کاتالیزور خودرو چیست و چگونه عمل می کند؟

به گزارش آخرین خودرو، کاتالیزور خودرو یکی از مهم‌ترین اجزای سیستم کنترل آلایندگی در خودروهاست. این قطعه به‌ منظور کاهش آلودگی‌های گازهای خروجی از اگزوز طراحی شده و میزان مواد سمی مانند مونوکسید کربن، هیدروکربن‌های نسوخته و اکسیدهای نیتروژن را به‌ طور چشمگیری کاهش می‌دهد. این مواد علاوه بر آسیب به محیط زیست، بر سلامت انسان‌ها نیز تأثیرات منفی دارند. بنابراین، استفاده از کاتالیزور نه‌تنها استاندارد جهانی بلکه یکی از ملزومات حفظ سلامت محیط زیست و جامعه است.

کاتالیزور خودرو چیست؟

کاتالیزور بخشی از سیستم اگزوز خودرو است که با استفاده از واکنش‌های شیمیایی، مواد سمی را به گازهای بی‌ضرر تبدیل می‌کند. این قطعه با فلزات گران‌بها مانند پلاتین، پالادیوم و رودیوم ساخته می‌شود و وظیفه اصلی آن تبدیل گاز های سمی پرخطر به گاز های کم خطر تر است. وجود این قطعه ضروری است، چرا که بدون آن خودروها منبع بزرگی از آلودگی هوا محسوب می‌شوند و نقش موثری در کاهش این آلودگی‌ها دارند.

تکنولوژی کاتالیزور خودرو برای اولین بار توسط شرکت جنرال موتورز توسعه یافت. این فناوری ابتدا روی خودروی پونتیاک نصب شد. در دهه ۱۹۷۰ میلادی، زمانی که نگرانی‌های مربوط به آلودگی هوا در کشورهای صنعتی افزایش یافت، این نوآوری به سرعت گسترش پیدا کرد. در سال ۱۹۷۵، ایالات متحده آمریکا به عنوان نخستین کشور، استفاده از کاتالیزور در خودروها را اجباری کرد. دلیل اصلی این اقدام، مقابله با آلودگی شدید هوا بود که در آن زمان تبدیل به یک بحران زیست‌محیطی شده بود.

ساختار و عملکرد کاتالیزور خودرو

کاتالیزور خودرو در سیستم اگزوز نصب می‌شود و وظیفه اصلی آن کاهش آلاینده‌های سمی ناشی از احتراق سوخت است. این قطعه از فلزات گران‌ بهایی مانند پلاتین، پالادیوم و رودیوم ساخته شده و در دمای بالای گازهای خروجی، واکنش‌های شیمیایی لازم برای تصفیه گازهای سمی را انجام می‌دهد. کاتالیزور به سنسور های اکسیژن متصل است که نسبت اکسیژن به سوخت را کنترل می‌کنند. این سنسور ها با ارسال اطلاعات به واحد کنترل موتور (ECU)، به تنظیم درست مخلوط سوخت و هوا کمک می‌کنند تا فرآیند احتراق بهینه باشد. 

کاتالیزور معمولاً در مسیر اگزوز و بعد از منیفولد خروجی نصب می‌شود و تحت تأثیر دمای بالای گازهای خروجی که می‌تواند بین ۴۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد باشد، سه واکنش اصلی را انجام می‌دهد: کاهش اکسیدهای نیتروژن به نیتروژن و اکسیژن، اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی‌اکسید کربن و اکسیداسیون هیدروکربن‌ها به دی‌اکسید کربن و آب. این واکنش‌ها به کاهش آلاینده‌های سمی در گازهای خروجی کمک کرده و محیط زیست را از اثرات منفی آلودگی هوا حفظ می‌کنند.

انواع کاتالیزورها

انواع مختلفی از کاتالیزور وجود دارند که هر یک برای نوع خاصی از وسایل نقلیه یا شرایط طراحی شده‌اند. کاتالیزور های دوگانه برای کاهش مونوکسید کربن و هیدروکربن‌ها استفاده می‌شوند، در حالی که کاتالیزور های سه‌گانه علاوه بر این موارد، اکسیدهای نیتروژن را نیز کاهش می‌دهند. همچنین، نوع دیگری از کاتالیزور به نام کاتالیزور دیزلی وجود دارد که برای خودروهای دیزلی طراحی شده و عمدتاً بر کاهش ذرات معلق و گازهای سمی تمرکز دارد.

چرا نباید کاتالیزور خودرو را خالی کرد؟

خالی کردن کاتالیزور شاید در نگاه اول باعث افزایش قدرت موتور به نظر برسد، اما در واقع این کار اثرات منفی زیادی دارد. یکی از پیامدهای اصلی این اقدام، افزایش آلاینده‌های خروجی از اگزوز است که به تخریب محیط زیست و افزایش آلودگی هوا منجر می‌شود. همچنین، خالی کردن کاتالیزور می‌تواند مشکلات فنی در خودرو ایجاد کند، از جمله کاهش بازده سوخت و افزایش مصرف بنزین. علاوه بر این، حذف کاتالیزور ممکن است مشکلاتی نظیر خرابی سنسور های اکسیژن و ناک زدن موتور شود از همه مهم تر در ۹۰ درصد خودرو ها منجرب به روشن شدن چراغ چک می شود که  با تغیر در برنامه ECU و حذف سنسور اکسیژن دوم این خطا احتمالا رفع میشود البته امکان دارد آسیب‌های جدی‌ تر نیز به موتور وارد شود. بسیاری از کشورها نیز برای خودروهایی که کاتالیزور آن‌ها حذف شده جریمه‌های سنگینی در نظر گرفته‌اند.

علائم خرابی کاتالیزور خودرو

خرابی کاتالیزور می‌تواند باعث مشکلات جدی در عملکرد خودرو شود. یکی از اولین نشانه‌های خرابی، کاهش قدرت و عملکرد موتور است. زمانی که کاتالیزور مسدود می‌شود، خروج گازهای موتور با مشکل مواجه می‌شود و این موضوع به کاهش راندمان خودرو منجر می‌گردد. همچنین، خرابی کاتالیزور می‌تواند باعث افزایش مصرف سوخت شود، چرا که موتور برای جبران عملکرد ضعیف کاتالیزور نیاز به سوخت بیشتری دارد. علاوه بر این، روشن شدن چراغ چک موتور نیز یکی از نشانه‌های رایج خرابی کاتالیزور است که ناشی از عملکرد نادرست سیستم اگزوز یا سنسور های مرتبط با کاتالیزور می‌باشد.

کاتالیزور خودرو یکی از مهم‌ترین اجزای سیستم کنترل آلایندگی است که نقش کلیدی در حفاظت از محیط زیست و بهبود عملکرد خودرو ایفا می‌کند. نگهداری صحیح و تعمیرات به‌ موقع این قطعه می‌تواند هم به سلامت خودرو و هم به کاهش آلودگی هوا کمک کند.