تصفیه خانه اگزوز - رسانه مجازی نیلسو

تصفیه خانه اگزوز

  • توسط هیئت تحریریه
3 11 - تصفیه خانه اگزوز

یکی از مهم ترین دغدغه ها و هدف های مهندسان خودرو، کاهش مصرف سوخت و آلایندگی خودرو هاست. در طول تاریخ و عمر خودروسازی همیشه سعی بر این بوده است که پیشرانه ها در کنار افزایش پله به پله بر قدرت آن ها و راندمان خروجیشان، کم کم نیز از آلایندگی آن ها کم شود. این نقشه راه که توسط دولتمردان در مناطق مختلف دنیا تصویب می شود تا خودروسازان از آن ها تبعیت کنند باعث به وجود آمدن قوانینی مثل استاندارد های یورو شده است که صنایع خودرو سازی در  کشور ما نیز از همین قوانین پیروی می کنند. اما یکی از مهم ترین قسمت ها در کاهش آلایندگی خودرو ها وسیله ای است که در سال های اخیر در کشور ما نیز کمی شناخته شده تر ظاهر شده است و آن کاتالیزور اگزوز است که به نام مبدل کاتالیتیکی نیز شناخته می شود و عملکرد آن را می توان با ماده ادبلو و سیستم هایی مثل SCR و EGR در خودرو های سنگین مقایسه کرد. این وسیله که در اگزوز خودرو قرار دارد، باعث می شود تا آلاینده ها و خروجی های اگزوز در مسیر خروجشان از آن عبور کنند و با واکنشی که بر روی آن ها انجام می شود، به موادی با درجه خطرناکی و سمیت کمتر تبدیل شوند.

1 10 1024x683 - تصفیه خانه اگزوز
1- نمایی از محل قرار گیری کاتالیزور اگزوز

واکنش سوختن و خروجی های آن :
از دوران تحصیل ابتدایی به یاد داریم که سه عامل اصلی در سوختن، هوا ( اکسیژن )، سوخت و گرما است. در موتور ماشین، گرما توسط جرقه یا تراکم بسیار بالای مخلوط سوخت ایجاد می شود اما دو عامل مهم دیگر یعنی سوخت و هوا، نقش مهمی در کارکرد خودرو دارند. نسبت ترکیب و مخلوط شدن این دو فاکتور نه تنها در کارکرد و راندمان خودرو اثر بسیار مهمی دارد بلکه در میزان آلایندگی آن نیز نقش مهمی بازی می کند. به نسبت ترکیب هوا و سوخت، نسبت استوکیومتری می گویند که به طور میانگین، عدد 7.14 است و این به معنی آن است که به ازای هر یک واحد از سوخت باید 7.14 واحد هوا وجود داشته باشد. اما در طی گذر زمان و به خاطر اینکه نمی توان این نسبت را همیشه در یک سطح ایده آل نگه داشت، خروجی و کارایی پیشرانه کم کم تغییر می کند که به همین خاطر خروجی اگزوز نیز می تواند تغییر کند. اما خروجی اگزوز نیز شامل چه عناصر و ترکیباتی هست و به اصطلاح، محصولات احتراق پیشرانه چه چیزی هستند؟

2 9 - تصفیه خانه اگزوز
2- صفحات شبکه ای و لانه زنبوری مبدل های کاتالیزور

به شکل کلی حاصل این سوخت و ساز و خروج از اگزوز، دو دسته گاز سمی و گاز بی خطر هستند. گاز های بی خطر شامل سه موردند که یکی از این محصولات دی اکسید کربن یا CO2 است که حاصل ترکیب کربن و اکسیژن موجود در هوای ورودی به پیشرانه است. اما همیشه در کنار سوخت، بخار آب یا H2O نیز درست می شود که از ترکیب هیدروژن و هیدروکربن های سوخت و اکسیژن ایجاد می شود. ازت یا N2 نیز به خاطر اینکه ساختار مقاومی دارد و به همین شکل در جو موجود است، بدون هیچ گونه تغییری از اگزوز خودرو خارج می شود.
گاز های سمی و خطرناک نیز شامل مونو اکسید کربن، هیدرو کربن های فرار و اکسید های نیتروژن است. مونو اکسید کربن یا CO نیز از ترکیب کربن و اکسیژن درست می شود اما بسیار سمی و خطرناک است و بهتر است تا از اگزوز گازی مثل دی اکسید کربن خارج شود تا مونو اکسید کربن، هر چند که دی اکسید کربن جزو گاز های گلخانه ای است و باعث گرم شدن زمین می شود. هیدرو کربن های فرار نیز نتیجه سوختن ناقص است و اکسید های نیتروژن که به شکل کلی NOx است، به شکل باران های اسیدی در آینده به زمین بر می گردند و مشکلات خاص خود را در پی دارند. در کاتالیزور سعی بر این است تا گاز های سمی به گاز های غیر سمی تبدیل شوند.

3 11 1024x617 - تصفیه خانه اگزوز
3- نمایی برش خورده از صفحات لانه زنبوری

انواع کاتالیزور :
کاتالیزور ها عموم سه راهه هستن و این به معنای آن است که همان سه گاز مضر و سمی را به نوع بی خطر تبدیل می کنند. در مجموعه مبدل کاتالیتیکی خودرو، دو کاتالیزور حضور دارند. کاتالیزور احیا کننده و کاتالیزور اکسید کننده. این کاتالیزور ها از فلزات گران قیمتی مثل پالادیوم، رودیم و پلاتین پوشیده می شود که وجود همین سه عنصر باعث افزایش قیمت این قطعه و هوس دزیدن آن برای دزدان می شود که البته خوشبختانه چندان در کشور ما مرسوم نیست. کاتالیزور احیا کننده وظیفه دارد تا اکسید های ازت را که سمی و خطرناکند،  به مولکول های بی خطر نیتروژن و اکسیژن تبدیل کند. بنابراین در این کاتالیزور داریم :   2NO  à N2+O2 و هم چنین 2NO2 à N2+ 2O2
در کاتالیزور اکسید کننده نیز با سوزاندن و اکسید کردن هیدرو کربن هایی که از سوختن ناقص سوخت باقی مانده اند، مولکول آن ها را از CO به CO2 تبدیل می کنند.       2CO + O2 à 2CO2
اما در آخرین مرحله که به نقش اکسیژن باز می گردد، یک حسگر که همه آن را با نام سنسور اکسیژن می شناسیم در روی خروجی دود و بعد از موتور و قبل از کاتالیزور قرار دارد که میزان اکسیژن موجود در گاز های خروجی را سنجیده و به ECU می دهد تا مقدار درصد هوا و سوخت را نزدیک به حالت ایده آل نگه دارد و اکسیژن کافی برای فعالیت کاتالیزور ها در دود موجود باشد. به همین خاطر است که وجود کاتالیزور باعث کارکرد بهتر موتور می شود.

4 9 - تصفیه خانه اگزوز
4- شبکه های لانه زنبوری داخل کاتالیزور، به تنهایی و یا به شکل کل مجموعه باید هر 5 سال تعویض شوند.

چندین تفکر اشتباه :
کاتالیزور به خاطر قرار داشتن در راه خروج دود، در حدود 3 تا 7 اسب بخار از قدرت موتور را کاهش می دهد. بنا براین عده ای با برداشتن آن از شتاب بیشتر خودرو و موتور سیکلت خود احساس خوبی پیدا می کنند. اما این اتفاق در آینده با مشکلات حاد تری به یک تلخی تبدیل می شود. چرا که با حذف این قطعه، میزان ترکیب اکسیژن و سوخت که از راه سنسور اکسیژن به ECU می رسد، به هم ریخته و سوخت و ساز خودرو دچار اختلال می شود و کارکرد موتور از حالت عادی آن خارج می شود. این اتفاق باعث بالا رفتن سه چیز می شود: مصرف، آلاینده ها و استهلاک موتور.
به همین خاطر است که حذف این قطعه در کشور های پیشرفته جریمه های سنگینی دارد.
این قطعه یک وسیله با عمر طولانی است و با وجود گران بودن آن باید حدودا پس از هر 4 تا 5 سال تعویض شود که هنوز در کشور ما این اتفاق نمی افتد. در حین خروج دود، منافذ اسفنجی داخل این مبدل، کم کم مسدود می شود که به همین خاطر عمر و کارایی آن را کاهش می دهد و از قدرت موتور در صورت عدم تعویض آن، کم خواهد کرد.
این قطعه هر چند که مانع خروج آسان گاز های اگزوز می شود اما به خاطر تنظیم مداوم سیستم سوخت رسانی به خاطر حسگر اکسیژن موجود در آن، باعث کاهش مصرف سوخت و کارکرد نرم تر موتور می شود.

5 5 - تصفیه خانه اگزوز
5- تصویر دوده گرفته و بسته شده شبکه های کاتالیزور
6 3 1024x768 - تصفیه خانه اگزوز
6- با بسته شدن خروجی این شبکه ها، کاتالیزور نمی تواند به خوبی وظیفه خود را انجام دهد و به موتور خودرو فشار وارد می شود
7 1 1024x684 - تصفیه خانه اگزوز
7- کاتالیزور تا هنگامی که سرد است نمی تواند به خوبی به وظیفه خود عمل کند. بنا بر این باید به پیشرانه نزدیک تر باشد. اما نزدیکی زیاد به گرمای موتور در طول عمر آن اثر منفی خواهد داشت، بنابراین آن را دور از موتور نصب می کنند.
قبلی «
بعدی »

اکانت اینستاگرام

دیدگاهتان را بنویسید

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

شاید دوست داشته باشید !

دسته‌ها

Footer