نحوه عملکرد مبدل های کاتالیتیکی در کاهش آلاینده ها

اکثر خودروهای مدرن امروزی ، مجهز به مبدل های کاتالیتیکی سه راهه ( Three – Way Catalytic Converter ) می باشند .

مفهوم سه راهه ، اشاره به سه آلاینده اساسی تولید شده توسط موتور خودروها دارد که توسط این مبدل ها مورد، ( CO ) پالایش قرار می گیرند ( مونوکسید کربن اکسیدهای نیتروژن ، ( VOCs ) هیدروکربن ها
( ( NOX ). مبدل کاتالیتیکی از دو نوع کاتالیست جهت پالایش آلاینده ها استفاده می کند : کاتالیست کاهش دهنده آلودگی ( Reduction Catalyst ) کاتالیست اکسید کننده ( Oxidazation Catalyst ) هر دو نوع از کاتالیست ها ، از یک ساختمان سرامیکی با پوشش فلزی که معمولاً از پلاتین ، رودیوم و پالادیوم می باشند ،تشکیل شده است . در مدل های جدید کاتالیست ، از ساختمانی از کاتالیست ها استفاده می گردد که بیشترین سطح تماس را با جریان گازهای خروجی از اگزوز داشته باشد ( زیرا فلزات فوق الذکر بسیار گران قیمت می باشند .


http://www.tuningforum.ir/images/imp...atalyst7-1.jpg


دو نوع 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.


http://www.tuningforum.ir/images/imp...0/fahim2-1.jpg



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 می دهد هنگامی که مولکول های ( NO )یا (NO2) به کاتالیست برخورد می کنند ، نیتروژن خود را از دست می دهند ( نیتروژن موجود جذب کاتالیست می شود ) و اکسیژن 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 می باشد . این نوع کاتالیست مقادیر هیدروکربن های نسوخته و مونو کسید کربن را با سوزاندن ( اکسید کردن ) آنها توسط عبور دادن آنها از صفحات کاتالیست پلاتین و پالادیوم ، کاهش می دهد . این نوع کاتالیست مولکول های CO هیدروکربن ها را با اکسیژن باقیماند ه در گازهای خروجی ترکیب می کند.


کاتالیست با ساختمان لانه زنبوری
http://www.tuningforum.ir/images/imp...talytic5-1.gif
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 در قسمت 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 با استفاده از این اطلاعات ، مقدار افزایش یا کاهش اکسیژن را با تنظیم نسبت مخلوط هوا به سوخت مشخص می نماید . این کنترل مقدا ر هوا ، کارکرد موتور در شرایط نزدیک به مقدار استوکیومتریک را تضمین می نماید ، هم چنین مقدار بهینه اکسیژن در گازهای خروجی را جهت انجام عمل اکسیداسیون کاتالیست جهت سوزاندن هیدروکربن های نسوخته و مونوکسیدکربن ، مشخص و تأمین می نماید .


http://www.tuningforum.ir/images/imp...etowidth-1.jpg