کاتالیزور خودرو و کاربرد آن

با رسیدن فصل سرد، بسیاری از شهرها دچار آلودگی شدید هوا می‌شوند. یکی از عوامل اصلی آلودگی هوا، خودروهای درون‌سوز هستند که اکثر آنها به خاطر مشکلات فنی مثل تنظیم نبودن خودرو یا سوخت کم‌کیفیت، آلودگی بیش از حد استاندارد دارند. اما یکی از عوامل بالا رفتن آلودگی پیشرانه‌ها به خرابی کاتالیزور اگزوز یا حذف آن باز می‌گردد. برای افرادی که آشنایی چندانی با این قطعه ندارند این سوالات پیش می‌آید که کاتالیزور چیست و چه کاربردی دارد و اثر آن در کاهش آلودگی ناشی از خودروها چیست.

اهمیت کاتالیزور

هیچ کدام از قطعات خودرو، عمر بی‌پایان ندارند، اما برای مالکان خودرو چنین نیست و تا زمانی که خرابی این قطعات، اثر ملموسی روی کارکرد خودرو نگذارد و باعث زمین‌گیر شدن ماشین نشود، تصمیمی به تعمیر و تعویض آن گرفته نخواهد شد.

یکی از این قطعات، کاتالیزور خودرو است که مهم‌ترین کارکرد آن در تمیز کردن دودهای خروجی از اگزوز است و به‌نوعی، کارکرد عمومی و همگانی دارد. به این معنی که کاتالیزور هر خودرویی باعث تمیزی هوایی می‌شود که همه مردم از آن تنفس می‌کنند و خرابی این قطعه به معنی آسیب‌رسانی به دیگران و البته خودمان است.

اما متاسفانه به خاطر مواردی مثل قیمت بالای این قطعه، وجود خودروهای قدیمی فاقد کاتالیست و همچنین نبود نظارت‌های کافی در زمان گرفتن معاینه فنی، بسیاری از خودروها با وجود خرابی و حتی نبود این قطعه در خیابان‌ها تردد می‌کنند. نتیجه این نادیده‌ گرفتن‌ها در کنار سوخت کم‌کیفیت و البته ناوگان حمل‌ونقل عمومی ضعیف، آلودگی‌های شدید در شهرهای کوچک و بزرگ است.

سلامت این قطعه باعث کاهش مصرف سوخت می‌شود و خرابی آن نیز یکی از علل روشن شدن چراغ چک موتور است. به همین خاطر باید در زمان خرید خودرو، وجود این قطعه را بررسی کرد و همچنین در نظر داشت که با افزایش متوسط کارکرد خودرو، کاتالیزور نیز مشابه دیگر قطعات مصرفی به پایان عمر خود نزدیک می‌شود.

کاتالیست خودرو چیست؟

کاتالیست خودرو یا کاتالیزور خودرو یا مبدل کاتالیستی، قطعه‌ای استوانه‌ای‌شکل است که در خروجی موتور و در مسیر اگزوز نصب می‌شود. این قطعه به عنوان پالایشگاه و تصفیه‌خانه پیشرانه عمل می‌کند و گازهای سمی و خطرناکی را که حاصل سوختن بنزین در موتور است، به گازهای بی خطری تبدیل می‌کند تا قبل از ورود به جو، از سمی بودن این گازها کاسته شود.

معنی کاتالیزور

کاتالیزور به معنی شتاب‌دهنده در یک فرایند است که ممکن است در علوم مختلفی از شیمی تا سیاست به کار رود. اما کاتالیزور در شیمی به مواد و عناصری گفته می‌شود که باعث افزایش سرعت یک واکنش شیمیایی می‌شود تا با ایجاد شرایط بهینه، بازدهی و کارکرد را بالا ببرد و در نهایت، منجر به صرفه‌جویی در وقت و هزینه شود. در واقع مواد سمی که از اگزوز خارج می‌شوند، در طبیعت تجزیه و به مواد بی‌خطر تبدیل خواهند شد.

اما این اتفاق می‌تواند سال‌ها طول بکشد. ولی کاتالیزور خودرو با سرعت‌بخشیدن به این فرایند شیمیایی در مدت بسیار کوتاهی، این مواد را تجزیه و به مواد کم‌خطر و بی‌خطر تبدیل می‌کند.

قابل ذکر است که کاتالیزور در حین فرایندهای شیمیایی به کار می‌رود، به‌طور ناگهانی یا به‌تدریج مصرف می‌شود تا وقتی که برای انجام درست فرایندها نیاز به جایگزینی دوباره کاتالیزور می‌شویم.

وظیفه کاتالیزور خودرو

در موتور درون‌سوز، جدا از گرما و انرژی آزادشده در فرایند سوخت‌وساز، محصولات دیگری نیز به دست خواهد آمد که برخی از آن‌ها باید قبل از ورود به هوای آزاد، دچار تغییر و تحولاتی شوند. گازهای مونو اکسید کربن یا CO، اکسیدهای نیتروژن و هیدروکربن‌های فرار از جمله گازهای سمی و خطرناک این واکنش شیمیایی هستند که باید به گازهایی با خطر کمتر یا بی‌خطر تبدیل شوند.

درون کاتالیزور خودرو، فعل و انفعالاتی بر روی گازهای در حال خروج از موتور خودرو انجام می‌شود که بسته به کاتالیزور احیاکننده یا اکسیدکننده، متفاوت خواهد بود. کاتالیزور احیاکننده، اکسیدهای ازت را که سمی و خطرناک هستند، به مولکول‌های بی‌خطر نیتروژن و اکسیژن تبدیل می‌کند و کاتالیزور اکسیدکننده نیز با سوزاندن و اکسیدکردن هیدروکربن‌هایی که از سوختن ناقص سوخت باقی‌مانده‌اند، مولکول آن‌ها را از گاز سمی CO به گاز CO2 که در طبیعت وجود دارد، تبدیل می‌کند.

معمولا قبل و بعد از کاتالیزور، سنسور اکسیژن قرار دارد تا وضعیت اکسیژن و در نتیجه عملکرد کاتالیزور بررسی و به کامپیوتر مرکزی خودرو اطلاع داده شود. عملکرد درست کاتالیزور باعث کارکرد صحیح موتور و در نتیجه کاهش مصرف سوخت نیز می‌شود.

اجزای کاتالیزور ماشین

کاتالیزور ماشین از یک پوسته فلزی ضدزنگ با عایق حرارتی ساخته می‌شود که درون آن، مواد و فلزاتی گران‌بها مثل طلا، پلاتین، رادیوم، کادمیوم و پالادیوم برای فعالیت شیمیایی با گازهای سمی خروجی از اگزوز قرار دارد. کاتالیزور اگزوز از سه قسمت اصلی ساخته شده است.

هسته کاتالیزور

هسته کاتالیزور اگزوز همان قطعات سرامیکی با ساختار لانه‌زنبوری هستند که فلزات کاتالیزور درون آن جای می‌گیرند. گازهای خروجی از موتور از ساختار شبکه‌ای و لانه‌زنبوری هسته عبور می‌کنند.

مایع یا ماده کاتالیزور

مایع کاتالیزور یا ماده کاتالیزور همان فلزات گران‌قیمتی هستند که درون کاتالیزور قرار دارند و منجر به واکنش اکسیژن با گازهای در حال خروج می‌شوند. همان‌طور که گفته شد از فلزاتی مثل طلا، پلاتین، رادیوم، کادمیوم و پالادیوم در این بخش استفاده می‌شود.

لایه اکسیدی

وظیفه این بخش، نگهداری و محافظت از ماده کاتالیزور است. این قسمت معمولا از اکسید آلومینیوم، دی‌اکسید سیلیکون، دی‌اکسید تیتانیوم یا ترکیبی از سیلیکا و آلومینا ساخته می‌شود.

انواع کاتالیزور خودرو

کاتالیزور خودرو در دسته‌بندی‌های مختلف، به انواع گوناگونی تقسیم می‌شود. اما یکی از رایج‌ترین دسته‌بندی‌های کاتالیزور، آن را به دوطرفه و سه‌طرفه تقسیم می‌کند.

کاتالیزور دوطرفه که بیشتر در موتورهای دیزلی کاربرد دارد، فقط دو کار انجام می‌دهد که شامل تبدیل گاز مونواکسید کربن به دی‌اکسیدکربن و تبدیل هیدروکربن‌های نسوخته به آب و دی‌اکسیدکربن است. امروزه این نوع کاتالیزور چندان استفاده‌ای ندارد و بیشتر از کاتالیزور سه‌طرفه یا سه‌گانه استفاده می‌شود.

کاتالیزور سه‌طرفه، سه وظیفه را انجام می‌دهد که شامل تبدیل اکسیدهای ازت به نیتروژن و اکسیژن، تبدیل مونواکسیدکربن به دی‌اکسیدکربن و همچنین تبدیل هیدروکربن‌های نسوخته به آب و دی‌اکسیدکربن است.

محل قرارگیری کاتالیزور ماشین

کاتالیزور خودرو در مسیر اگزوز قرار دارد. کاتالیست ماشین بعد از منیفولد دود و در نزدیکی پیشرانه نصب می‌شود تا گازهای خروجی از اگزوز را پالایش و سنجش کند. کاتالیزور اگزوز برای کارکرد درست خود، نیاز به دمای مشخصی دارد و به همین خاطر در نزدیکی پیشرانه خودرو نصب می‌شود. این قطعه حالتی استوانه‌ای‌شکل دارد و بسته به حجم موتور، اندازه آن می‌تواند کوچک یا بزرگ باشد. در برخی از خودروها یک سنسور و در برخی از خودروها دو سنسور اکسیژن نیز قبل و بعد از کاتالیزور دیده می‌شود.

مکانیسم واکنش های کاتالیزوری

کاتالیزورهای امروزی بیشتر از نوع سه‌راهه هستند و این به معنای آن است که همان سه گاز مضر و سمی را به نوع بی‌خطر تبدیل می‌کنند. در مجموعه مبدل کاتالیستی خودرو، دو کاتالیزور وجود دارد. کاتالیزور احیاکننده و کاتالیزور اکسیدکننده.

کاتالیزور احیاکننده وظیفه دارد تا اکسیدهای سمی و خطرناک ازت را به مولکول‌های بی‌خطر نیتروژن و اکسیژن تبدیل کند؛ بنابراین در این کاتالیزور داریم. 2NO  à N2+O2 و همچنین 2NO2 à N2+ 2O2

در کاتالیزور اکسیدکننده با سوزاندن و اکسیدکردن هیدروکربن‌هایی که از سوختن ناقص سوخت باقی‌مانده‌اند، مولکول آن‌ها از CO به CO2 تبدیل می‌شود.CO2 + O2 à 2CO2

اما در آخرین مرحله که به نقش اکسیژن باز می‌گردد، یک حسگر که همه آن را با نام سنسور اکسیژن می‌شناسیم، روی خروجی دود و بعد از موتور و قبل از کاتالیزور قرار دارد که میزان اکسیژن موجود در گازهای خروجی را می‌سنجد و به ECU می‌دهد تا مقدار درصد هوا و سوخت را نزدیک به حالت ایده‌آل نگه دارد و اکسیژن کافی برای فعالیت کاتالیزورها در دود موجود باشد. به همین خاطر است که وجود کاتالیزور اگزوز باعث کارکرد بهتر موتور می‌شود.

ویژگی‌های کاتالیزور خوب

کاتالیزور خودرو باید حداقل‌های لازم را برای کارکرد صحیح داشته باشد. اما ممکن است بر اساس کیفیت و مقدار فلزاتی که در آن استفاده شده است، کیفیت بالاتر یا پایین‌تری از حد استاندارد داشته باشد.

این قطعه توسط شرکت‌های مختلف خودروسازی و با کیفیت‌های مختلفی تهیه می‌شود که بر اساس شرکت سازنده و استانداردهایی که در ساخت خودرو و قطعات آن رعایت شده، می‌تواند کیفیت متفاوتی از دیگر کاتالیزورها نیز داشته باشد. این قطعه همچنین در اندازه‌های مختلفی بر اساس حجم موتور و کیفیت خودرو ساخته می‌شود که چون در قیمت نهایی خودرو نیز اثر دارد، ممکن است کاستی‌هایی در آن برای کاهش قیمت تمام‌شده دیده شود.

یک کاتالیزور خوب، ابعاد و اندازه مناسبی نسبت به موتور خودرو دارد و در آن مقدار بیشتری از فلزات برای اثربخشی بیشتر و عمر بالاتر کاتالیزور استفاده شده است. به همین خاطر نیز عمر کاتالیزور را یک حد مشخص از متوسط کارکرد خودرو نمی‌گویند. چرا که کیفیت کاری و عمر این قطعه به سازنده آن نیز ارتباط مستقیم دارد. همچنین یک کاتالیزور خوب، دارای عملکرد مناسبی در دماهای مختلف است و همچنین قطعات داخلی آن، مقاومت بالایی دارند و در مقابل ضربه و پودر شدن، تحمل بیشتری از خود نشان می‌دهند.

تمیز کردن کاتالیزور خودرو

با افزایش متوسط کارکرد خودرو، کاتالیزور ماشین نیز به پایان عمر خود نزدیک می‌شود. ازاین‌رو در بعضی مواقع می‌توان با شستن این قطعه، آن را سرویس کرد تا بتواند وظیفه خود را به‌خوبی انجام دهد. البته که در بعضی مواقع نیز باید آن را تعویض و جایگزین کرد و شستشو فایده‌ای ندارد.

راه شستشوی کاتالیزور خودرو، استفاده از مایع شستشو است که این مایع را باید درون باک خودرو بریزید تا با سوخت داخل باک مخلوط شود. سپس این مایع بعد از گذشتن از مراحل احتراق، با ورود به کاتالیزور، باعث تمیزی آن می‌شود.

البته باید دقت کرد که استفاده از شوینده‌های نامرغوب می‌تواند باعث خرابی کاتالیزور و فلزات درون آن شود و حتی رسوبات داخل باک را نیز می‌کَنَد و مشکلات دیگری ایجاد می‌کُند. همچنین می‌توان با بازکردن کاتالیزور و شستشوی آن با مواد شوینده استاندارد آن را تمیز کرد. البته که این کار باز هم در شرایطی جوابگو خواهد بود که کاتالیزور دچار مشکلات فیزیکی مثل خاک‌شدن فلزات نشده باشد.

کاتالیزور و تاخیر توربو

گرفتگی کاتالیزور که به علت بالارفتن میزان کارکرد آن است، یک اتفاق رایج در خودروهای قدیمی است که در خودروهای جدید توربوشارژر می تواند منجر به افزایش تاخیر توربو شود. عمر کاتالیزور در حدود ۸۰ هزار تا ۱۰۰ هزار کیلومتر تعیین شده است و بعد از این مدت، می‌تواند دچار گرفتگی شبکه‌های لانه‌زنبوری شود.

ازاین‌رو وقتی کاتالیزور بسته می‌شود، مسیر خروج دود به مشکل می‌خورد و گازهای موتور نیز به‌راحتی خارج نمی‌شوند. توربو در مسیر خروج این گازها قرار دارد و در نتیجه این قطعه نیز در کارکرد خود دچار مشکل می‌شود که اولین علائم آن، افزایش تاخیر توربو یا همان سکته توربو است. در نهایت هم از توان موتور به خاطر بالا رفتن تاخیر توربو کاسته می‌شود و هم دمای موتور به صورت غیراستاندارد بالا می‌رود.

نقش روغن در کارکرد کاتالیزور

روغن موتور خوب و متناسب با خودرو باید در مسافت مشخصی که در دفترچه راهنمای خودرو نیز ذکر می‌شود، مقدار بخارشدنی در حد مجاز داشته باشد. بخارشدن بیش از حد استاندارد روغن موتور که می‌تواند ناشی از روغن‌سوزی و یا کیفیت پایین روغن‌موتور باشد، باعث می‌شود تا حجم و ترکیب گازهای حاصل از احتراق از شکل متعارف خود خارج شود. کاتالیزور اگزوز که حساسیت بالایی به این قضیه دارد، در کارکرد دچار مشکل و از عمر آن نیز کم می‌شود.

نحوه تخلیه کاتالیزور خودرو

تخلیه کاتالیزور با باز کردن این قطعه و خالی‌کردن آن انجام می‌شود. همچنین بعضی وقت‌ها به‌جای این قطعه از یک تکه لوله اگزوز استفاده می‌شود. با حذف این قطعه، کارکرد خودرو ممکن است مختل شود و مصرف سوخت بالا رود. ضمن اینکه موجب روشن شدن چراغ چک نیز خواهد شد که البته راه‌حل‌هایی برای رفع این عیوب نیز وجود دارد. بهتر است در هنگام خرید خودرو، کاتالیزور را بررسی کرد که حذف یا تخلیه نشده باشد.

ارزش خاک کاتالیزور خودرو

کاتالیزور ماشین با بالارفتن متوسط کارکرد خودرو، به پایان عمر خود نزدیک می‌شود. عمر کاتالیزور در حدود ۸۰ تا صد هزار کیلومتر است و بعد از رسیدن به این مقدار کارکرد، نمی‌تواند وظیفه خود را به خوبی انجام دهد.

سررسیدن عمر کاتالیزور خودرو، با خاک شدن شبکه‌های زنبوری داخل آن و ریختن مواد سرامیکی و فلزات گران‌بهای داخل آن همراه است. به همین خاطر نیز، کاتالیزوری که خراب شده، صدایی شبیه به ریزه شن می‌دهد. خاک داخل کاتالیزور دارای همان فلزات گران‌قیمتی است که مواد داخل آن را تشکیل می‌دهد. ازاین‌رو، این خاک دارای قیمت بالایی است.

دلایل خرابی کاتالیزور اگزوز

عوامل مختلفی باعث خرابی کاتالیزور خودرو می‌شود که اکثر آنها ناشی از عدم مراقبت صحیح از موتور و کاتالیزور است. این قطعه قیمت بالایی دارد؛ اما ازآنجایی که مشکلات کاتالیست ماشین باعث ازکارافتادن کامل موتور نمی‌شود، افراد زیاد به‌سلامت و محافظت از آن توجه نمی‌کنند. درصورتی که خرابی کاتالیزور، اثرات مستقیمی روی موتور خودرو می‌گذارد و همچنین باعث آلودگی هوا نیز می‌شود.

گرفتگی شبکه های کاتالیزور

یکی از خرابی‌های کاتالیزور اگزوز مربوط به گرفتگی شبکه‌های داخل آن در اثر کارکرد زیاد است که مانع از خروج گازهای اگزوز می‌شود. در نتیجه هم منجر به کاهش توان موتور و بالارفتن گرمای پیشرانه می‌شود و هم مصرف سوخت را افزایش می‌دهد.

خرابی سیستم تزریق سوخت

خرابی انژکتورها باعث پاشش نادرست سوخت می‌شود و در نتیجه هم میزان آلایندگی افزایش پیدا می‌کند و هم از توان موتور کاسته می‌شود. ضمن اینکه می‌تواند منجر به ایجاد گرمای زیاد در موتور شود که آسیب‌های زیادی به تمام قطعات پیشرانه و کاتالیزور وارد می‌کند. خرابی انژکتورها با ایجاد گازهای سمی بیش از حد ناشی از سوختن ناقص سوخت، عمر کاتالیزور خودرو را کاهش می‌دهد.

خرابی سنسور اکسیژن

خرابی سنسور اکسیژن چون روی کارکرد موتور اثر دارد، می‌تواند به‌طور غیرمستقیم روی سلامت و عمر کاتالیزور نیز اثرگذار باشد. وقتی سنسور اکسیژن خراب است، سوخت‌وساز پیشرانه به هم می‌ریزد. در نتیجه حجم و ترکیب گازهای تولیدی از حد مشخصی بالا می‌رود که باعث آسیب‌دیدگی کاتالیزور می‌شود.

اشکال در سیستم جرقه‌زنی

ایراد در سیستم جرقه‌زنی موتور نیز نتیجه‌ای شبیه به خرابی انژکتورها دارد. یعنی وقتی سوخت‌وساز پیشرانه به‌درستی انجام نشود، گازهای تولیدی هم در حجم و هم در ترکیب با آنچه که در شرایط استاندارد باید باشد، متفاوت خواهد بود. کاتالیزور ماشین هم به حجم و نوع گازهای تولیدی حساس است و در نتیجه باعث خرابی آن می‌شود.

ورود روغن یا ضدیخ به سیستم اگزوز

کاتالیزور به تغییر و ترکیب گازهای خروجی از اگزوز، حساسیت بالایی دارد. ازاین‌رو واردشدن روغن به داخل موتور یا همان روغن‌سوزی یا واردشدن آب و ضد یخ به داخل موتور که ناشی از سوختن واشر سرسیلندر است، آسیب زیادی به کاتالیزور وارد می‌کند و عمر آن را به‌ شدت کاهش می‌دهد.

تصادف

ضربه در اثر تصادف و برخورد قطعاتی مثل سنگ‌های بزرگ به زیر خودرو و کاتالیزور باعث شکستگی شبکه‌های داخل این قطعه می‌شود که آن را به کلی از کار خارج خواهد کرد.

علائم خرابی کاتالیزور خودرو

کاتالیزور خودرو به عنوان یکی از قطعاتی که کامپیوتر خودرو بر اساس وضعیت دریافتی از آن، سوخت‌وساز پیشرانه را تنظیم می‌کند، اثر محسوسی در کارکرد موتور دارد. خرابی این قطعه را می‌توان از نشانه‌های آن فهمید و همچنین آزمون آلایندگی نیز یکی از بهترین راه‌ها برای تشخیص سلامت کاتالیزور ماشین است.

روشن شدن چراغ چک موتور

از ابتدایی‌ترین علائم خرابی کاتالیزور، روشن‌شدن چراغ چک است. چرا که وقتی کاتالیزور خراب است، مقدار اکسیژن موجود در مسیر اگزوز در حد استاندارد نیست و در نتیجه، کامپیوتر موتور خودرو با روشن‌کردن چراغ چک، این عیب را به اطلاع راننده می‌رساند.

بد کار کردن موتور

سنسور اکسیژن موجود در مسیر اگزوز وظیفه دارد تا اطلاعاتی از مقدار اکسیژن موجود در این مسیر را به کامپیوتر خودرو بدهد. با خرابی کاتالیزور خودرو و رسیدن مقدار اکسیژن به حد غیراستاندارد، کارکرد موتور نیز مختل می‌شود و اصطلاحا موتور به هم می‌ریزد. در این صورت، هم افزایش مصرف سوخت را داریم و هم افت توان موتور. ضمن اینکه آلایندگی موتور نیز افزایش می‌یابد.

افزایش مصرف سوخت

خرابی کاتالیزور اگزوز منجر به کارکرد نادرست موتور می‌شود. در این وضعیت از قدرت موتور کاسته می‌شود که برای جبران آن، باید فشار بیشتری به موتور وارد کرد. در نتیجه شاهد افزایش مصرف سوخت هستیم. این افزایش مصرف سوخت نتایج دیگری مثل گرم‌کاری موتور و افزایش آلایندگی را نیز می‌تواند در پی داشته باشد.

کاهش شتاب خودرو

خرابی کاتالیست ماشین باعث کارکرد نامیزان موتور می‌شود و توان تولیدی نیز کاهش پیدا می‌کند. در نتیجه شتاب خودرو کم می‌شود که این افت توان و کاهش شتاب، به‌وضوح قابل لمس است.

افزایش دمای موتور

گرفتگی کاتالیست خودرو جلوی خروج راحت گازهای اگزوز را می‌گیرد و در نتیجه در کنار کاهش قدرت موتور، منجر به گرم‌شدن پیشرانه نیز می‌شود. اگر گرم‌کردن موتور به دلایل دیگر نبود، بهتر است به سراغ مسیر اگزوز برویم و در مرحله اول، گرفتگی کاتالیزور را بررسی کنیم. پر شدن لانه‌های زنبوری شبکه‌های داخل کاتالیزور باعث گرفتگی آن می‌شود و شستشو می‌تواند این مشکل را رفع کند. درصورتی‌که این کار نیز نتیجه‌ای نداد، باید کاتالیزور را تعویض کرد.

همچنین وقتی در اثر خرابی کاتالیزور، موتور ماشین به درستی کار نمی‌کند، شاهد کاهش قدرت پیشرانه هستیم که برای جبران این افت توان، مجبوریم فشار بیشتری به موتور بیاوریم. این کار نیز با افزایش مصرف سوخت و افزایش دمای موتور همراه است.

صدای عجیب از سیستم اگزوز

با خرابی کاتالیزور و اصطلاحا ریختن کاتالیزور که اشاره به خاک‌شدن ساختار داخل آن دارد، صدایی شبیه به شن از این قطعه شنیده می‌شود. یکی از راه‌های تشخیص این وضعیت رفتن به زیر خودرو و ضربه‌زدن به کاتالیزور یا تکان‌دادن آن است. اگر صدایی شبیه به وجود شن از داخل مبدل کاتالیستی شنیده شد، به معنی خرابی این قطعه است. همچنین در زمان سرد بودن خودرو نیز که اگزوز ممکن است کمی لرزش داشته باشد، می‌توان این صدا را شنید.

خروج بوی نامطبوع از اگزوز

خرابی کاتالیزور ماشین باعث می‌شود تا بوی نامطبوعی شبیه به تخم‌مرغ گندیده از داخل اگزوز به مشام برسد. این وضعیت در زمان سرد بودن خودرو و صبح‌ها بیشتر دیده می‌شود.

افزایش آلایندگی

اصلی‌ترین کارکرد کاتالیزور در کاهش آلاینده‌های خروجی از اگزوز و پاکیزه کردن گازهای سمی با تبدیل آنها به گازهای بی‌خطر است. با خراب‌شدن کاتالیزور، هم از طرفی مصرف سوخت خودرو افزایش پیدا می‌کند و هم حجم گازهای سمی موجود در اگزوز از حد استاندارد خود بالا می‌رود که هر دو وضعیت را می‌توان با کمک دستگاه‌های آزمون معاینه فنی، بررسی کرد.

عمر مفید کاتالیزور خودرو

کاتالیزور خودرو یک قطعه مصرفی است که با افزایش متوسط کارکرد خودرو، به پایان عمر خود نزدیک می‌شود. به همین دلیل باید در هنگام خرید خودروهای کارکرده، به وجود این قطعه و سلامت آن دقت کرد. کاتالیزور عمری در حدود ۸۰ هزار تا ۱۰۰ هزار کیلومتر کارکرد دارد. البته که ممکن است این مدت زمان، بسته به کیفیت ساخت کمی بالا و پایین داشته باشد.

اهمیت بازیافت خاک کاتالیزور

هرچند امروزه سیستم بازیافت و اسقاط خودروهای فرسوده در کشورمان به‌درستی کار نمی‌کند و انبوهی از خودروهای فرسوده را در سطح کشور می‌بینیم؛ اما قطعات ریز و وسایلی که از ماشین‌ها باقی می‌مانند، به‌خاطر ارزش بالای قطعات فلزی، به‌خوبی بازیافت می‌شود و همگان از ارزش قطعات فلزی باخبر هستند.

اما خاک کاتالیزور به‌خاطرداشتن قطعات گران‌قیمت و فلزی گران‌بها، بحث دیگری دارد. تا جایی که حتی در برخی مواقع هشدار داده می‌شود که مراقب برداشتن این قطعه توسط برخی از افراد نیز باشید. ازاین‌رو خاک این قطعه به خاطر داشتن قیمت بالا، توسط برخی از افراد خریداری می‌شود تا فلزات گران‌قیمت آن خارج و بازیافت شود. البته باید گفت که برای بازیافت این خاک، باید تجهیزات و مهارت کافی داشت و این‌گونه نیست که به‌راحتی از بین مقداری خاک، فلزات آن را جدا کرد و بعد به فروش رساند.

روش های بازیافت کاتالیزور

همان‌طور که گفته شد، غیر از بدنه مبدل کاتالیستی که از ورق گالوانیزه ساخته شده و یک فلز رایج است، باید فلزات داخل آن را بازیافت اختصاصی کرد. ازاین‌رو، این کار به دو روش قالکاری و با فرایندهای شیمیایی انجام می‌شود.

روش قالکاری

این روش در بازیافت و خروج ذرات فلزات قیمتی مثل طلا و نقره از درون مقدار زیادی ضایعات کاربرد دارد. به این شکل که ابتدا با کمک آسیب‌های صنعتی مثل بالمیل، قطعات ضایعاتی را خرد و سپس با کمک اکسید سرب و یا اکسید نقره، اقدام به جمع‌آوری فلزات می‌کنند. قالکاری برای استخراج و جمع‌آوری طلا، امری عادی و رایج است که برای بازیافت خاک و پسماند کارگاه‌های طلاسازی نیز استفاده می‌شود.

روش شیمیایی

در روش شیمیایی از اسید نیتریک و هیدروکلریک‌اسید استفاده می‌شود. خاک کاتالیزور ابتدا در آسیاب، پودر می‌شود و سپس در اسید حل می‌شود. این محلول چندین مرحله و با انجام فرایندهای شیمیایی، تجزیه و تحلیل می‌شود تا فلزات درون آن، جداسازی شود. این روش نسبت به قالکاری از دقت کمتری برخوردار است و کار با اسیدها، مهارت و دقت بالایی می‌خواهد.

دشواری بازیافت خاک کاتالیست

مقدار فلزات گران‌بها در کاتالیزور خودرو به مقدار بسیار اندکی است و بازیافت خاک کاتالیست در حجم کم، صرفه اقتصادی ندارد. ازاین‌رو باید حجم زیادی از کاتالیزور و خاک آن تهیه شود تا بازیافت آن، مقرون‌به‌صرفه باشد که جمع‌آوری تعداد زیادی از این قطعه، خود کاری دشوار است. ضمن اینکه برای بازیافت این خاک نیز به محیطی صنعتی نیاز است. بعضی مواد داخل کاتالیزور دارای نقطه ذوب بالایی هستند و همچنین در برابر اسیدها، مقاومت بالایی دارند که بازیافت آنها را سخت و هزینه‌بر می‌کند. ضمن اینکه در حین بازیافت، در اثر واکنش‌های شیمیایی اسیدها، گازهای خطرناکی تولید می‌شود که می‌تواند برای سلامت افراد، خطرات زیادی داشته باشد و به همین خاطر، کار بازیافت را سخت‌تر می‌کند.

نتیجه گیری

بسیاری بر این باورند که کاتالیزور با جلوگیری از خروج راحت دود، قدرت پیشرانه را کاهش می‌دهد. اما حقیقت این است که کامپیوتر مرکزی خودرو با سنسور اکسیژن نصب‌شده روی کاتالیزور در ارتباط است و یکی از فاکتورهایی که در بهینه‌شدن سوخت‌وساز پیشرانه مدنظر قرار می‌گیرد، اطلاعات ارسالی از سنسور اکسیژن است.

ازاین‌رو با حذف کاتالیزور که منجر به روشن‌شدن چراغ چک خودرو می‌شود، متوجه نبود آن می‌شویم و اگر اقدامات لازم برای تنظیم دوباره موتور صورت نگیرد، پیشرانه هیچ‌وقت به‌خوبی گذشته کار نخواهد کرد و در کنار افزایش مصرف سوخت و کارکرد نامیزان پیشرانه، افزایش آلایندگی را نیز در پی خواهد داشت.

بنابراین اهمیت این قطعه در پاکیزه نگاه‌داشتن هوای شهرها است. متاسفانه بسیاری از خودروهای در حال تردد یا فاقد این قطعه هستند، یا سال‌هاست که عمر این قطعه به پایان رسیده است که نتیجه آن را در آلودگی شهرهای کشورمان می‌بینیم.

سوالات متداول

خاک کاتالیزور چیست؟

درون کاتالیزور ماشین شبکه‌های سرامیکی قرار دارد که فلزات و عناصر فعال در کاتالیزور روی آن قرار گرفته‌اند. به مرور زمان و با به پایان رسیدن عمر کاتالیزور، این شبکه‌های سرامیکی خراب می‌شوند و می‌ریزند و درنتیجه صدایی شبیه به وجود شن از داخل کاتالیزور به گوش می‌رسد. خاکی را که درون کاتالیزور جمع می‌شود، خاک کاتالیزور می‌گویند که در آن مقداری فلزات قیمتی وجود دارد.

در صورت حذف کاتالیزور ماشین چه اتفاقی می‌افتد؟

حذف کاتالیزور باعث روشن شدن چراغ چک می‌شود. سنسور اکسیژن نصب‌شده روی کاتالیزور وظیفه دارد تا مقدار اکسیژن مسیر اگزوز را به ECU اطلاع دهد تا در فرایند سوخت‌وساز موتور مدنظر قرار بگیرد. با حذف کاتالیزور، اطلاعات ارسالی با آنچه که باید در محدوده استاندارد باشد، همخوانی ندارد و درنتیجه باعث کارکرد نادرست موتور، افزایش مصرف سوخت و آلاینده‌ها می‌شود.

کاتالیزور چگونه به بهبود کیفیت هوا در شهرها کمک می‌کند؟

تنها هدف از نصب کاتالیزور، کمک به کارکرد درست پیشرانه و کاهش مصرف سوخت و آلودگی موتورهاست. کاتالیزور همچنین با تبدیل گازهای خطرناک و هیدروکربن‌های نسوخته به گازهای بی‌خطر، از ورود مواد سمی به هوای آزاد جلوگیری می‌کند.

نویسنده: علیرضا داودی