در ادامه مقالات تخصصی پیا صنعت در بخش معرفی اجزا سیستم اگزوز خودرو، در این مقاله قصد داریم به بررسی کاتالیست سایلنسر (کاتالیست اگزوز ) بپردازیم . مافلر یا همان اگزوز با توجه به درک اهمیت و جایگاه آن در خودرو مراحل توسعه ای را پشت سر گذارده که در نتیجه آن اضافه شدن بخش هایی به سیستم داخلی اگزوز بوده است. کاتالیست یکی از این اجزاست. این قطعه نیز روند تکاملی را طی کرده و در حال حاضر به این نقطه رسیده است. اگزوزهای امروزی به بخش سومی جهت کاهش آلایندگی های زیست محیطی مجهز شده اند . در این بخش قطعه به نام کاتالیست تعبیه شده که گازهای سمی نظیر کربن منوکسید ، هیدرو کربن و اكسيدهاي نيتروژن را که از احتراق سوخت درون سیلندر ایجاد شده است را طی یک فرایند شیمیایی به گازهای بی خطر و غیر سمی تبدیل می کند. همچنین کاتالیزور، اکسید ازت که ماده‌ای سمی است را به گاز ازت که یک گاز بی‌خطر می باشد تبدیل می نماید.
کاتالیست ها از ساختاری اسنفج گونه و از جنس فلزاتی گرانبها نظير روديم ، پالاديوم و پلاتين تشکیل شده اند تا هنگام خروجی گازها از درون این ساختار اسنفجی شکل سطح تماس بیشتری ایجاد شود تا فرایند شیمیایی به بهترین شکل ممکن انجام پذیرد. اما کاتالیست ها به منظور ایجاد فرایند شیمیایی به دمای بسیار بالایی در حدود 800 تا 900 درجه سانتگراد نیاز دارد از همین رو محل نصب این قطعه درست در ابتدای اگزوز و دقیقا بعد از خروجی های منیفولد دود قرار دارد تا از همان گرمای ناشی از احتراق ،به دمای مورد نظر برسد .
قابل ذکر است کاتالیست تا 90 درصد گازهای سمی را به گاز های غیر سمی تبدیل می نماید و نقش موثری در عدم آلودگی هوا ایفا می نماید.
تاریخچه استفاده کاتالیست در خودرو
در سال 1970 ، دولت آمریکا پس از آنکه گزارش آژانس کنترل آلودگی هوای کالیفرنیا را بررسی کرد ، اصلاحیه هوای تمیز را از تصویب گذراند و بدین ترتیب تولید کننده های آمریکایی به شدت دست به کار شده و مطابق قوانین ضدآلودگی وضع شده ، کمبودهای خود را برطرف کردند . در سال 1975 قوانینی مصوب گردید که اکثریت کمپانی های خودروسازی ، مجبور به استفاده از سیستم مبدل کاتالیتیکی در خودروها شدند .نصب مبدل کاتالیتیکی از همین سال در سراسر آمریکا اجباری گردید و در اروپا نیز از سال1993 مورد بهره برداری قرار گرفت .
در ایران استفاده از اين قطعه برای خودروهاي ساخت داخل از نيمه دوم سال 1381 از سوی سازمان حفاظت محیط زیست اجباری شده است و بر اساس طرح جامع کاهش آلودگی هوا، آزمون صحت کاتالیست در معاینات فنی خودروها به منظور صدور برگه و بر چسب معاینه فنی از ابتدای سال 1391 اجباری می باشد.
عمر مفید کاتالیست خودرو
کاتالیست قطعه ای مصرفی است و بعد از مدت زمان مشخصی عمر مفید آن به اتمام می رسد. از آنجایی که کاتالیست ها به بسته به نوع سوخت مصرفی متفاوت هستند عمر مفید این قطعه در خودروهای دیزلی و بنزینی تغیر است. اما عمر مفید کاتالیست خودروهای بنزینی در حدود 4 سال یا 80 هزار کیلومتر تخمین زده شده است که پس از این مدت به مرور زمان از کارایی آن کاسته خواهد شد. اما باید بدانید که عوامل بسیاری در تخریب پیش از موعد از این قطعه اسنفجی شکل دخیل هستند که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.
قابل ذکر است در صورتی خرابی یا اتمام عمر مفید این قطعه آلودگی زیست محیطی خودرو تا 5 برابر افزایش خواهد یافت.
دلایل خرابی کاتالیست خودرو
کاتالیست ها بدلیل ساختار خود کاملا حساس و شکننده هستند از همین رو می تواند در صورت رعایت نکردن برخی نکات به سرعت آسیب ببنید. رایج ترین علل خرابی کاتالیست ها به گرفتگی منافز اسنفجی آن باز خواهد گشت چرا که در صورت گرفتگی باعث می گردد دود خروجی از سیلندر براحتی از کاتالیست عبور نکند و این فشار بیش از حد موجب تخریب این قطعه خواهد شد.
از دیگر دلایل خرابی کاتالیست ها، به ضربه های فیزیکی به این قطعه باز خواهد گشت .همانطور اشاره شد ساختار کاتالیست ها بسیار شکننده است و در صورت ضربه وارد شدن به محفظه خارجی آن باعث می گردد که کاتالیست خرد گردد. کاتالیست همچنین به دمای زیاد بسیار حساس است بطوریکه اگر دمای این قطعه به بیش از حد مجاز برسد باعث خرابی و از دست دادن خاصیتش منجر خواهد شد. این مشکل در زمانی ایجاد می گردد که دمای موتور به دلایل مختلف بیش از حد افزایش یابد.
میزان خلوص گازهای خروجی از سیلندر برای سلامت کاتالیست بسیار مهم است چرا که اگر گاز های خروجی به موادی دیگر آغشته باشد به مرور زمان اثر خود را از دست خواهد داد. برای مثال زمانی که واشر سر سیلندر خودرو دچار مشکل گردد و ترکیب روغن و آب وارد سیلندر گردد ،ناچارا گازهای خروجی هم به مواد فوق آغشته شده و به کاتالیست ها آسیب می زند.خرابی سیستم جرقه زنی موتور از دیگر عوامل خرابی پیش از موعد کاتالیست هاست چرا که در صورت عدم احتراق نا مناسب، مخلوط هوا و بنزین بصور ناقص می سوزد و و گازهای حاصل از این احتراق ناقص باعث آسیب دیدگی کاتالیست ها خواهد شد.
ریختن مکمل های انژکتور شور در باک یا اکتان بوسترها برای کاتالیزور ضرر دارد لذا از این مواد در خودرویتان استفاده نکنید.
همانطور که اشاره شده کاتالیستها در مکانی قرار گرفته که رویت آن امکان پذیر نیست پس برای علائم خرابی آن باید به موارد ذیل دقت کرد.
1-افزایش ناگهانی مصرف سوخت
۲ – افت شتابگیری
۳ – ممکن است خودروی شما روشن نشود یا بد استارت بخورد
۴ – خودروی شما در تست آلایندگی مردود می شود (مقادیر HC و CO بیشتر از نرمال)
۵ – چراغ اخطار (چک) در پشت آمپر روشن می شود
۶ – بد کار کردن خودرو همراه با لرزش در حالت دور آرام
۷ – بوی بد یکی از شایع ترین علائم خرابی کاتالیست می باشد. اگر بویی شبیه تخم مرغ گندیده احساس کردید و به مرور زمان بو بیشتر شد نشانه خرابی کاتالیزور است
۸ – کاهش دمای کاتالیزور (با توجه به اینکه بازدهی واقعی کاتالیزور هنگامی است که دمای آن بالا می رود و حتی احتمال دارد تا مرز ۷۰۰ و ۸۰۰ درجه هم نزدیک شود پس کاتالیزوری که پس از مدتی رانندگی و گرم شدن موتور هنوز به دمای ایده ال خود نرسیده باشد معیوب است)
البته راه تشخیص دمای کاتالیزور نیازمند دستگاهی به نام حرارت سنج اینفِرارِد است.
۹ – در صورتی که خودرو کاملا سرد باشد اگر کاتالیزور را با دست تکان دهید و صدایی شبیه تکان خوردن سنگریزه در داخل آن به گوش برسد نشانه ای از ریختن شبکه های داخل آن است.
کاتالیست ها بدلیل ساخته شدن از فلزات گرانبها بسیار گرانقیت است پس در حفظ و نگه داری آن کوشا باشید.
