مبدل کاتالیستی و انواع آن

مبدل کاتالیستی چیست
مبدل کاتالیستی یا کاتالیزور در مسیر خروج گازهای احتراق خودرو و به نوعی در این میانه اگزوز خودرو قرار می گیرد. مبدل کاتالیستی از صفحات حفره دار سرامیکی و یا برخی از فلزات گرانب ها همچون طلا ساخته می شود.

گازهای خروجی از اگزوز خودرو که پس از احتراق در داخل سیلندر، از طریق اگزوز خارج می شوند، با واردشدن به داخل مبدل کاتالیستی یا کاتالیزور در حالی که حاوی ذراتی هستند که از خام سوزی سوخت و یا احتراق سوخت های دارای ناخالصی ایجاد می شود، با عناصر موجود در مبدل کاتالیستی در هنگام عبور از آن واکنش شیمیایی داده و با فعل و انفعالات شیمیایی، عناصر گاز خروجی از اگزوز تجزیه شده و به موادی غیرسمی و کم خطرتر تبدیل می شوند.

در بیشتر اوقات دی اکسیدکربن و آب از عناصر تجزیه شده پس از خروج گازهای ناشی از احتراق از مبدل کاتالیستی هستند.

گازهای خروجی از اگزوز خودروها حاوی عناصر مضر بسیاری است که در میان آن ها، خطرناک ترین این ترکیبات اکسیدهای نیتروژن، مونوکسیدکربن و هیدروکربن های نسوخته نظیر آروماتیک ها هستند. که این عناصر با ورود به مبدل کاتالیستی یا کاتالیزور در پی واکنش شیمیایی با عناصر داخل مبدل کاتالیستی به دی اکسیدکربن، آب و اکسیژن تبدیل می شوند.

با توجه به عملکرد مبدل کاتالیستی در خودرو می توان گفت که کاتالیزور می تواند تا 90 درصد از عناصر و ذرات خطرناک و سمی گاز خروجی از اگزوز که پس از احتراق در موتور خودرو تولید می شود را تجزیه کرده و به عناصر بی خطر و غیر سمی تبدیل کند.

انواع مبدل های کاتالیستی
مبدل های کاتالیستی از لحاظ نوع عملکرد به دو نوع مبدل های کاتالیستی دوگانه و مبدل های کاتالیستی سه گانه تقسیم می شوند. همان گونه که از نام این مبدل ها مشخص است، مبدل کاتالیستی دوگانه طی دو مرحله دو عنصر از گازهای خروجی موتور را تجزیه می کند و همچنین مبدل کاتالیستی سه گانه در سه مرحله و سه عنصر سمی خروجی از موتور را تجزیه و به مواد غیر سمی تبدیل می کند.

مبدل کاتالیستی دوگانه در طی دو مرحله عناصر مونوکسیدکربن و هیدروکربن های نسوخته را به آب و اکسیژن تجزیه می کند. مبدل کاتالیستی سه گانه نیز علاوه بر این عناصر اکسیدهای نیتروژن را نیز به گاز نیتروژن و اکسیژن که مواد بی خطر و غیر سمی هستند تجزیه و تبدیل می کند.

مبدل های کاتالیستی گلوله ای
مبدل های کاتالیستی گلوله ای از حفره های سوراخ دار میله ای از عنصر آلومینا تشکیل شده اند. که بیشتر در موتورهای با حجم کمتر و آلایندگی کمتر استفاده می شوند.

 مبدل های کاتالیستی سرامیکی
مبدل های کاتالیستی سرامیکی از صفحات سرامیکی متخلخل استفاده می کنند. این مبدل ها در سطح خود دارای عناصری همچون آلومینا هستند که می توانند خطرات موجود در گاز خروجی اگزوز را با جذب و تجزیه کنترل کنند.

مبدل های کاتالیستی فلزی
نوع سوم مبدل های کاتالیستی، کاتالیزورهای فلزی هستند که در آن از آلیاژهای فلزات و ورق های فلزی استفاده می شود. مزیت این نوع مبدل ها، توان تحمل حرارتی بالا است. در میان این مبدل ها، نوع سرامیکی کاربرد زیادی در خودروهای مختلف دارد، در درصد بالایی از خودروها شاهد استفاده از این نوع مبدل کاتالیستی هستیم.

مبدل های کاتالیستی از آنجایی که در محفظه با دمای بالا قرار دارند و عملکرد آن ها از طریق واکنش های شیمیایی است، بنابراین دارای میزان کارکرد و عمر محدودی هستند که پس از پایان این زمان باید نسبت به تعویض و جایگذاری این قطعه در خودرو اقدام کرد.

خودروهای موجود در بازار معمولا دارای مبدل های کاتالیستی با میزان کارکردی در حدود 50 هزار تا 70 هزار کیلومتر هستند. باید پس از رسیدن خودرو به این کارکرد نسبت به تعویض مبدل کاتالیستی اقدام کرد چرا که معیوب شدن این قطعه هم می تواند موجب آلایندگی بیشتر خودرو شود و هم مصرف سوخت و شتاب خودرو را تحت تأثیر قراردهد. چون این قطعه با ECU خودرو تنظیم می شود، خرابی آن یا جدا کردن این قطعه می‌تواند در بلندمدت موجب صدمه به مجموعه موتور و اگزوز خودرو شود.