Edit

کاتالیست

• کاتالیست

مبدل­های کاتالیستی از دهۀ 70 میلادی با هدف کاهش آلودگی هوا، بر سر راه خروجی موتورهای بنزینی نصب شده اند. جدیدترین و مرسوم ­ترین نوع آنها، مبدل­های سه راهه(Three-way catalyst) هستند که اولین نوع آنها سال 1976 در آمریکا برای موتورهای بنزینی اجباری شد. در ایران نیز از سال 1383 نصب کاتالیست روی خودروهای سواری و وانت تولیدی اجباری شده است. شرکت‌های خودروسازی در ایران از سال ۱۳۸۲ نصب کاتالیست را در خودروهای داخلی آغاز کردند و قبل از این تاریخ خودروها فاقد استاندارد بوده‌اند و به همین دلیل آلایندگی این خودروها بیش از ۳۰ برابر سایر خودروها است و بر این اساس خروج خودروهای مدل ۱۳۸۲ به پایین در سازمان حفاظت از محیط زیست ارائه شده است. احتمال می‌رود در تعدادی از خودروهای تولیدی سه ماهه آخر سال ۱۳۸۶ نیز قطعه کاتالیست نصب نشده باشد. به موجب طرح جامع کاهش آلودگی هوا آزمون صحت کاتالیست کانورتور در معاینات فنی خودروها به منظور صدور برگه و برچسب معاینه فنی از ابتدای سال ۹۱ اجباری است.

در مورد کاتالیست‌های سه راهه علت انتخاب نام سه راهه برای این مبدل­ها آن است که برای کاهش همزمان سه نوع گاز سمی و آلایندۀ هوا شامل: مونوکسیدکربن(CO) ، هیدروکربن­های حاصل از احتراق ناقص (HC) و اکسید نیتروژن (NOX) و تبدیل آنها به گازهای غیرسمی: بخار آب (H2O)، نیتروژن (N2) و دی­ اکسید کربن (CO2) مورداستفاده قرار می­ گیرند.

گازهای آلاینده خروجی از موتور

کاتالیست های سه‌راهه معمولا شامل موارد زیر می باشند:

  • یک بستر یکپارچه مبنی بر کوردیریت یا فولاد ضدزنگ با ساختار لانه زنبور
  • پایه با سطح ویژه بالا
  • فلزات گروه پلاتین (Pd,Pt,Rh) که بعنوان اجزای فعال عمل می‌کنند و
  • اکسیدهای فلزی که عمدتا به عنوان ارتقادهنده عمل می‌کنند،

اصولاً گازهای خروجی از اگزوز شامل پارافین ها، اولفین­ها، ترکیبات آروماتیک (که هرسه به عنوان هیدروکربن­ های نسوخته شناخته می­ شوند)، بخار آب، منو اکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن، اکسیدهای گوگرد، نیتروژن، اکسیژن و دی اکسید کربن می­باشد که از میان آنها سه آلاینده اصلی زیانبار و خطرناک منواکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن و هیدرو کربن­ های نسوخته هستند. مطابق استانداردهای آلایندگی، حدود معینی برای مقدار آلایندگی در خروجی اگزوز خودروهای بنزینی وجود دارد. این حدود در استانداردهای یورو مطابق جدول ذیل هستند.

 

CO (g/km)

THC (g/km)

NMHC (g/km)

NOx (g/km)

یورو 4

1

0.1

0.08

یورو 5

1

0.1

0.068

0.06

  • هیدروکربن ها
  • مه دود
  • مشکلات تنفسی
  • اکسیدهای نیتروژن
  • تغییرات آب و هوایی
  • آلودگی شیمیایی منابع آب
  • باران اسیدی
  • مه دود
به طور مثال منو اکسید کربن که گازی است بیرنگ و بی بو، با میل ترکیـبی زیاد که از احتراق ناقـص سوخت های فسیـلی به وجود می­ آید می­تواند تا 250 بار سریعتر از اکسیژن با هموگلوبین خون ترکیب شود که اثرات آن از سردرد تا مرگ می ­باشد. از دیگر زیان­های گازهای خروجی از اگزوز می­توان به تولد نوزادهای ناقص یا انواع سرطان­های ریه و… اشاره کرد

شرایط موثر بر کاتالیست ها

هر گونه تغییر در کاتالیست و یا حذف آن، اگر چه ممکن است در ابتدا موجبات شتاب بیشتر خودرو را فراهم سازد اما در نهایت منجر به کارکرد نامناسب موتور و افزایش مصرف سوخت خواهد گردید.علاوه بر این از کاربراتور یا انژکتور در موتور انتظار می­ رود سوخت و هوا را به نسبت درستی مخلوط کند. هرگونه خطا در عملکرد کاربراتور یا انژکتور می­ تواند به طور مستقیم بر استوکیومتری واکنش در سیلندرها تأثیر گذاشته و در نتیجه سبب افزایش میزان آلاینده­ ها گردد.مواد موجود در سوخت نیز می­ تواند به طور مستقیم بر روی میزان آلاینده­ ها و عملکرد کاتالیست تأثیر گذار باشد. به عنوان مثال گوگرد موجب مسمومیت پایدار در کاتالیست می گردد، بدین صورت که با واکنش با سطح فعال کاتالیست، مانع ایجاد واکنش تصفیه شده و کاتالیست را از کار می اندازد.

با توجه به استانداردهای اروپا غلظت گوگرد و سرب برای سوخت بنزین مطابق جدول زیر می باشد.

پارامتر

واحد

یورو 3

یورو 4

یورو 5

سولفور

ppm

100

10

کمتر از 10

سرب

ppm

5

5

کمتر از 5

کاتالیست در عایق خودرو توس

شرکت تولیدی صنعتی عایق خودرو توس از سال 1396 پیش­برد امور در حوزه کاتالیست خودرو را در دو گروه پوشش­دهی(Coating) و فلزکاری(Canning) در دست اجرا دارد. گروه پوشش مسئولیت طراحی و آماده­سازی قسمت شیمیایی اعم از فرمولاسیون و فرآیند را داراست و گروه فلزکاری در حال طراحی و تامین تجهیزات مربوط به ساخت مجموعه نهایی کاتالیست یورو خودرو اعم از تجهیزات جازنی، جوشکاری، فیکسچرهای کنترلی و … می باشد. شرکت عایق خودرو توس با راه­اندازی همزمان دو مجموعه پوشش­دهی و فلزکاری و ایجاد یک فضای تحقیقاتی مدرن، با قدرت و نوآوری بیشتری نسبت به بسیاری از رقبای خود در حال فعالیت است.