کاتالیست خودرو چیست؟ + قیمت و روش های سرقت

به گزارش خودرونویس،کاتالیست چیست؟کاتالیست ماده ای است كه سرعت واكنش هاي شيميايی را از طریق کاهش انرژی فعال سازی، افزايش می دهد بدون اينكه خود در آنها شركت كند.

کاتالیست خودرو را می‌توان قطعه‌ای در نظر گرفت که جهت کاهش آلایندگی‌های زیست‌محیطی در خودرو تعبیه می‌شود. این قطعه، گازهای سمی مانند کربن مونوکسید، اکسیدهای نیتروژن و هیدروکربن را که به دنبال احتراق سوخت درون سیلندر به وجود می‌آیند را از طریق یک فرآیند شیمیایی به گازهای غیر سمی و بی‌خطر تبدیل می‌کند. از طرفی تبدیل اکسید ازت به گاز ازت که بی‌خطر است نیز توسط این قطعه انجام می‌شود.

کاتالیست یا همان مبدل در قسمت پایانی اگزوز خودرو نصب می شود و طی فرآیندهای شیمیایی که با فلزات و گازهای سمی می دهد از آلودگی محیط زیست می کاهد.

واکنش های شیمیایی که در کاتالیست صورت می گیرد بسته به نوع خودرو و سوخت آن دارد. به طور مثال در خودروهای گازوئیلی واکنش شیمیایی که انجام می شود اکسیداسیون نام دارد.

بیشترین استفاده از کاتالیست در خودروهاست با این وجود بنا به قوانین و مقررات سازمان های بهداشتی و محیط زیستی این قطعه در هواپیماها و لوکوموتیوها نیز به کار برده می شود.

طول عمر کاتالیست‌ها

طول عمر کاتالیست‌های خودرو بسته به نوع سوخت مصرفی و یا دیزلی و بنزینی بودن خودرو متغیر است. به‌طور تقریبی طول عمر این کاتالیست ها چیزی درحدود ۳تا ۴ سال و یا مابین ۸۰تا ۱۰۰هزارکیلومتر تخمین زده می‌شود. با این حال در صورت استفاده ی نادرست از آن ها ممکن خیلی زودتر از این زمان، خراب شوند.

دلایل خرابی کاتالیست خودرو

کاتالیست ها بدلیل ساختار خود کاملا حساس و شکننده هستند از همین رو می تواند در صورت رعایت نکردن برخی نکات به سرعت آسیب ببنید.رایج ترین علل خرابی کاتالیست ها به گرفتگی منافذ اسنفجی آن باز خواهد گشت چرا که در صورت گرفتگی باعث می گردد دود خروجی از سیلندر براحتی از کاتالیست عبور نکند و این فشار بیش از حد موجب تخریب این قطعه خواهد شد.

از دیگر دلایل خرابی کاتالیست ها ،به ضربه های فیزیکی به این قطعه باز خواهد گشت . ساختار کاتالیست ها بسیار شکننده است و در صورت ضربه وارد شدن به محفظه خارجی آن باعث می گردد که کاتالیست خرد گردد.

کاتالیست همچنین به  دمای زیاد بسیار حساس است بطوریکه اگر دمای این قطعه به بیش از حد مجاز برسد باعث خرابی و از دست دادن خاصیتش منجر خواهد شد. این مشکل در زمانی ایجاد می گردد که دمای موتور به دلایل مختلف بیش از حد افزایش یابد.

میزان خلوص گاز های خروجی از سیلندر برای سلامت کاتالیست بسیار مهم است چرا که اگر گاز های خروجی به موادی دیگر آغشته باشد به مرور زمان اثر خود را از دست خواهد داد. برای مثال زمانی که واشر سر سیلندر خودرو دچار مشکل گردد و ترکیب روغن و آب وارد سیلندر گردد ،ناچارا گازهای خروجی هم به مواد فوق آغشته شده و به کاتالیست ها آسیب می زند.

خرابی سیستم جرقه زنی موتور از دیگر عوامل خرابی پیش از موعد کاتالیست هاست چرا که در صورت عدم احتراق نا مناسب، مخلوط هوا و بنزین بصور ناقص می سوزد و و گازهای حاصل از این احتراق ناقص باعث آسیب دیدگی کاتالیست ها خواهد شد.

ریختن مکمل های انژکتور شور در باک یا اکتان بوسترها برای کاتالیزور ضرر دارد لذا از این مواد در خودرویتان استفاده نکنید.

چرا قیمت کاتالیست خودرو بالا است؟

یکی از موضوعاتی که در رابطه با کاتالیست خودرو وجود دارد را می‌توان قیمت بالای این قطعه در نظر گرفت که برای بسیاری از افراد سوال به وجود آورده است دلیل این موضوع چیست؟ در رابطه با این موضوع باید متذکر شد که در ساخت این قطعه، از عناصر گران‌قیمت و ارزشمندی چون رودیوم، پلاتین و پالادیوم استفاده شده است. هر سه این عناصر بسیار ارزشمند و کمیاب هستند و همین موضوع باعث شده که قیمت کاتالیست خودرو افزایش یابد. در حقیقت قیمت این قطعه به قدری بالا در نظر گرفته شده که تا به حال گزارش‌های بسیاری در رابطه با سرقت این قطعه به گوش رسیده است.

ضایعات کاتالیست

ضایعات کاتالیست به دلیل وجود فلزات گران بهایی بر پایه ی آلومینا و کربن اکتیو یکی از با ارزش ترین محبوب ترین ضایعات برای بازیافت به شما می آیند. بنا به آماری که در سال ۲۰۱۰ منتشر شد تنها  بازیافت پلاتین این کاتالیست ها چیزی در حدود ۳ میلیارد دلار تخمین زده شد!

آیا حذف کاتالیست، ضرر دارد؟

همان‌طور که تا به اینجا گفته شد، قطعه کاتالیزور خودرو می‌تواند گازهای سمی و آلاینده‌های خودرو را بی‌اثر و تصفیه کند، از همین رو اگر این قطعه حذف شود، می‌تواند تشدید آلودگی هوا را به همراه داشته باشد. از دیگر تاثیرات منفی برداشتن کاتالیست خودرو باید به کاهش شتاب خودرو اشاره کرد، چرا که کاتالیزور یک سنسور اکسیژن دارد که اکسیژن مورد نیاز برای احتراق سوخت را تنظیم و کنترل می‌کند؛ حال اگر این قطعه حذف شود، احتراق به درستی صورت نخواهد گرفت که این موضوع سبب فرسایش قطعات موتور و در نتیجه کاهش توان موتور و به دنبال آن افت شتاب خواهد شد.

همچنین توجه داشته باشید که گاهی اوقات حذف کاتالیست، باعث ایجاد سروصدای اضافی از داخل موتور نیز خواهد شد، زیرا این مبدل بر سر راه صداهای خروجی که از موتور خارج می‌شوند قرار می‌گیرد و در حقیقت نوعی مسدود کننده صدای موتور است. حال اگر شما این قطعه را از خودرو حذف کنید، باید انتظار صداهای ناهنجار و اضافی را داشته باشید.

مبدل کاتالیستی

مبدل کاتالیستی دستگاهی ساده است که از واکنش‌های اکسایش و کاهش (ردوکس) برای کاهش آلایندگی‌های خودرو استفاده می‌کند. کاتالیزور خودرو در حدود 98 درصد از دود‌های سمی خودروها را به گازهایی کم‌خطر تبدیل می‌کند. این قطعه شامل یک محفظه فلزی است که در آن لایه‌های مختلف سرامیکی به شکل لانه زنبور قرار داده شده‌اند. این لایه‌های سرامیکی دیواره بسیار نازکی دارند که با آلومینیوم اکسید (Al2O3)اندود شده‌اند. این نوع از پوشش، متخلخل است و به سبب افزایش سطح تماس، موجب افزایش تعداد واکنش‌ها در سطح خود می‌شود. همچنین این لایه شامل مقدار کمی از فلزات قیمتی همچون پلاتین، رودیوم (Rhodium) و پالادیم و مقدار این فلزات در حدود ۴-۹ گرم است.

کاتالیزور خودرو از واکنش‌های ساده اکسایش و کاهش به منظور تبدیل گازهای آلوده استفاده می‌کند. لازم به ذکر است که فلزات قیمتی که در بالا ذکر شد به انتقال الکترون‌ها و در نتیجه انجام واکنش‌های اکسایش و کاهش کمک می‌کنند.

بخش آخر در مبدل کاتالیستی خودرو، کنترل تزریق سوخت را به عهده دارد. این وظیفه به کمک سنسور اکسیژن انجام می‌شود. سنسور اکسیژن خودرو وظیفه کنترل مقدار اکسیژن در اگزوز و همچنین نسبت هوا به سوخت را دارد. این کار سبب می‌شود تا انجام واکنش‌ها در کاتالیزور خودرو با نسبت‌های دقیق استوکیومتری همراه باشد.

اجزاء کاتالیزور خودرو

کاتالیست ها از سه بخش اصلی زیر تشکیل شده اند:

ماده کاتالیزگر:  این قسمت از فلزاتی همچون پالادیوم، رادیوم، پلاتین، طلا، کادمیوم یا ترکیبی از آن‌ها تشکیل شده است. البته استفاده از این فلزات ارزشمند باعث افزایش قیمت کاتالیزور اگزوز می شود که اهمیت حفظ و نگهداری آن را برای عمر طولانی تر نشان می دهد.

هسته کاتالیزور: این قسمت بستری از جنس سرامیک مونولیت است که اکثر اوقات ساختار لانه زنبوری دارد و در مرکز کاتالیست قرار می گیرد.

لایه اکسیدی:  این لایه از اکسید آلومینیوم، سیلیکا، آلومینا یا دی اکسید تیتانیوم ساخته شده است. وظیفه این قسمت محافظت و نگهداری از ماده کاتالیزگر است.

انواع کاتالیزور خودرو

انواع اصلی مبدل های کاتالیزوری با معرفی مختصر در زیر ذکر شده است:

مبدل های اکسیداسیون دو راهه

ابزارهای اکسیداسیون دو راهه دو وظیفه همزمان اکسیداسیون مونوکسیدکربن به دی اکسیدکربن و اکسیداسیون هیدروکربن ها به دی اکسیدکربن و آب را انجام می دهد. این مبدل به طور گسترده ای در موتورهای دیزلی برای کاهش انتشار هیدروکربن و مونوکسیدکربن استفاده می شود. با این حال به دلیل عدم توانایی در کنترل اکسیدهای ازت ، دیگر در ایالات متحده و کانادا استفاده نمی شود.

اکسیداسیون کاهش سه راهه

دستگاه های اکسیداسیون کاهش سه راهه در سیستم های کنترل میزان انتشار گاز وسایل نقلیه در بیشتر مناطق جهان از جمله ایالات متحده و کانادا استفاده می شود. مقررات سخت در رابطه با آلاینده های  خودرو استفاده از مبدل های سه طرفه در خودروهای بنزینی را تقریباً اجباری کرده است. این مبدل ها به عنوان یکی از مهمترین اختراعات تاریخ خودرو شناخته شده اند و سه کار همزمان را انجام می دهند ، یعنی کاهش اکسیدهای نیتروژن به نیتروژن و اکسیژن ، اکسیداسیون مونوکسیدکربن به دی اکسید کربن و اکسیداسیون هیدروکربن های نسوخته به دی اکسید کربن و آب.

کاتالیزور اکسیداسیون دیزل (DOC)

DOC معمولاً برای احتراق فشاری مانند موتورهای دیزلی استفاده می شود. این دستگاه از اکسیژن موجود در جریان گازهای خروجی برای تبدیل مونوکسیدکربن به دی اکسید کربن و هیدروکربن ها به آب و دی اکسید کربن استفاده می کند. مشخص شده است که این مبدل ها با کارایی ۹۰٪ کار می کنند ، زیرا آنها می توانند بوی گازوئیل را نیز از بین ببرند و ذرات قابل مشاهده منتشر شده را کاهش دهند.

تعمیر کاتالیزور

کاتالیزور یکی از اجزای بسیار مهم در سیستم اگزوز خودرو است که با هدف کاهش میزان آلایندگی خودرو به کار می‌رود. کاتالیزورها قطعات بسیار آسیب‌پذیری هستند و در صورتی که نتوانند فرآیند احتراق را به شکل کامل انجام دهند، موتور خودرو دچار مشکل خواهد شد. ممکن است کاتالیزور به دلیل ورود بیش از اندازه و ناگهانی گازهای سمی دچار مشکل شود.

همچنین به دلیل قرار گرفتن سیستم اگزوز خودرو در قسمت زیرین، ممکن است در اثر فشارها و ضربات ناشی از برخورد اجسام به ساختار کاتالیزور آسیب وارد شود. در این زمان بهترین کاری که می‌توانید انجام دهید این است که در صورت مشاهده هرگونه علائم خرابی در کاتالیزور و به محض ایجاد هرگونه مشکل برای قطعه کاتالیزور، نسبت به تعمیر آن اقدام کنید.

در روند تعمیر کاتالیزور تمامی قسمت‌های آن توسط یک فرد تعمیرکار متخصص بررسی می‌شود و عیب‌یابی آن به صورت کامل انجام می‌گیرد. سپس در صورت امکان قطعه مورد نظر تعمیر می‌شود.

هزینه تعویض کاتالیزور چقدر است؟

یکی دیگر از بحث های مهم در زمینه تعویض کاتالیست، هزینه آن است. از آنجا که در کشورهای اروپایی و پیشرفته به محیط زیست اهمیت بسیار زیادی داده می شود، هزینه تعویض این قطعه حیاتی در بحث آلودگی محیط زیست رایگان بوده و رانندگان می توانند بدون اینکه نیاز باشد هزینه ای را بابت تعویض این قطعه بپردازند، پس از پایان عمر مفید کاتالیست خودروی خود، آن را تعویض نمایند.

اما بحث محیط زیست همواره یکی از بحث های جانبی و بدون اهمیت در کشور ما بوده و هست و همین امر سبب شده است تا هزینه تعویض این قطعه مهم، در کشور ما بین ۱۰۰ تا ۵۰۰ هزار تومان نیز متفاوت باشد. با توجه به گرانی های اخیر در بحث لوازم یدکی و مصرفی خودرو، به نظر می رسد تعویض این قطعه برای رانندگان چندان اهمیت نداشته باشد و پرداخت قیمت زیاد این قطعه برای بسیاری از رانندگان چندان عقلانی نیست.

تنها جایی که یک راننده خودروی آلاینده مجبور به تعویض کاتالیزور خودروی خود می شود، در بحث گرفتن معاینه فنی است که این مورد را هم می توان با انجام یک سری دستکاری های مختلف، پشت سر گذاشت و زیر بار هزینه نسبتا سنگین تعویض آن نرفت. با توجه به افزایش رو به رشد آلودگی شهرهای بزرگ همچون تهران که بخش عمده ای از آن را دود اگزوز خودروها بر عهده دارند، بنظر می رسد مسئولین باید برای تعویض کاتالیست خودرو چاره ای دیگر اندیشیده و تا حد ممکن، از قیمت نهایی این قطعه حیاتی بکاهند تا رانندگان ترغیب به تعویض این قطعه شوند.

شستشوی کاتالیزور خودرو

با توجه به قیمت بالای مبدل کاتالیزوری اخیرا محلولی برای شستشوی این قطعات ساخته شده است که در مراکز معاینه فنی خودرو مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجاییکه اکثر افراد به دنبال روشی ارزان و به صرفه تر برای رفع مشکلات این قطعه هستند شستشوی این قطعه یکی از بهترین روش ها  برای شستشوی کاتالیست و سنسور اکسیژن است . برای عمل پاکسازی کافی است محلول را روی باک مخزنی که سوخت در آن ذخیره می شود نصب کنید. این محلول با استفاده از سنسور اکسیژن عمل پاکسازی کاتالیزور را انجام می دهد.

اثرات زیست محیطی استفاده از کاتالیست خودرو

مبدل کاتالیزوری به طور خاص برای کاهش آلودگی های مضر ناشی از احتراق سوخت های فسیلی مبتنی بر هیدروکربن در اتومبیل اختراع شده است. مطالعات نشان می دهد که این دستگاه ها می توانند انتشار هیدروکربن ها را تقریباً ۸۷٪ ، مونوکسیدکربن ۸۵٪ و نیتروژن اکسید ۶۲٪ در طول عمر مورد انتظار خودرو کاهش دهند که تاثیر قابل توجهی بر بهبود وضعیت آلودگی هوا خواهد داشت.

با کاهش انتشار گازهای سمی از جمله دی ‌اکسید کربن گازهای گلخانه‌ ای کمتری منتشر شده و روند گرمایش زمین متوقف می شود. از طرف دیگر کاهش این گازها در اتمسفر باعث کاهش ریزش باران های اسیدی می شود که برای کل اکوسیستم های زمین مضر هستند.

روش‌های سرقت کاتالیست

خاک با ارزش حاوی فلزات گرانبهای کاتالیست، افراد سودجو را وسوسه می‌کند تا با سوءاستفاده از ناآگاهی مالکان خودرو نسبت به جداسازی و سرقت آن اقدام کنند. از زمانی که سرقت مبدل کاتالیستی زیاد شده، شرکت هایی هم اقدام به ساخت محافظ مبدل کرده اند که از جنس فلزات سخت است و دیگر بریدن آن با اره های معمولی و عادی اصلا امکان پذیر نیست.

به همین دلیل از مالکان خودرو  درخواست شده برای انجام تعمیرات به مراکز معتبری که دارای دانش و اعتماد کافی هستند مراجعه کنند.