شرکت صنعت آفرین ماهان

حساب کاربری

کاتالیزور خودرو چیست و از چه موادی تشکیل شده؟

فهرست مطالب

مبدل کاتالیزوری یک دستگاه کنترل آلاینده های خودرو است که برای تبدیل محصولات جانبی سمی احتراق (که در اگزوز موتور احتراق داخلی رخ می دهد) به مواد کمتر سمی با انجام واکنش های شیمیایی کاتالیز شده استفاده می شود.

واکنش ها بسته به نوع کاتالیزور نصب شده متفاوت است. چه موادی در مبدل های کاتالیزوری استفاده می شود؟

این دستگاه کنترل آلایندگی خودرو توسط یوجین هودری، مهندس مکانیک فرانسوی که با پالایش روغن کاتالیزوری مرتبط است، اختراع شد.

در سال 1973، رابرت استمپل، رئیس سابق جنرال موتورز تصمیم گرفت اجرای آنها را در خودروها آغاز کند.

کاتالیزور خودرو چیست و از چه موادی تشکیل شده؟

از آن زمان، بسیاری از دانشمندان روی توسعه مبدل کاتالیزوری کار می کنند و از سال 2010، آنها برای تمام خودروهای ایالات متحده اجباری هستند.

اگرچه این دستگاه‌ها عمدتاً در سیستم‌های اگزوز خودروها استفاده می‌شوند.

اما در کامیون‌ها، اتوبوس‌ها، لیفتراک‌ها، تجهیزات معدن، مجموعه‌های ژنراتور، لوکوموتیوها، موتورسیکلت‌ها، هواپیماها و سایر دستگاه‌های مجهز به موتور نیز اصلاح شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند.

آنها همچنین در بعضی از اجاقهای چوبی برای کنترل انتشار گازهای گلخانه ای استفاده می شوند.

کاتالیزور خودرو چیست و از چه موادی تشکیل شده؟

چه موادی در مبدل های کاتالیزوری استفاده می شود؟

مبدل کاتالیزوری از چندین ماده تشکیل شده است. هسته یا بستر کاتالیزور بسته به وسیله نقلیه متفاوت می باشد.

به عنوان مثال، هنگامی که از این دستگاه ها در خودروها استفاده می شود، هسته آن معمولاً یکپارچه سرامیکی با ساختار لانه زنبوری است.

وقتی هسته های سرامیکی در مقادیر زیاد تولید می شوند، می توانند ارزان باشند. فویل های یکپارچه فلزی از ترکیب آهن-کروم-آلومینیوم ساخته شدند.

در برخی کاربردها مورد استفاده قرار می گیرند. هسته‌های فلزی زمانی که برای استفاده در تولیدات کوچک تولید می‌شوند، ارزان‌تر هستند.

مانند خودروهای اسپورت که در آن‌ها فشار کم پشت و قابلیت اطمینان تحت بار زیاد ثابت ضروری است. هر دوی این مواد به گونه ای طراحی شده اند که سطح بالایی را برای حمایت از پوشش کاتالیست فراهم کنند.

روکش شستشوی کاتالیست حاملی برای مواد مبدل کاتالیزوری است که برای پراکندگی مواد در سطح بالایی استفاده می شود.

می توان از دی اکسید تیتانیوم، اکسید آلومینیوم، دی اکسید سیلیکون یا ترکیبی از سیلیس و آلومینا استفاده کرد.

مواد کاتالیزوری قبل از اعمال به هسته در پوشش شستشوی معلق می شوند. مواد شستشو دارای سطوح ناهموار و نامنظم برای افزایش سطح هستند، که به حداکثر رساندن سطح فعال کاتالیزوری موجود برای واکنش با اگزوز موتور کمک می کند.

کاتالیزور مورد استفاده در مبدل بیشتر یک فلز گرانبها مانند پلاتین، پالادیوم و رودیم است. پلاتین به عنوان یک کاتالیزور احیا و به عنوان یک کاتالیزور اکسیداسیون استفاده می شود.

اگرچه پلاتین یک کاتالیزور بسیار فعال و پرکاربرد است، اما بسیار گران است و برای همه کاربردها مناسب نیست. رودیوم به عنوان کاتالیزور احیا و پالادیوم به عنوان کاتالیزور اکسیداسیون استفاده می شود.

در برخی موارد از سریم، آهن، منگنز و نیکل نیز استفاده می شود. با این حال، برخی از شرکت ها استفاده از برخی از آنها را ممنوع می کنند.

کاتالیزور خودرو چیست و از چه موادی تشکیل شده؟
کاتالیزور خودرو چیست و از چه موادی تشکیل شده؟

انواع مختلف مواد مبدل کاتالیزوری

انواع کلیدی مبدل های کاتالیزوری در زیر با یک مقدمه کوتاه ذکر شده است:

اکسیداسیون دو طرفه – ابزارهای اکسیداسیون دو طرفه دو وظیفه همزمان اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی اکسید کربن و اکسیداسیون هیدروکربن ها به دی اکسید کربن و آب را انجام می دهند.

این مبدل به صورت گسترده در موتورهای دیزلی برای کم شدن انتشار هیدروکربن و مونوکسید کربن استفاده خواهد شد. با این حال، این دیگر در ایالات متحده و کانادا به دلیل ناتوانی آنها در کنترل اکسیدهای نیتروژن استفاده نمی شود.

سه طرفه اکسیداسیون کاهش – دستگاه های سه طرفه اکسیداسیون کاهش در سیستم های کنترل انتشار خودرو در اکثر نقاط جهان از جمله ایالات متحده و کانادا استفاده می شود.

مقررات سختگیرانه آلایندگی خودرو، استفاده از مبدل های سه طرفه را در خودروهای بنزینی تقریباً اجباری کرده است.

این مبدل ها به عنوان یکی از مهم ترین اختراعات در تاریخ خودرو شناخته می شوند. این سه کار همزمان انجام می دهند.

یعنی کاهش اکسیدهای نیتروژن به نیتروژن و اکسیژن، اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی اکسید کربن، و اکسیداسیون هیدروکربن های نسوخته به دی اکسید کربن و آب.

کاتالیزور اکسیداسیون دیزل (DOC) – DOCها بیشتر برای احتراق تراکمی مانند موتورهای دیزل استفاده می شوند.

این دستگاه از اکسیژن موجود در جریان گاز خروجی برای تبدیل مونوکسید کربن به دی اکسید کربن و هیدروکربن ها به آب و دی اکسید کربن استفاده می کند.

این مبدل‌ها با راندمان 90 درصدی کار می‌کنند، به طوری که قادر به حذف بوی دیزل و کاهش ذرات قابل مشاهده هستند.

کاتالیزور خودرو چیست و از چه موادی تشکیل شده؟
کاتالیزور خودرو چیست و از چه موادی تشکیل شده؟

اثرات زیست محیطی مبدل کاتالیزوری

مبدل کاتالیزوری به طور خاص برای کاهش آلودگی های مضر ناشی از گازهای تولید شده از احتراق سوخت های فسیلی مبتنی بر هیدروکربن در خودروها اختراع شده است.

مطالعات نشان می‌دهد که این دستگاه‌ها می‌توانند انتشار هیدروکربن را تقریباً ۸۷ درصد، مونوکسید کربن را تا ۸۵ درصد و اکسید نیتروژن را تا ۶۲ درصد در طول عمر مورد انتظار خودرو کاهش دهند.

 

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *