مبدل کاتالیزور یا کاتالیست چیست؟

نشانه های خرابی کاتالیزور خودرو

مبدل کاتالیزور یا کاتالیست اگزوز

یک دستگاه کنترل انتشار گازهای اگزوز است که گازهای سمی و آلاینده های موجود در گاز خروجی از موتور را کاتالیز می نماید و یک واکنش ردوکس به آلاینده های کمتر سمی تبدیل می کند.

اولین ارائه کننده عمده مبدل کاتالیزور در بازار خودرو در سطح جهان ایالات متحده آمریکا بود.

تولید کاتالیزور برای پیروی از مقررات سختگیرانه محیط زیستی در خصوص انتشار گازهای گلخانه‌ای، بود.
مبدل کاتالیزور یا کاتالیست خودرو به صورت "دو طرفه" اکسیژن را با مونوکسید کربن (CO) و هیدروکربن های نسوخته (HC) ترکیب می کنند تا دی اکسید کربن (CO2) و آب (H2O) تولید کنند.
مبدل‌های دو طرفه کاتالیزور در موتورهای بنزینی در سال 1981 توسط مبدل‌های «سه‌طرفه» که اکسیدهای نیتروژن (NOx) را نیز کاهش می‌دهند از دور خارج شدند؛ اما همچنان در موتورهای بدون سوخت برای اکسید کردن ذرات معلق و انتشار هیدروکربن (از جمله موتورهای دیزلی) استفاده می‌شوند. ، که معمولاً از احتراق بدون چربی استفاده می کنند)، زیرا مبدل های سه طرفه برای کاهش موفقیت آمیز NOx به احتراق غنی از سوخت یا استوکیومتری نیاز دارند.

اگرچه مبدل‌های کاتالیزوری معمولاً برای سیستم‌های اگزوز در خودروها استفاده می‌شوند، اما در ژنراتورهای الکتریکی، لیفتراک‌ها، تجهیزات معدن، کامیون‌ها، اتوبوس‌ها، لوکوموتیوها، موتورسیکلت‌ها و کشتی‌ها نیز استفاده می‌شوند.

اجزا مبدل کاتالیزور

تکیه گاه یا بستر کاتالیزور

برای مبدل های کاتالیزوری خودرو، هسته معمولاً یکپارچه سرامیکی است که ساختار لانه زنبوری دارد (معمولاً مربع، نه شش ضلعی).
یکپارچه های فویل فلزی در کاربردهایی که به مقاومت حرارتی بالایی نیاز است استفاده می شود.
زیرلایه به گونه ای ساخته شده است که سطح وسیعی را تولید کند. بستر سرامیکی کوردیریتی که در اکثر مبدل‌های کاتالیزوری استفاده می‌شود توسط رادنی باگلی، ایروین لاچمن و رونالد لوئیس در کورنینگ گلس اختراع شد که به همین دلیل در سال 2002 به تالار مشاهیر مخترعان ملی معرفی شدند.

روپوش کاتالیزور

پوشش شستشو حامل مواد کاتالیزوری است و برای پخش کردن مواد در سطح وسیعی استفاده می شود. اکسید آلومینیوم، دی اکسید تیتانیوم، دی اکسید سیلیکون به عنوان مثال. می توان از سیلیس کلوئیدی یا مخلوطی از سیلیس و آلومینا استفاده کرد.
مواد کاتالیزوری قبل از اعمال بر روی هسته در پوشش شستشوی معلق می شوند. مواد شوینده برای تشکیل یک سطح ناهموار و نامنظم انتخاب می شوند که سطح سطح را در مقایسه با سطح صاف بستر لخت افزایش می دهد.

سریا یا سریا زیرکونیا در کاتالیزور خودرو

این اکسیدها عمدتاً به عنوان محرک های ذخیره سازی اکسیژن اضافه می شوند.
خود کاتالیزور اغلب ترکیبی از فلزات گرانبها است که عمدتاً از گروه پلاتین هستند.
پلاتین فعال ترین کاتالیزور است و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، اما به دلیل واکنش های اضافی ناخواسته و هزینه بالای تاریخی برای همه کاربردها مناسب نیست. پالادیوم و رودیوم دو فلز گرانبهای دیگر مورد استفاده هستند، اگرچه از فوریه 2023، پلاتین ارزان‌ترین فلزات گروه پلاتین شده است.
رودیوم به عنوان کاتالیزور احیا، پالادیوم به عنوان کاتالیزور اکسیداسیون و پلاتین هم برای احیا و هم برای اکسیداسیون استفاده می شود.
از سریم، آهن، منگنز و نیکل نیز استفاده می شود، اگرچه هر کدام محدودیت هایی دارند.
نیکل به دلیل واکنش آن با مونوکسید کربن به نیکل تترا کربونیل سمی برای استفاده در اتحادیه اروپا مجاز نیست.
مس در همه جا به جز ژاپن قابل استفاده است.

نکته مهم در خرابی کاتالیزور خودرو

در صورت خرابی، یک مبدل کاتالیزوری می تواند به ضایعات بازیافت شود. فلزات گرانبهای داخل مبدل شامل پلاتین، پالادیوم و رودیم استخراج می شوند.

کاربرد کاتالیزور در خودرو

مبدل های کاتالیزوری اولین بار در اواسط دهه 1970 ظاهر شدند و به سرعت شروع به استفاده جهانی کردند. این بخشی از سیستم اگزوز خودروی شماست که آلاینده های مضر موتور و اگزوز را از طریق واکنش های شیمیایی به چیزی کمتر مضر برای محیط زیست تبدیل می کند. بیشتر هیدروکربن ها، مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن به دی اکسید کربن، نیتروژن و بخار آب «کمتر بد» تبدیل می شوند.

مبدل کاتالیزوری دستگاهی است که بر روی سیستم اگزوز اتومبیل شما نصب می شود تا ذرات مضر ناشی از گازهای گلخانه ای موتور را فیلتر کند.

اساساً یک مبدل کاتالیزوری محصولات جانبی مضر موجود در گازهای خروجی را فیلتر کرده و آنها را می سوزاند. و در حالی که عملکرد اصلی مبدل کاتالیزوری کاهش انتشار گازهای گلخانه ای مضر است، کارایی خودرو شما را نیز بهبود می بخشد.