درود بر همراهان پارس تیونینگ


میلیون ها خودرو درسرتاسر جهان درحال تردد میباشند که هرکدام به عنوان یک منبع آلودگی بشمارمی روند.این مورد ، خصوصاَ در شهرهای بزرگتربه عنوان مسئله بزرگی وبصورت لاینحل از زمانهای قدیم مورد بحث بوده است.جهت حل این مشکل ،قوانینی به مرحله اجرا در آمده استکه مقادیر آلاینده خروجی از سیستم اگزوز خودروها را تحت کنترل درآورده و محدودکرده است. به همین منظور،کارخانجات خودروسازی ، سیستم های پالایش کنندهای را جهت کنترل مقادیر آلاینده خروجی از سیستم های موتور و سوخت رسانی تهیه و مورد بهره برداری قرار داده اند .
درسال 1970 ، دولت آمریکا پس ازآنکه گزارش آژانس کنترل آلودگی هوای کالیفرنیا را بررسی کرد ، اصلاحیه هوای تمیز رااز تصویب گذراند وبدین ترتیب تولیدکننده های آمریکایی به شدت دست به کار شده و مطابق قوانین ضدآلودگی وضع شده ، کمبودهای خود را برطرف کردند . در سال 1975 قوانینی مصوب گردید که اکثریت کمپانی های خودروسازی ، مجبوربه استفاده ازسیستم مبدل کاتالیتیکی در خودروها شدند . به طور خلاصه طرز کار این سیستم بدین صورت بود که با انجام واکنش های شیمیایی گازهای سمی رابه دی اکسیدکربن و بخارآب تبدیل می کرد .نصب مبدل کاتالیتیکی از همین سال در سراسر آمریکا اجباری گردید و دراروپا نیز ازسال 1993 مورد بهره برداری قرار گرفت.
دراین مقوله درخصوص انواع آلاینده های تولید شده توسط موتور خودروهاو هم چنین نحوه عملکرد مبدلهای کاتالیتیکی درخصوص کم کردن مقادیر این آلاینده ها صحبت خواهدشد.

مرجع تخصصی خودرو و تیونینگ | پارس تیونینگ

آلاینده های خروجی توسط موتور

جهت کاهش مقادیر آلایند ه های خروجی، موتور خودروهای مدرن امروزی ، مقدار سوخت مورد نیاز جهت سوخته شدن درسیلندر را کنترل می کنند. این موتورها ، نسبت هوا به سوخت را در حدودمقدار استوکیومتریک 7/14 به 1 ثابت نگهداشته که این نسبت ، مقدار ایده آل مقدار هوای مورد نیاز جهت سوخته شدن مقدارمتناسب سوخت میباشد . از نظرتئوری ، ایننسبت برابر سوخته شدن یک واحد سوخت در ازاءمصرف 7/14 واحد اکسیژن میباشد نسبت مخلوط ، درعمل و بستگیبه شرایط رانندگی ، اندکی متفاوت می باشد .گاهی اوقات نسبت مخلوط را فقیر مینامند که نشانگر مقدار کم سوخت(نسبت هوا به سوخت بزرگتر از7/14 ) و در مواردی نسبت مخلوط راغنی می نامند که نشانگر مقدار زیادسوخت (نسبت هوا به سوخت کوچکتر از7/14 ) میباشد.

اساس کار و ( نحوه عملکرد ) مبدل های کاتالیتیکی در کاهش آلاینده ها


اکثرخودروهای مدرن امروزی ، مجهز به مبدل های کاتالیتیکی سه راهه ( Three – Way Catalytic Converter)میباشند .
مفهوم سه راهه ، اشاره به سه آلاینده اساسی تولید شده توسط موتور خودروها دارد که توسط این مبدل ها مورد، ( CO ) پالایش قرار میگیرند (مونوکسیدکربن اکسیدهای نیتروژن ،( VOCs ) هیدروکربنها
. ( ( NOX )
مبدل کاتالیتیکی از دونوع کاتالیست جهت پالایش آلاینده ها استفاده میکند : کاتالیست کاهش دهنده آلودگی ( Reduction Catalyst ) کاتالیست اکسید کننده ( Oxidazation Catalyst ) هر دونوع از کاتالیست ها ، ازیک ساختمان سرامیکی با پوشش فلزی که معمولاً ازپلاتین ، رودیوم و پالادیوم میباشند ،
تشکیل شده است. درمدل های جدید کاتالیست ، ازساختمانی از کاتالیستها استفاده میگردد که بیشترین سطح تماس را با جریان گازهای خروجی از اگزوزداشته باشد (زیرا فلزات فوق الذکر بسیارگران قیمت میباشند . )

مرجع تخصصی خودرو و تیونینگ | پارس تیونینگ


دونوع ساختمان مختلف در ساخت کاتالیست وجود دارد:


  1. ساختمان لانه زنبوری
  2. ساختمان دانه های سرامیکی


اکثر کاتالیست خودروهای مدرن امروزی از ساختمان لانه زنبوری در کاتالیست استفاده می کنند .

کاتالیست کاهش دهنده آلودگی

عملکرد کاتالیست کاهش دهنده، اولین مرحله پالایش توسط مبدل های کاتالیتیکی می باشد . این نوع کاتالیست با استفاده از پلاتین و رودیوم ،مقادیر اکسیدهای نیتروژن ( NOX )را کاهش میدهد هنگامی که مولکول های ( NO )یا (NO2) به کاتالیست برخورد میکنند ، نیتروژن خود را از دست می دهند(نیتروژن موجود جذب کاتالیست میشود ) واکسیژن باقیمانده به شکل (O2) از کاتالیست خارج می شود . نیتروژن جذب شده توسط کاتالیست با سایر مولکول های نیتروژن موجود در کاتالیست ترکیب شده و به شکل مولکول N2 در می آید

کاتالیست اکسید کننده

عملکرد کاتالیست اکسید کننده ، دومین مرحله از پالایش توسط مبدل های کاتالیتیکی میباشد . این نوع کاتالیست مقادیر هیدروکربن های نسوخته و مونوکسید کربن را باسوزاندن (اکسیدکردن )آنها توسط عبور دادن آنها از صفحات کاتالیست پلاتین و پالادیوم ، کاهش میدهد . این نوع کاتالیست مولکول های COهیدروکربن ها رابا اکسیژن باقیمانده در گازهای خروجی ترکیب می کند.
مرجع تخصصی خودرو و تیونینگ | پارس تیونینگ
کاتالیست با ساختمان لانه زنبوری


مرجع تخصصی خودرو و تیونینگ | پارس تیونینگ
کاتالیست با دانه های سرامیکی


سیستم کنترل

سومین مرحله از پالایش آلاینده ها ، کنترل جریان گازهای خروجی جهت کنترل سیستم پاشش سوخت می باشد. یک سنسور اکسیژن درقسمت بالای مبدل کاتالیتیکی قرار دارد که موقعیت مبدل کاتالیتیکی نسبت به موتور می باشد. این سنسور اطلاعات اکسیژن موجود در گازهای خروجی را به واحد کنترل الکترونیکی خودرو انتقال می دهد واحد کنترل الکترونیکی موتور بااستفاده از این اطلاعات ، مقدار افزایش یا کاهش اکسیژن رابا تنظیم نسبت مخلوط هوا به سوخت مشخص مینماید .این کنترل مقدار هوا ،کارکرد موتور در شرایط نزدیک به مقدار استوکیومتریک را تضمینمی نماید ، همچنین مقدار بهینه اکسیژن در گازهای خروجی را جهت انجام عمل اکسیداسیون کاتالیست جهت سوزاندن هیدروکربن های نسوخته ومونو کسیدکربن ، مشخص و تأمین می نماید .

مرجع تخصصی خودرو و تیونینگ | پارس تیونینگ