کاتالیست خودرو (Catalytic Converter) قطعه ای در سیستم اگزوز است که وظیفه دارد گازهای سمی حاصل از احتراق موتور را به گازهای کم ضررتر تبدیل کند. این قطعه بین منیفولد دود و لوله اگزوز نصب می شود. داخل کاتالیست یک ساختار لانه زنبوری سرامیکی یا فلزی وجود دارد که با فلزات گران بها مانند پلاتین، پالادیوم و رودیوم پوشانده شده است. این فلزات نقش کاتالیزور دارند؛ یعنی بدون اینکه خودشان مصرف شوند، واکنش های شیمیایی را تسریع می کنند.
در فرآیند تولید کاتالیست خودرو، مراحل ساخت بستر سرامیکی لانه زنبوری (Monolith)، پوشش دهی با لایه ای به نام Washcoat برای افزایش سطح تماس و قرار دادن مجموعه داخل پوسته فلزی مقاوم به حرارت طی می شود. کاتالیست به طور معمول بین ۸۰ تا ۱۵۰ هزار کیلومتر عمر می کند، اما کیفیت سوخت و سلامت موتور نقش مهمی در دوام آن دارند.
کاتالیست خودرو چیست؟
کاتالیست خودرو، که به آن کاتالیزور یا مبدل کاتالیستی نیز گفته می شود، قطعه ای استوانه ای است که در مسیر اگزوز و پس از خروجی موتور نصب می شود. این قطعه مانند یک تصفیه خانه عمل کرده و گازهای سمی و خطرناک تولیدشده از احتراق سوخت در موتور را به گازهای کم ضرر تبدیل می کند، تا پیش از انتشار در جو، میزان خطر و آلودگی این گازها کاهش یابد.
در اثر احتراق سوخت در موتور خودرو، گازهای آلاینده متعددی تولید می شوند. وظیفه کاتالیست در خودرو با انجام واکنش های شیمیایی روی این گازها، ضمن کاهش خروج آلاینده ها، بخش زیادی از آن ها را به گازهای کم ضرر تبدیل می کند. مونوکسید کربن که یکی از خطرناک ترین گازهای آلاینده اگزوز است، توسط کاتالیست به دی اکسید کربن تبدیل می شود، گازی که اثرات زیان بار آن به مراتب کمتر است.
نشانه هایی از خرابی کاتالیست خودرو
خرابی کاتالیست خودرو به دو شکل رخ می دهد. در بسیاری از موارد، گرفتگی کاتالیست به دلیل تجمع دوده و سایر آلاینده ها مشاهده می شود. گاهی نیز ممکن است ساختار داخلی کاتالیست آسیب ببیند. عوامل متعددی وجود دارند که می توانند باعث خرابی و کاهش کارایی کاتالیست شوند. از جمله این نشانه ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- در معاینه فنی مقدار کربن مونوکسید، کربن دی اکسید و هیچ گونه مواد شیمیایی نباید از مقدار مشخص شده بیشتر باشد و در صورت بیشتر بودن این مقدار باید این قسمت عوض شود در غیر این صورت کارت معاینه فنی به آن تعلق نمی گیرد.
- در صورت خرابی این قطعه سرعت خودرو به میزان قابل توجهی کم می شود که می توان با مراجعه به تعمیرکار از خرابی آن مطمئن شد.
- کاتالیست برای کارکردن به دمای 900 درجه سانتی گراد نیاز دارد درصورتی که بعد از گرم شدن ماشین دما به این مقدار افزایش پیدا نکرد مشکل از کاتالیست است. بهتر است برای اطمینان از میزان گرم شدن از دماسنج های پیشرفته ای چون اینفرارد استفاده کنید.
- یکی دیگر از علائم خرابی ماشین بوی بدی است که در کابین اتومبیل احساس می شود (بویی شبیه بوی تخم مرغ گندیده) و درصورتیکه این بو به مرور زمان بیشتر شد احتمال این که کاتالیست خراب باشد وجود دارد.
- سنگ ریزه داشته باشد و هم چنین در هنگام رانندگی لرزش هایی را در قسمت موتور آن احساس می کنید.
توجه داشته باشید که این عملیات را در زمانی که خودرو برای چندین ساعت کارنکرده است و موتور آن کاملا سرد هست انجام دهید زیرا دمای کاتالیست در زمان کارکردن بسیار بالا است و امکان سوختگی آن وجود دارد. البته این مورد در ارتباط با بازیافت روغن هم مربوط است. به دلیل اینکه کیفیت روغن تولید شده باعث افزایش مدت زمان ماندگاری می شود.
علت خراب شدن کاتالیست خودرو چیست؟
برای آنکه یک خودرو عملکرد صحیح و مناسبی داشته باشد باید تمامی اجزا و قطعات آن سالم باشند و به خوبی کار کنند. کاتالیست یکی از همین قطعات است که بی عیب و نقض بودن آن بسیار حائز اهمیت است. خرابی کاتالیست خودرو می تواند دلایل مختلفی داشته باشد که از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- گرفتگی شبکه کاتالیست خودرو می تواند از مهم ترین علت هایی باشد که کاتالیست با آن مواجه می شوند. این اتفاق زمانی به وجود می آید که هوای تولید شده در نتیجه فعالیت های شیمیایی به درستی خارج نشود و همچنین هوای تازه نیز به موتور وارد نمی شود و سبب افت شدید و خرابی ماشین شما می شود.
- جرقه خودرو به درستی کار نکند باعث می شود هوای تازه و سوخت هم دیگر ترکیب نشود و سوختن به صورت صحیح و کامل انجام نشود همین امر زمینه ساز نقص در کاتالیست می شود.
- ضربه فیزیکی به صورت مستقیم می تواند بر کارایی کاتالیست تاثیر منفی بگذارد این ضربه می تواند ناشی از رانندگی با سرعت بالا بر روی سرعت گیرها و دست اندازها باشد که امکان ضربه کاتالیست را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
- افزایش دمای کاتالیست نیز می تواند در خرابی کاتالیست دخیل باشد.
قسمت های تشکیل دهنده کاتالیست خودرو چیست؟
کاتالیست خودرو از چند بخش مهم تشکیل شده است از جمله:
- هسته کاتالیست: ساختاری لانه زنبوری دارند که از جنس سرامیک مونولیتی است.
- لایه اکسیدی: لایه ای است که وظیفه نگهداری ماده کاتالیست را بر عهده دارد که می تواند از جنس اکسید آلومینیوم، دیاکسید تیتانیوم و دی اکسید سیلیکون و یا از ترکیب سیلیکا آلومین باشد.
- ماده کاتالیست: هر کاتالیستی دارای یک ماده است که از فلز پالادیوم و رادیوم برای آن استفاده می شود.
چه زمانی نسبت به تعویض کاتالیست خودرو اقدام کنید؟
کاتالیست خودرو حداقل بعد از گذشت 80 الی 150 هزار کیلومتر باید آن را عوض کرد زیرا بعد از طی کردن همچون مسافتی وظیفه خود را از دست می دهد و گازهای پرخطر را به محیط زیست وارد می کند. مورد دیگری که باید به آن اشاره کرد این است که شاید شما مدت زمان زیادی که از یک خودرو استفاده می کنید اما مسافتی که باید را طی نکرده است.
طبق نظر متخصصانی که در این حوزه فعالیت می کنند بهتر است کاتالیست یک خودرو که مسافت بالایی را طی نکرده است هر چهار سال یک بار عوض کرد در غیر این صورت عمر مفید این قطعه به پایان می رسد و کارایی لازم خود را از دست می دهد.
هزینه پرداختی برای تعویض کاتالیست خودرو
به دلیل تنوع بالایی که ماشینها دارند نمی توان برای آنها قیمت یکسانی را عنوان کرد زیرا هر ماشینی کاتالیست مربوط به خود را دارد و قیمت آنها با هم نیز متفاوت است و به دلیل نوسانت اخیر بازار قیمتها بهصورت مداوم در حال تغییر هستند.
نتیجه گیری
کاتالیست خودرو قطعه ای حیاتی در سیستم اگزوز است که وظیفه تصفیه گازهای آلاینده تولیدشده در موتور را بر عهده دارد. این وسیله با انجام واکنش های شیمیایی، مونوکسید کربن، هیدروکربن های نسوخته و اکسیدهای نیتروژن را به گازهای کم ضرر تبدیل می کند. خرابی کاتالیست به دلیل گرفتگی لایه ها با دوده و آلاینده ها یا آسیب به ساختار داخلی آن رخ می دهد.
عمر مفید کاتالیست بسته به کیفیت سوخت و شرایط استفاده خودرو بین ۸۰ تا ۱۵۰ هزار کیلومتر است و پس از این مدت نیاز به تعویض یا بازسازی دارد تا عملکرد موتور و کاهش آلایندگی حفظ شود. برای عملکرد مناسب کاتالیست خودرو بهتر است از روغن های با کیفیتی که توسط شرکت نیرونماد تولید می شود استفاده کنید. زیرا این مجموعه تمامی محصولات خود را بر اساس استانداردهای بین المللی و با بالاترین کیفیت ممکن تولید و به بازار عرضه می کند.
من متخصص مهندسی مکانیک هستم و چندین سال در حوزه تصفیه روغن و تجهیزات صنعتی تجربه دارم. هدف من از نوشتن مقالات در «نیرو نماد» این است که دانش فنی را به شکل کاربردی و قابل استفاده برای حرفهایها و علاقهمندان به اشتراک بگذارم.
