مجله تخصصی خودرو اخبار خودرو , قیمت خودرو , خرید و فروش خودرو , قیمت ماشین , قیمت اتومبیل
تاثیر سوخت بر عمر کاتالیست خودرو های سواری + آلودگی هوا
یک عضو هیات علمی دانشکده انرژی و مکانیک دانشگاه شهید بهشتی ضمن تشریح نقش کاتالیست خودرو در کاهش آلودگی خودرو های سواری گفت : تنها یک بار سوخت گیری با سوخت غیر استاندارد ، باعث تخریب یا کاهش بازدهی شدید کاتالیست می شود و اگر کاتالیست بر اثر سوخت خراب شود مقصر تامین کننده سوخت است نه مالک خودرو .
به نقل از ایسنا ، وقتی نتایج گزارش پروژه ( پایش کیفیت سوخت شهر تهران در تابستان 1396 ) در پایان شهریور ماه این سال منتشر و اعلام شد که میزان گوگرد و بنزن سوخت از حد استاندارد بیشتر است مجموعه ای از تأییدیه و تکذیبیه ها ، توضیح ها و بیانیه ها از سوی برخی دستگاه ها منتشر شد .
اگرچه دستیابی به داده‌های حقیقی در مورد کیفیت سوخت توزیعی در کلان شهرها ، به ویژه 8 کلان شهر تهران ، البرز ، اراک ، تبریز ، مشهد ، اهواز ، شیراز و اصفهان که بنزین یورو 4 را عرضه می کنند ، موضوع مهمی است اما فرصت دیگری را می طلبد و بدون هر گونه داوری در مورد درستی و نادرستی ادعا های مطرح شده در مورد کیفیت سوخت توزیعی تهران طی سه ماه گذشته ، آنچه مورد توجه گزارش پیش رو قرار گرفته ؛ ( تأثیر کیفیت سوخت روی قطعه کنترل کننده آلودگی هوا در خودروهای سواری یعنی کاتالیست یا همان واکنشگر شیمایی است . )
کاتالیست (catalytic converter)قطعه بسیار حساس و مهمی است که با نصب روی مسیر دود خروجی ، اثر خودرو های سواری روی آلودگی هوا را کاهش می دهد . این قطعه یک واکنش گر شیمیایی است که گاز های سمی در دود را با یک بازدهی مشخص به گاز های بی خطر تبدیل می کند . این قطعه در ایران در همه خودروهای دارای استاندارد یورو 2 به بعد نصب شده است.
کاتالیست به شدت به کیفیت سوخت حساسیت دارد و وجود گوگرد در بنزین سبب از بین رفتن این قطعه می شود . به طوری که بنا بر گفته محمد علی احترام ، عضو هیات علمی دانشکده انرژی و مکانیک دانشگاه شهید بهشتی ، تنها یک بار سوخت‌گیری با سوخت غیر استاندارد ممکن است باعث خراب شدن یا کاهش بازدهی شدید کاتالیست شود .
وی تأکید کرد : افزایش گوگرد بنزین به بیش از حد مجاز باعث ایجاد یک ترکیب اسیدی و مسموم شدن کاتالیست می شود . در نتیجه این شرایط عملکرد کاتالیست افت می کند .
یک بار سوخت‌گیری با بنزین غیر استاندارد کاتالیست را خراب می کند
این استاد رشته مکانیک دانشگاه بهشتی با اشاره به اینکه سوخت یورو 4 تنها در هشت کلان شهر عرضه می شود ، گفت : قطعا توزیع بنزین یورو 4 در همین حد هم بر کاهش آلودگی هوای کلان شهر ها تأثیر گذار است اما نباید از این موضوع غافل شویم که اگر تنها یک بار از سوخت فاقد استاندارد یورو 4 استفاده شود ، امکان دارد کاتالیست بازدهی خود را از دست بدهد . برای مثال اگر شهروند تهرانی در جریان مسافرت مجبور به سوخت گیری در بین راه و یا یکی از شهر هایی شود که توزیع بنزین مناسب ندارند ، چه اتفاقی برای کاتالیست می افتد ؟ کاتالیست از بین می رود و دیگر کارکرد خود را نخواهد داشت .
احترام در ادامه با تاکید بر اینکه در صورت از بین رفتن کاتالیست ، مالک خودرو حتما در معاینه فنی با مشکل مواجه خواهد شد ، گفت : با توجه به قوانین جدیدی که به درستی وضع شده خودروهایی که معاینه فنی ندارند هر 24 ساعت یک بار، 50 هزار تومان جریمه می شوند بنابراین این قانون شهروندان را مجاب می کند که حتما برای دریافت برگه معاینه فنی اقدام کنند و اگر در جریان معاینه فنی مشخص شود که کاتالیست خراب است ، مالک خودرو موظف به تعویض آن می شود این درحالیست که اگر کاتالیست بر اثر سوخت نامناسب خراب شده باشد مالک خودرو هیچ گناهی ندارد و دلیلی ندارد که هزینه تعویض کاتالیست را از جیب خود بپردازد .
وی با اشاره به اینکه قیمت یک کاتالیست از 600 هزار تومان تا چند میلیون تومان است ، گفت : کاتالیستی که با نوسان سوخت خراب نشود و با شرایط مختلف سازگار باشد گران است و برای خودرو های زیر 50 میلیون تومان استفاده از این کاتالیست ها صرفه اقتصادی ندارد .
این کارشناس حوزه خودرو تاکید کرد : اگر عرضه سوخت دارای استاندارد یورو 4 در همه جایگاه های توزیع بنزین صورت گیرد ، کاهش آلودگی هوا میسر می شود اما اگر عرضه سوخت استاندارد نوسان داشته باشد و تعدادی واحد پالایشگاهی حتی در یک دوره محدود در ارائه سوخت استاندارد با مشکل مواجه شوند ، با از بین رفتن کاتالیست هم هزینه ای به شهروندان تحمیل می شود و هم آلودگی هوا افزایش می یابد .
این عضو هیات علمی دانشکده انرژی و مکانیک دانشگاه شهید بهشتی در ادامه با بیان اینکه اگر کاتالیست بر اثر سوخت خراب شود مقصر تامین کننده سوخت است نه مالک خودرو اظهار کرد : متاسفانه قانون تا این حد شفافیت ندارد که مقصریابی در این زمینه به درستی صورت گیرد . در نتیجه هزینه ای به مردم تحمیل می شود .
تاثیر کاتالیست بر کاهش گازهای مخرب
احترام در ادامه در مورد تاثیر کاتالیست بر کاهش گازهای مخرب گفت : وظیفه اصلی کاتالیست حذف گاز های منواکسید کربن ، هیدروکربن های نسوخته و اکسید های ازت است . کاتالیست در خودرو های سواری به عنوان یک مبدل عمل می کند و گاز منواکسید کربن را به دی اکسیدکربن و اکسید های ازت را به نیتروژن تبدیل می کند .
وی افزود : منواکسید کربن که بر اثر احتراق ناقص تولید می شود ؛ گازی سمی ، بی بو و بی رنگ است که می تواند از راه تنفس وارد بدن شود و روی هموگلوبین خون تاثیر بگذارد . این گاز خطر سکته قلبی را افزایش می دهد . خوشبختانه در شرایط حاضر در تهران خیلی مشکل منواکسیدکربن نداریم ولی عدد اکسید های ازت به عنوان گازی که باعث تحریک ریه می شود در تهران بالاست و بعد از ذرات معلق و ازن به عنوان متهم ردیف سوم آلودگی هوای تهران مطرح است .
این استاد دانشگاه در ادامه گفت : اکسید های ازت می توانند در مجاورت با نور خورشید طی یک فرآیند ثانویه باعث تشدید تولید ذرات معلق شوند . در شرایط حاضر ذرات معلق مهم ترین آلاینده تهران محسوب می شود . افزون بر اینها کاتالیست می تواند هیدروکربن های نسوخته را نیز بسوزاند و حذف کند .
احترام در پایان در پاسخ به پرسشی در مورد تأثیر قانون گارانتی قطعات کنترل آلودگی توسط خودروساز بر اساس لایحه هوای پاک اظهار کرد : خودرو سازان مکلف به گارانتی کاتالیست هستند اما آنها مشکلات ناشی از سوخت را در کاتالیست برعهده نمی گیرند و گارانتی نمی کنند بنابراین وزارت نفت باید تمرکز بیشتری در تولید سوخت استاندارد داشته باشد چون در شرایطی که قرار است در خودرو سازی به سمت استاندارد یورو 5 و 6 حرکت کنیم معنا ندارد که بگوییم سوخت عرضه شده در برخی جایگاه های توزیع ، خارج از حد استاندارد است .
کاتالیست خودرو چیست ؟
کاتالیزور قطعه ای متشکل از فلزات گران و بدنه اسفنجی شکل در داخل خود است . این قطعه ، گازهای سمی ناشی از احتراق سوخت همچون مونوکسید کربن ، اکسید نیتروژن ، هیدروکربن و اکسید ازت را در یک فرآیند شیمیایی ، فیلتر می کند تا گاز نهایی خروجی از اگزوز ، پاک و بی خطر شود .
البته نمی توان گفت که کاتالیست خودرو ، 100 درصد آلایندگی‌ها را به خود جذب می کند ؛ اما بخش زیادی از آن را در حدود 90 درصد ، فیلتر می کند . به عبارتی وجود این قطعه کوچک ، تاثیر بسیار زیادی در کاهش آلودگی هوا دارد که این روزها ، شهرهای بزرگ و شلوغ ایران را به خود درگیر کرده است .
اگزوز چیست و چه وظیفه ای دارد ؟
اگزوز قطعه نسبتا طولانی در خودرو است که وظیفه انتقال گازهای خروجی از سیلندر موتور را بر عهده دارد . اگزوز ها در گذشته از دو بخش مختلف تشکیل شده که بخش اول نقش کاهش دما را برعهده داشت و دومین بخش به منظور کاهش آلایندگی های صوتی تدارک دیده شده بود . اما امروز بخش سومی هم به اگزوز اضافه شده و وظیفه خطیر کاهش آلایندگی را برعهده دارد . این بخش دقیقا همان جایی است که کاتالیست به عنوان یک مبدل گاز های سمی به غیر سمی نصب شده است .
کاتالیست چیست و عملکرد آن چگونه است ؟
همان طور که گفته شد اگزوزهای امروزی به بخش سومی جهت کاهش آلایندگی های زیست محیطی مجهز شده اند . در این بخش قطعه به نام کاتالیست تعبیه شده که گازهای سمی نظیر کربن منوکسید ، هیدرو کربن و اكسيدهاي نيتروژن را که از احتراق سوخت درون سیلندر ایجاد شده است را طی یک فرایند شیمیایی به گازهای بی خطر و غیر سمی تبدیل می کند . همچنین کاتالیزور، اکسید ازت که ماده ای سمی است را به گاز ازت که یک گاز بی‌خطر می باشد تبدیل می نماید .
کاتالیست ها از ساختاری اسنفج گونه و از جنس فلزاتی گران بها نظير روديم ، پالاديوم و پلاتين تشکیل شده اند تا هنگام خروجی گازها از درون این ساختار اسنفجی شکل سطح تماس بیشتری ایجاد شود تا فرایند شیمیایی به بهترین شکل ممکن انجام پذیرد . اما کاتالیست ها به منظور ایجاد فرایند شیمیایی به دمای بسیار بالایی در حدود 800 تا 900 درجه سانتی گراد نیاز دارد از همین رو محل نصب این قطعه درست در ابتدای اگزوز و دقیقا بعد از خروجی های منیفولد دود قرار دارد تا از همان گرمای ناشی از احتراق ، به دمای مورد نظر برسد .
قابل ذکر است کاتالیست تا 90 درصد گازهای سمی را به گاز های غیر سمی تبدیل می نماید و نقش موثری در عدم آلودگی هوا ایفا می نماید .
تاریخچه استفاده کاتالیست در خودرو
در سال 1970 ، دولت آمریکا پس از آنکه گزارش آژانس کنترل آلودگی هوای کالیفرنیا را بررسی کرد ، اصلاحیه هوای تمیز را از تصویب گذراند و بدین ترتیب تولید کننده های آمریکایی به شدت دست به کار شده و مطابق قوانین ضدآلودگی وضع شده ، کمبود های خود را برطرف کردند . در سال 1975 قوانینی مصوب گردید که اکثریت کمپانی های خودرو سازی ، مجبور به استفاده از سیستم مبدل کاتالیتیکی در خودروها شدند . نصب مبدل کاتالیتیکی از همین سال در سراسر آمریکا اجباری گردید و در اروپا نیز از سال 1993 مورد بهره برداری قرار گرفت .
در ایران استفاده از اين قطعه برای خودروهاي ساخت داخل از نيمه دوم سال 1381 از سوی سازمان حفاظت محیط زیست اجباری شده است و بر اساس طرح جامع کاهش آلودگی هوا ، آزمون صحت کاتالیست در معاینات فنی خودروها به منظور صدور برگه و بر چسب معاینه فنی از ابتدای سال 1391 اجباری می باشد .
عمر مفید کاتالیست خودرو
کاتالیست قطعه ای مصرفی است و بعد از مدت زمان مشخصی عمر مفید آن به اتمام می رسد . از آنجایی که کاتالیست ها به بسته به نوع سوخت مصرفی متفاوت هستند عمر مفید این قطعه در خودروهای دیزلی و بنزینی متغیر است . اما عمر مفید کاتالیست خودروهای بنزینی در حدود 4 سال یا 80 هزار کیلومتر تخمین زده شده است که پس از این مدت به مرور زمان از کارایی آن کاسته خواهد شد . اما باید بدانید که عوامل بسیاری در تخریب پیش از موعد از این قطعه اسنفجی شکل دخیل هستند که در ادامه به آن خواهیم پرداخت . قابل ذکر است در صورتی خرابی یا اتمام عمر مفید این قطعه آلودگی زیست محیطی خودرو تا 5 برابر افزایش خواهد یافت .
محل نصب کاتالیست خودرو
کاتالیزور اگزوز برای تکمیل فرآیند شیمیایی خود ، نیاز به گرمای بسیار زیادی در حدود 800 – 900 درجه سانتی گراد دارد ؛ به همین دلیل ، این قطعه باید روی بخشی از اگزوز قرار گیرد که بیشترین حد گرما را تولید می کند . از طرفی هم ، یکی دیگر از ویژگی های مهم کاتالیزور ، کمک به جذب گرما و در نتیجه کاهش دمای موتور خودرو است .
برای رسیدن به اهداف ذکر شده ، محل نصب کاتالیست در قسمت انتهایی اگزوز سمت ماشین است که از طرفی هم ، کنار خروجی منیفولد دود قرار گرفته تا با توجه به شرایط ذکر شده و نیاز به دمای بسیار بالا ، بهترین عملکرد را از خود داشته باشد .
طول عمر کاتالیزور اگزوز
قطعه اسفنجی داخل مبدل کاتالیزگر ، بخشی است که به مرور زمان، خاصیت خود را از دست می دهد و فرآیند تبدیل گاز سمی به گاز غیر سمی توسط کاتالیست را دچار اختلال می کند . البته سایر قطعات هم در کاهش عمر مفید این قطعه ، دخیل هستند ؛ اما گزینه اول در بیشتر مواقع ، همین قطعه اسفنجی شکل است .
طول عمر مفید کاتالیست، متناسب با نوع سوخت ماشین متفاوت است ؛ زیرا حجم و انواع آلایندگی‌های سوخت های مختلف با هم متفاوت است . طول عمر کاتالیزور در خودرو های بنزین سوز ، حدود 80 هزار کیلومتر است که در حالت عادی تا چهار سال طول می کشد .
نکته: کاتالیست قطعه ای است که باید سلامت آن با هدف آماده سازی خودرو برای فصل زمستان کنترل شود و در صورت خرابی ، حتما تعویض شود .
بیشتر بخوانید:
