کاتالیزور ماشین چیست و چه کاربردی دارد؟

کاتالیزور ماشین یکی از قطعات اصلی سیستم کنترل آلایندگی ماشین است که در قسمت خروجی اگزور و منیفولد خروجی موتور تعبیه می شود. وظیفه کاتالیزور این است که با تبدیل گازهای سمی حاصل از سوخت خودرو به گازهای بی ضرر، از آلودگی هوا جلوگیری کند. در این مقاله با استاپارت همراه باشید تا بیشتر درباره اینکه کاتالیزور چیست و چه کاربردی دارد صحبت کنیم. 

کاتالیزور ماشین چیست؟

یکی از معضلات اصلی کره زمین افزایش روز افزون آلودگی هوا است که اکثر جوامع را درگیر خود کرده است. به همین دلیل تصمیماتی برای کاهش آلودگی هوا از طریق خودروها گرفته شد که یکی از آنها استفاده از کاتالیزور در خودروها می باشد. 

کاتالیزور (Catalytic converter) قطعه ای در خودرو است که به عنوان مبدل کاتالیستی خودرو هم شناخته می شود. کاتالیزور خودرو معمولا به شکل مستطیل یا استوانه ای است که ابتدا و انتهای آن لوله های پهنی قرار دارد که از یک طرف به خروجی اگزوز و از سمت دیگر به خروجی منیفولد موتور نصب می شود و وظیفه آن کاهش آلایندگی خودرو است.  در انواع خودروها با توجه به نیاز و حجم موتور از یک یا دو کاتالیزور استفاده می شود. کاتالیزور اگزوز به نسبت نوع موتور ماشین و سوخت آن انواع مختلفی دارد؛ که در ادامه انواع آن را معرفی خواهیم کرد. 

نکته: امروزه کمپانی های خودرو موظف هستند در ساخت انواع خودروهای خود از کاتالیزور استفاده کنند. 

معنی کاتالیزور چیست؟

کاتالیزور (Catalyst) به ماده ای گفته می شود که واکنش های شیمیایی را سرعت می بخشد و در پایان خود بدون هیچ تغییری باقی می ماند. مواد تشکیل دهنده کاتالیزور خودرو هم به سرعت دودهای خروجی موتور به را به مواد غیر آلاینده تبدیل می کند. 

مواد کاتالیزور چیست؟

جنس هسته کاتالیزور اگزوز اصولا از سرامیک مونولیتی می باشد، مایع داخل کاتالیزور اصلی ترین بخش آن است که از فلزات گران بها ساخته می شود. اصولا سازنده ها به منظور کاهش هزینه ها بیشتر از پالادیوم و رادیوم استفاده می کنند، همچنین جنس برخی از کاتالیزورهای اگزوز از پلاتین است که دلیل اصلی گران بودن قیمت کاتالیزور می باشد.  

ساختار داخلی کاتالیزور ماشین

بخش قبلی درباره عملکرد کلی کاتالیزور و اهمیت آن در کاهش آلودگی هوا صحبت کردیم. در این بخش می خواهیم به ساختار داخلی این قطعه حیاتی بپردازیم و با اجزای تشکیل دهنده آن بیشتر آشنا شویم.

• هسته کاتالیزور: هسته کاتالیزور معمولاً به شکل لانه زنبور است و از هزاران سلول کوچک تشکیل شده است. این ساختار سطح تماس بسیار زیادی را بین گازهای خروجی و مواد کاتالیزوری ایجاد می کند. این هسته می تواند از سرامیک یا فلز ساخته شود. هسته های سرامیکی متداول تر هستند و از مقاومت حرارتی بالایی برخوردارند. هسته های فلزی نیز به دلیل وزن کمتر و مقاومت مکانیکی بالاتر مورد استفاده قرار می گیرند.
• پوشش کاتالیزوری: روی سطح سلول های هسته کاتالیزور، یک لایه نازک از مواد کاتالیزوری قرار دارد. این مواد معمولاً ترکیباتی از فلزات گران بهایی مانند پلاتین، پالادیوم و رودیوم هستند. این فلزات با داشتن خاصیت کاتالیزوری، واکنش های شیمیایی را تسریع کرده و گازهای سمی را به مواد بی ضرر تبدیل می کنند.
• لایه محافظ: برای محافظت از لایه کاتالیزوری در برابر دمای بالا و خوردگی، یک لایه محافظ روی آن قرار می گیرد. این لایه معمولاً از آلومینا یا زیرکونیا ساخته شده است.
• پوسته: کاتالیزور درون یک پوسته فلزی قرار دارد که از آن در برابر ضربه و آسیب های مکانیکی محافظت می کند.
• عایق حرارتی: برای جلوگیری از انتقال حرارت به قطعات مجاور، از یک لایه عایق حرارتی در اطراف کاتالیزور استفاده می شود.

انواع کاتالیزور ماشین چیست؟

در بخش های قبلی به ساختار داخلی کاتالیزور و عملکرد کلی آن پرداختیم. در این بخش می خواهیم انواع مختلف کاتالیزور خودرو را بررسی کنیم و تفاوت های آن ها را به طور دقیق شرح دهیم. کاتالیزورها با توجه به نوع خودرو، استانداردهای آلایندگی و گازهای ورودی به آن ها به انواع مختلفی تقسیم می شوند. در ادامه به بررسی مهم ترین انواع کاتالیزور می پردازیم:

کاتالیزور تک راهه (Single-way catalytic converter)

این نوع کاتالیزور ساده ترین نوع بوده و تنها قادر به کاهش آلاینده های هیدروکربنی (HC) و مونوکسید کربن (CO) است. کاتالیزور تک راهه بیش تر در خودروهای قدیمی و موتورسیکلت ها استفاده می شد. لازم به ذکر است این نوع کاتالیزور خودرو به دلیل عدم توانایی در کاهش اکسیدهای نیتروژن (NOx)، برای خودروهای مدرن که استانداردهای آلایندگی سختگیرانه تری دارند مناسب نیست.

کاتالیزور دو راهه (Two-way catalytic converter)

این نوع از کاتالیزور خودرو علاوه بر کاهش HC و CO، قادر به اکسیداسیون برخی از ترکیبات آلی فرار (VOCs) نیز هست. در برخی از خودروهای دیزلی قدیمی استفاده می شده و همچنان قادر به کاهش NOx نیست و برای خودروهای بنزینی مدرن مناسب نیست.

کاتالیزور سه راهه (Three-way catalytic converter)

کاتالیزور سه راهه کامل ترین نوع کاتالیزور بوده و قادر به کاهش همزمان سه آلاینده اصلی یعنی هیدروکربن ها، مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن (NOx) است. این نوع کاتالیزور خودرو در اکثر خودروهای بنزینی مدرن به کار می رود.

کاتالیزور ذرات سوخت (Fuel Particulate Filter)

این کاتالیزور به جای کاهش گازهای آلاینده، ذرات جامد بسیار ریز (دوده) موجود در اگزوز خودروهای دیزلی را به دام می اندازد. در خودروهای دیزلی مدرن برای کاهش انتشار ذرات آلاینده استفاده می شود.

کاتالیزور NOx

این کاتالیزور به طور خاص برای کاهش اکسیدهای نیتروژن (NOx) طراحی شده است. در خودروهای دیزلی که از سیستم SCR (Selective Catalytic Reduction) استفاده می کنند، برای کاهش NOx به همراه مایع ادره (AdBlue) به کار می رود.

کاتالیزور ماشین کجاست؟

همان طور که گفتیم یک یا دو عدد کاتالیزور در خودروهای مختلف استفاده می شود که بسته به مدل خودرو در بخش های مختلف خودرو تعبیه می شود. اما به طور کلی در خودروهایی که یک کاتالیزور دارند؛ این قطعه در ابتدای لوله اگزور و بعد از منیفولد دود نصب می شود. همچنین در خودروهایی که مجهز به دو کاتالیزور هستند؛ اصولا یکی از آنها در بخش خروجی دود و انتهای اگزوز و دیگری بعد از خروجی منیفولد دود قرار می گیرد. 

وظیفه کاتالیزور خودرو چیست؟

همان طور که بارها گفتیم وظیفه کاتالیزور خودرو، تجزیه گازهای آلاینده و سمی موتور ماشین به گازهای بی خطر و کمک به کاهش آلودگی هوا می باشد.  

دلایل خرابی کاتالیزور اگزوز

کاتالیزور به عنوان یک قطعه حساس در سیستم اگزوز خودرو، تحت تأثیر عوامل مختلفی می تواند دچار خرابی شود. برخی از مهم ترین دلایل خرابی کاتالیزور عبارتند از:

خرابی سیستم تزریق سوخت

اگر سیستم تزریق سوخت به درستی تنظیم نشده باشد، ممکن است سوخت اضافی وارد موتور شود. این سوخت اضافی در محفظه احتراق به طور کامل نسوخته و به صورت مواد هیدروکربنی وارد کاتالیزور می شود. تجمع این مواد در دماهای بالا می تواند به آسیب جدی کاتالیزور منجر شود. همچنین استفاده از سوخت خودرو با کیفیت پایین و حاوی ناخالصی، می تواند باعث مسدود شدن منافذ کاتالیزور و کاهش کارایی آن شود. البته نشتی سوخت در سیستم سوخت رسانی نیز می تواند باعث افزایش دمای کاتالیزور و در نتیجه خرابی آن شود.

خرابی سنسور اکسیژن یا اشکال در سیستم جرقه زنی

سنسور اکسیژن وظیفه اندازه گیری میزان اکسیژن موجود در گازهای خروجی از موتور را دارد. خرابی این سنسور باعث می شود که مخلوط سوخت و هوا به طور صحیح تنظیم نشود و در نتیجه مواد مضر بیشتری وارد کاتالیزور شود. همچنین اگر سیستم جرقه زنی به درستی کار نکند، بخشی از سوخت به صورت نسوخته وارد کاتالیزور می شود و باعث افزایش دما و آسیب به آن می شود.

ورود روغن یا ضدیخ به سیستم اگزوز

یکی از شایع ترین دلایل خرابی کاتالیزور، ورود روغن یا ضدیخ به سیستم اگزوز است. این اتفاق معمولاً به دلیل وجود مشکل در واشر سر سیلندر، آب بندی میل لنگ یا سایر اجزای موتور رخ می دهد. وقتی روغن یا ضدیخ وارد سیستم اگزوز می شود، با دمای بالای گازهای خروجی می سوزد و رسوب هایی را روی سطح کاتالیزور ایجاد می کند. این رسوبات، منافذ کاتالیزور را مسدود کرده و باعث کاهش کارایی آن می شوند.

تصادف

در اثر برخورد، کاتالیزور ممکن است دچار شکستگی، ترک یا تغییر شکل شود. این آسیب ها باعث کاهش سطح تماس گازهای خروجی با مواد کاتالیزوری و در نتیجه کاهش کارایی آن می شوند. توجه داشته باشید که در صورت آسیب جدی به کاتالیزور، تعویض آن ضروری است.

 گرفتگی شبکه های کاتالیزور

تجمع ذرات کربن، خاکستر، رسوبات فلزی و سایر آلودگی ها در شبکه های کاتالیزور، باعث کاهش جریان گازهای خروجی و در نتیجه افزایش فشار داخل سیستم اگزوز می شود.

علائم خرابی کاتالیزور خودرو

هنگامی که کاتالیزور خودرو دچار مشکل می شود، مجموعه ای از علائم ظاهری و عملکردی بروز می کند که راننده را از وجود مشکل آگاه می سازد. برخی از مهم ترین این علائم عبارتند از:

بد کار کردن موتور

یکی از اولین علائم خرابی کاتالیزور، لرزش و کندی موتور هنگام شتاب گیری است. این امر به دلیل افزایش فشار برگشتی گازهای خروجی به داخل موتور رخ می دهد. در برخی موارد، خرابی کاتالیزور می تواند باعث روشن نشدن یا خاموش شدن ناگهانی موتور شود.

کاهش شتاب خودرو

یکی دیگر از علائم بارز خرابی کاتالیزور، کاهش قابل توجه شتاب خودرو است. این امر به دلیل افزایش فشار برگشتی گازهای خروجی و کاهش کارایی موتور رخ می دهد.

افزایش دمای موتور

در برخی موارد، خرابی کاتالیزور می تواند باعث افزایش دمای موتور شود. این امر به دلیل انسداد جریان گازهای خروجی و افزایش فشار داخل سیستم اگزوز رخ می دهد.

صدای عجیب از سیستم اگزوز

مسدود شدن سلول های کاتالیزور توسط رسوبات و ذرات باعث ایجاد صداهای غیرعادی مانند وزوز، سوت کشیدن یا صدای تق تق از اگزوز می شود. این صداها معمولاً در دور موتورهای بالا و هنگام شتاب گیری بیشتر شنیده می شوند.

خروج بوی نامطبوع از اگزوز

هنگامی که کاتالیزور به درستی کار نکند، گازهای سمی مانند مونوکسید کربن، هیدروکربن ها و اکسیدهای نیتروژن به طور کامل خنثی نمی شوند و از اگزوز خارج می شوند. این گازها بوی نامطبوعی شبیه به تخم مرغ گندیده یا سوختن پلاستیک ایجاد می کنند.

افزایش آلایندگی

خرابی کاتالیزور باعث افزایش انتشار آلاینده های مضر به محیط زیست می شود. این آلاینده ها علاوه بر آلودگی هوا، می توانند به سلامتی انسان ها نیز آسیب برسانند.

عمر مفید کاتالیزور خودرو

طول عمر کاتالیست خودرو یکی از سوالات پرتکرار رانندگان است. این قطعه حیاتی که نقش مهمی در کاهش آلودگی هوا ایفا می کند، تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد و عمر مشخصی ندارد. اما به طور کلی، می توان گفت که عمر مفید یک کاتالیزور بین 70 تا 100 هزار کیلومتر است. البته این عدد تقریبی بوده و ممکن است بسته به شرایط استفاده و نگهداری خودرو، متفاوت باشد.

خاک کاتالیزور چیست؟

وقتی کاتالیزور خودرو به پایان عمر خود می رسد، دیگر قادر به کاهش آلاینده ها نیست و باید تعویض شود. کاتالیزور قدیمی را که دیگر قابل استفاده نیست، خاک کاتالیزور می نامند. این خاک حاوی فلزات گران بهایی مانند پلاتین، پالادیوم و رودیوم است که در فرایند کاتالیستی نقش مهمی ایفا می کنند. به همین دلیل امکان استفاده مجدد و بازیافت خاک کاتالیزور وجود دارد. 

خاک کاتالیزور چه ارزشی دارد؟

همان طور که گفتیم مواد تشکیل دهنده خاک کاتالیزور از فلزات گرانبهایی مثل پالادیوم، رودیوم، پلاتین و حتی طلا است که برای صنایع مختلف کاربرد دارند. به همین دلیل می توان با بازیافت خاک کاتالیزور، ضایعات آن را به طور مستقیم یا غیرمستقیم در صنایع مختلف استفاده کرد.

شایان ذکر است که درصد بازیابی خاک کاتالیزور اگزوز بین 85 الی 95 درصد است و همچنین به نسبت کیفیت قطعات فلزات گران بهای ارزش و قیمت خاک کاتالیزور می تواند متغیر باشد.  

خرید کاتالیزور خودرو

داشتن اطلاعات درباره انواع قطعات خودرو  بسیار مفید است اما مورد مهم تر این است که به دنبال فروشگاه لوازم یدکی معتبر خودروی مورد نظر خود باشید. 

برای مثال اگر قصد خرید کاتالیزور هیوندای را دارید باید به دنبال یک فروشگاه معتبر در زمینه فروش قطعات هیوندای باشید تا علاوه بر داشتن تخصص در این زمینه قطعات با اصالت و با قیمت مناسب ارائه دهد. فروشگاه قطعات هیوندای و کیا استارپارت به عنوان معتبرترین فروشگاه های هیوندا و کیا بهترین قطعات این خودروها را با قیمت مناسب به شما ارائه می دهد. جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره محصولات این مجموعه و همچنین خرید کاتالیزور ماشین می توانید با شماره های تماس حاصل فرمایید.  استار پارتس به عنوان یکی از بزرگترین واردکنندگان و پخش‌کنندگان قطعات یدکی هیوندای و کیا در ایران، طیف گسترده ای از قطعات، از جمله کاتالیزور را ارائه می دهد. خرید کاتالیزور از این سایت مزایای متعددی دارد که در ادامه به آن ها خواهیم پرداخت.

• ضمانت اصالت کالا: تمامی قطعات موجود در سایت استار پارتس، از جمله کاتالیزور، دارای ضمانت اصالت کالا هستند و از برندهای معتبر و باکیفیت تهیه شده اند.
• تنوع محصولات: استار پارتس طیف گسترده ای از کاتالیزورها برای مدل های مختلف خودروهای هیوندای و کیا را ارائه می دهد که به شما امکان می دهد قطعه مناسب خودرو خود را به راحتی پیدا کنید.
• قیمت مناسب: با خرید از استار پارتس، می توانید از قیمت های رقابتی و تخفیفات ویژه بهره مند شوید.
• مشاوره تخصصی: کارشناسان فروش استار پارتس آماده اند تا شما را در انتخاب و خرید بهترین کاتالیزور برای خودرویتان راهنمایی کنند.

سوالات متداول کاتالیزور