نحوه عملکرد کاتالیزور خودرو

اولین معرفی گسترده مبدل های کاتالیزوری در بازار اتومبیل ایالات متحده بود. برای انطباق با مقررات منع انتشار آلاینده های آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده، اکثر وسایل نقلیه مجهز به بنزین که از سال 1975 وارد بازار شده اند به مبدل های کاتالیزوری مجهز هستند.این مبدل های دو راهه با ترکیب اکسیژن با مونوکسیدکربن (CO) و هیدروکربن های نسوخته (CnHn)، دی اکسید کربن (CO2) و آب (H2O) تولید می کنند.

در سال 1981 مبدل های کاتالیزوری دو راهه توسط مبدل های "سه راهه" که اکسیدهای نیتروژن را نیز کاهش می دهند، جایگزین شدند. در ایران کاتالیزور خودرو پژو، کاتالیزور خودرو 206 و کاتالیزور تیبا در انواع مختلف با قیمت های متفاوت در بازار موجود هستند به عنوان مثال قیمت کاتالیزور اگزوز ریو بر اساس نوع کاتالیزور متفاوت است.با این حال، مبدل های دو راهه هنوز هم برای موتورهای کم سوخت استفاده می شوند زیرا مبدل های سه راهه برای کاهش موفقیت آمیز NO به احتراق قوی یا استوکیومتری نیاز دارند.

مبدل کاتالیزوری از مواد مختلفی تشکیل شده است. هسته یا بستر کاتالیست با توجه به وسیله نقلیه متفاوت است. به عنوان مثال، هنگامی که از این دستگاه ها در خودروها استفاده می شود، هسته آن معمولاً یک مونولیت سرامیکی با ساختار لانه زنبوری است.هسته های سرامیکی در صورت تولید زیاد می توانند ارزان باشند. فویل های فلزی یکپارچه که از ترکیب آهن - کروم - آلومینیوم ساخته شده اند در برخی کاربردها مورد استفاده قرار می گیرند.

هسته های فلزی در صورت تولید برای استفاده در مسیرهای کوچک، از قیمت کمتری برخوردار هستند، مانند اتومبیل های ورزشی که در آنها فشار کمتر و قابلیت اطمینان تحت بار ثابت و بالا ضروری است. هر دوی این مواد به منظور تهیه سطح وسیع برای پشتیبانی از روکش کف کاتالیزور طراحی شده اند.روکش قابل شستشوی کاتالیزور حامل مواد کاتالیزوری است که برای پراکندگی مواد در سطح وسیع استفاده می شود.

دی اکسید تیتانیوم، اکسید آلومینیوم، دی اکسید سیلیکون یا ترکیبی از سیلیس و آلومینا نیز می توانند استفاده شوند. مواد کاتالیزوری قبل از استفاده در هسته، در روکش واشر معلق هستند. مواد روکش دارای سطح ناهموار و نامنظمی برای افزایش سطح هستند که به حداکثر رساندن سطح فعال از نظر کاتالیزوری برای واکنش با اگزوز موتور کمک می کند.

کاتالیست مورد استفاده در مبدل بیشتر فلزات گرانبهایی مانند پلاتین، پالادیوم و رودیم است. پلاتین به عنوان کاتالیزور احیا و اکسیداسیون استفاده می شود. اگرچه پلاتین یک کاتالیزور بسیار فعال است و بسیار مورد استفاده قرار می گیرد، اما قیمت بالایی دارد و برای همه کاربردها مناسب نیست. اغلب اوقات رودیم به عنوان کاتالیزور احیا، در حالی که پالادیوم به عنوان کاتالیزور اکسیداسیون استفاده می شود.در بعضی موارد از سزیم، آهن، منگنز و نیکل نیز استفاده می شود. با این حال، برخی از شرکت ها استفاده از برخی از این ترکیبات را منع می کنند.