران می باشد و برای همه خودروها مناسب نیست. رودیوم به عنوان کاتالیزور احیا مورد استفاده قرار می گیرد، در حالی که پالادیوم به عنوان کاتالیزور اکسیداسیون کاربرد دارد.
در برخی موارد از سیریوم ، آهن، منگنز و نیکل نیز استفاده می شود. با این حال، برخی از شرکت ها استفاده از برخی از این مواد را ممنوع می کنند.

انواع کاتالیزور خودرو

در ادامه این مطلب از فروشگاه اینترنتی مافی با ما همراه باشید تا توضیحات بیشتر در مورد انواع مبدل کاتالیزوری خود در اختیار شما قرار بدهیم.

• اکسیداسیون دو طرفه

مبدل های کاتالیزوری اکسیداسیون دو طرفه دو وظیفه همزمان اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی اکسید کربن و اکسیداسیون هیدروکربن ها به دی اکسید کربن و آب را انجام می دهند. این مبدل به طور گسترده در موتورهای دیزلی برای کاهش انتشار هیدروکربن و مونوکسید کربن استفاده می شود. با این حال، اکسیداسیون دو طرفه در ایالات متحده و کانادا به دلیل ناتوانی آنها در کنترل اکسیدهای نیتروژن استفاده نمی شود.

• اکسیداسیون سه طرفه

این نوع مبدل های کاتالیزوری سه طرفه اکسیداسیون در اکثر نقاط جهان از جمله ایالات متحده و کانادا استفاده می شود. مقررات سختگیرانه آلایندگی خودرو، استفاده از مبدل های سه طرفه را در خودروهای بنزینی تقریباً اجباری کرده است. این مبدل ها به عنوان یکی از مهم ترین اختراعات در تاریخ خودرو شناخته شده اند. اکسیداسیون سه طرفه 3 کار مهم را همزمان انجام می دهند، یعنی کاهش اکسیدهای نیتروژن به نیتروژن و اکسیژن، اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی اکسید کربن و اکسیداسیون هیدروکربن های سوخته نشده به دی اکسید کربن و آب.

• کاتالیزور اکسیداسیون دیزل DOC

کاتالیزور اکسیداسیون دیزل بیشتر برای احتراق تراکمی مانند موتورهای دیزل استفاده می شوند. این دستگاه از اکسیژن موجود در جریان گاز خروجی برای تبدیل مونوکسید کربن به دی اکسید کربن و هیدروکربن ها به آب و دی اکسید کربن استفاده می کند. این مبدل ‌ها با راندمان 90 درصدی کار می ‌کنند، به طوری که قادر به حذف بوی دیزل و کاهش ذرات قابل مشاهده هستند.

چگونه از سرقت مبدل کاتالیزور جلوگیری کنیم؟

امروزه مبدل های کاتالیزور به دلیل قیمت بالایی که دارند به میزان زیادی مورد سرقت قرار می گیرند. علت این موضوع این است که کاتالیزور دارای فلزات با ارزش از جمله طلای سفید می باشد. خودروهایی که فاصله زیادی با زمین داشته باشند بیشتر مورد سرقت قرار می گیرند، زیرا دسترسی به این قطعه در آن ها آسان تر است.
با صرف نظر از نوع خودروی شما، اقداماتی وجود دارد که می توانید برای جلوگیری از سرقت کاتالیزور انجام دهید:
• پارک خودرو در مناطق پر نور و نزدیک به ورودی ساختمان در صورت نبود پارکینگ
• جوش دادن مبدل کاتالیزور به شاسی خودرو
• خرید قفس فلزی برای پوشش مبدل
• نصب دزد گیر با سنسور لرزش
• شماره شناسایی خودرو را روی مبدل حک کنید، این اقدام می تواند فروش قطعه را سخت تر کند و در صورت سرقت، مبدل شما آسان تر پیدا خواهد شد
سوالات متداول در مورد مبدل کاتالیزور

چرا مبدل های کاتالیزوری دزدیده می شوند؟

تعداد مبدل ‌های کاتالیزوری که سرقت شده اند در طی سال 2021 در سراسر دنیا بسیار افزایش یافته است. علت آن این است که قیمت انواع فلزات طی سال های گذشته گران شده و مبدل ها اغلب حاوی مواد با ارزشی مانند پلاتین، پالادیوم و رودیوم هستند که خریداران زیادی در بازار دارد.

مواد کاتالیزور چیست؟

به طور معمول، 3 تا 7 گرم پلاتین در یک مبدل کاتالیزور استاندارد وجود دارد. یک مبدل استاندارد همچنین حاوی 2 تا 7 گرم پالادیوم و 1 تا 2 گرم رودیوم است.

مبدل کاتالیزور چقدر ارزش دارد؟

در حال حاضر بازیافت کنندگان در آمریکا حدود 50 تا 250 دلار برای بازیافت کاتالیزور پرداخت می کنند. نسبت به نوع خودرو هزینه آن متفاوت می باشد. به عنوان مثال بازیافت کنندگان کاتالیزور خودروهای هیبریدی را حتی ممکن است به قیمت بین 800 تا 1500 دلار نیز بخرند.
به خاطر داشته باشید که اگر مبدل کاتالیزور شما دزدیده شود، ممکن است نزدیک به 2000 دلار برای شما هزینه داشته باشد پس برای جلوگیری دزدیده شدن آن اقدامات لازم را انجام دهید.
در این مطلب ما به بررسی کاتالیزور خودرو، به عنوان یکی از بخش های مهم خودرو پرداختیم و نکات مهم درباره آن را با شما در میان گذاشتیم. شما می توانید به منظور خرید انواع کاتالیزور خودرو با مراجعه به فروشگاه اینترنتی مافی، ضمن بررسی انواع مدل ها و کسب اطلاعات کامل، از مشاوره کارشناسان فروشگاه مافی نیز قبل از خرید استفاده کنید.