මෝටර් රථ උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකයක් ක්‍රියා කරන්නේ කෙසේද?

අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක ක්‍රියාකාරිත්වය අතරතුර, පිටවන වායූන් වායුගෝලයට මුදා හරින අතර එය වායු දූෂණයට ප්‍රධාන හේතුවක් පමණක් නොව බොහෝ රෝග සඳහා එක් හේතුවක් වේ.

වාහනවල පිටාර පද්ධතියෙන් පිටවන මෙම වායූන් අතිශයින්ම හානිකර මූලද්‍රව්‍ය වලින් සමන්විත වන අතර නවීන මෝටර් රථ විශේෂ පිටාර පද්ධතියකින් සමන්විත වන අතර සෑම විටම උත්ප්‍රේරකයක් පවතී.

උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකය පිටාර වායුවල ඇති හානිකර අණු විනාශ කරන අතර ඒවා මිනිසුන්ට සහ පරිසරයට හැකි තරම් ආරක්ෂිත කරයි.

උත්ප්‍රේරකයක් යනු කුමක්ද?

උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකය යනු මෝටර් රථ එන්ජින් වලින් පිටවන වායූන්ගෙන් සිදුවන හානිකර විමෝචනයන් අවම කිරීම ය. උත්ප්‍රේරක ව්‍යුහය සරලයි. මෙය මෝටර් රථයක පිටාර පද්ධතියේ ස්ථාපනය කර ඇති ලෝහ බහාලුමකි.

ටැංකියේ පයිප්ප දෙකක් තිබේ. පරිවර්තකයේ "ආදානය" එන්ජිමට සම්බන්ධ වී ඇති අතර පිටාර වායූන් ඒ හරහා ඇතුළු වන අතර "ප්‍රතිදානය" වාහනයේ පිටාර පද්ධතියේ අනුනාදයට සම්බන්ධ වේ.

එන්ජිමෙන් පිටවන වායූන් උත්ප්‍රේරකයට ඇතුළු වූ විට රසායනික ප්‍රතික්‍රියා එහි සිදු වේ. ඒවා හානිකර වායූන් විනාශ කර පරිසරයට මුදා හැරිය හැකි හානිකර වායූන් බවට පත් කරයි.

උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකයේ සංරචක මොනවාද?

මෝටර් රථ උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකයක් ක්‍රියා කරන්නේ කෙසේද යන්න මඳක් පැහැදිලි කිරීම සඳහා, එහි ප්‍රධාන අංග මොනවාදැයි සලකා බලමු. විස්තර වෙත නොයා, අපි එය ගොඩනගා ඇති ප්‍රධාන අංග පමණක් ලැයිස්තුගත කරන්නෙමු.

උපස්ථරය

උපස්ථරය යනු උත්ප්රේරකයේ අභ්යන්තර ව්යුහය වන අතර එය උත්ප්රේරක සහ වටිනා ලෝහ ආලේප කර ඇත. උපස්ථර වර්ග කිහිපයක් තිබේ. ඔවුන්ගේ ප්රධාන වෙනස වන්නේ එය සෑදූ ද්රව්යය. බොහෝ විට එය එහි මතුපිට ක්රියාකාරී අංශු ස්ථාවර කරන නිෂ්ක්රිය ද්රව්යයකි.

Покрытие

ක්රියාකාරී උත්ප්රේරක ද්රව්ය සාමාන්යයෙන් ඇලුමිනා සහ සීරියම්, සර්කෝනියම්, නිකල්, බේරියම්, ලැන්තනම් සහ අනෙකුත් සංයෝග වලින් සමන්විත වේ. ආලේපනයේ අරමුණ වන්නේ උපස්ථරයේ භෞතික පෘෂ්ඨය පුළුල් කිරීම සහ වටිනා ලෝහ තැන්පත් කර ඇති පදනමක් ලෙස සේවය කිරීමයි.

වටිනා ලෝහ

උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකයේ ඇති වටිනා ලෝහ ඉතා වැදගත් උත්ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියාවක් සිදු කිරීමට සේවය කරයි. සාමාන්යයෙන් භාවිතා කරන වටිනා ලෝහ වන්නේ ප්ලැටිනම්, පැලේඩියම් සහ රෝඩියම්, නමුත් මෑත වසරවලදී නිෂ්පාදකයින් විශාල සංඛ්යාවක් රත්රන් භාවිතා කිරීමට පටන් ගෙන තිබේ.

නිවාස

නිවාසය යනු උපාංගයේ බාහිර කවචය වන අතර උත්ප්රේරකයේ උපස්ථරය සහ අනෙකුත් මූලද්රව්ය අඩංගු වේ. නඩුව සාමාන්යයෙන් සාදා ඇති ද්රව්යය වන්නේ මල නොබැඳෙන වානේ ය.

පයිප්ප

පයිප්ප වාහනයේ උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකය වාහනයේ පිටාර පද්ධතියට හා එන්ජිමට සම්බන්ධ කරයි. ඒවා මල නොබැඳෙන වානේ වලින් සාදා ඇත.

මෝටර් රථ උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකයක් ක්‍රියා කරන්නේ කෙසේද?

අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා, වායු-ඉන්ධන මිශ්‍රණයේ ස්ථායී දහන ක්‍රියාවලියක් එහි සිලින්ඩරවල සිදු වීම වැදගත් ය. මෙම ක්‍රියාවලියේදී කාබන් මොනොක්සයිඩ්, නයිට්‍රජන් ඔක්සයිඩ්, හයිඩ්‍රොකාබන් සහ වෙනත් හානිකර වායූන් සෑදී ඇත.

මෝටර් රථයට උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකයක් නොමැති නම්, මෙම අතිශය හානිකර වායූන් සියල්ලම වරක් එන්ජිමෙන් පිටවන බහුවිධයට මුදා හැරීමෙන් පසු පිටාර පද්ධතිය හරහා ගොස් අප කෙලින්ම හුස්ම ගන්නා වාතයට ඇතුළු වේ.

වාහනයේ උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකයක් තිබේ නම්, පිටවන වායූන් උපස්ථරයේ පැණි වද හරහා එන්ජිමේ සිට මෆ්ලර් වෙත ගලා ගොස් වටිනා ලෝහ සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරයි. රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක ප්‍රති හානියක් ලෙස හානිකර ද්‍රව්‍ය උදාසීන කරනු ලබන අතර හානිකර නොවන පිටාර පමණක් වැඩි වශයෙන් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් පිටාර පද්ධතියෙන් පරිසරයට ඇතුල් වේ.

අපි රසායන විද්‍යා පාඩම් වලින් දන්නවා උත්ප්‍රේරකයක් යනු රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක් ඇති කරන හෝ එයට බලපෑමක් නොකර වේගවත් කරන ද්‍රව්‍යයක් බව. උත්ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියා වලට සහභාගී වන නමුත් ඒවා ප්‍රතික්‍රියාකාරක හෝ උත්ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියාවක නිෂ්පාදන නොවේ.

උත්ප්‍රේරකයක් තුළ හානිකර වායූන් ගමන් කරන අදියර දෙකක් ඇත: අඩු කිරීම සහ ඔක්සිකරණය. එය ක්‍රියාත්මක වන්නේ කෙසේද?

උත්ප්‍රේරකයේ මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 500 සිට 1200 දක්වා හෝ සෙල්සියස් අංශක 250-300 දක්වා ළඟා වූ විට, කාරණා දෙකක් සිදු වේ: අඩු කිරීම සහ වහාම ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියාව. මෙය ටිකක් සංකීර්ණ බවක් පෙනේ, නමුත් ඇත්ත වශයෙන්ම එයින් අදහස් වන්නේ ද්‍රව්‍යයේ අණු එකවරම නැති වී ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා ගන්නා බවයි, එමඟින් ඒවායේ ව්‍යුහය වෙනස් වේ.

උත්ප්‍රේරකයේ සිදුවන අඩු කිරීම (ඔක්සිජන් අවශෝෂණය) නයිට්‍රික් ඔක්සයිඩ් පරිසර හිතකාමී වායුවක් බවට පරිවර්තනය කිරීම අරමුණු කර ගෙන ඇත.

ප්‍රතිසාධන අවධියේදී මෝටර් රථ උත්ප්‍රේරකයක් ක්‍රියා කරන්නේ කෙසේද?

මෝටර් රථයක පිටවන වායූන්ගෙන් නයිට්‍රස් ඔක්සයිඩ් උත්ප්‍රේරකයට ඇතුළු වූ විට එහි ඇති ප්ලැටිනම් සහ රෝඩියම් නයිට්‍රජන් ඔක්සයිඩ් අණු දිරාපත් වීම මත ක්‍රියා කිරීමට පටන් ගන්නා අතර හානිකර වායුව සම්පූර්ණයෙන්ම හානිකර නොවන බවට පරිවර්තනය කරයි.

ඔක්සිකරණ අවධියේදී කුමක් සිදුවේද?

උත්ප්‍රේරකයේ සිදුවන දෙවන පියවර ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියාව ලෙස හැඳින්වෙන අතර, නොකැඩූ හයිඩ්‍රොකාබන් ඔක්සිජන් (ඔක්සිකරණය) සමඟ මිශ්‍ර කිරීමෙන් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් හා ජලය බවට පරිවර්තනය වේ.

උත්ප්‍රේරකයේ සිදුවන ප්‍රතික්‍රියා මඟින් පිටවන වායූන්ගේ රසායනික සංයුතිය වෙනස් වන අතර ඒවා සෑදූ පරමාණුවේ ව්‍යුහය වෙනස් කරයි. හානිකර වායූන්ගේ අණු එන්ජිමෙන් උත්ප්‍රේරකයට ගමන් කරන විට එය පරමාණු බවට කැඩී යයි. පරමාණු අනෙක් අතට අණු වලට නැවත එකතු වී කාබන් ඩයොක්සයිඩ්, නයිට්‍රජන් සහ ජලය වැනි හානිකර ද්‍රව්‍ය සෑදී පිටාර පද්ධතිය හරහා පරිසරයට මුදා හරිනු ලැබේ.

ගැසොලින් එන්ජින්වල භාවිතා කරන ප්‍රධාන උත්ප්‍රේරක පරිවර්තක දෙකකි: ද්වි-මාර්ග සහ ත්‍රි-මාර්ග.

ද්විපාර්ශ්වික

ද්විත්ව බිත්ති සහිත (ද්වි-පාර්ශ්වීය) උත්ප්‍රේරකය එකවර කාර්යයන් දෙකක් ඉටු කරයි: කාබන් මොනොක්සයිඩ් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් වලට ඔක්සිකරණය කරන අතර කාබන් ඩයොක්සයිඩ් හා ජලයට හයිඩ්‍රොකාබන් (පිළිස්සූ හෝ අර්ධ වශයෙන් පිළිස්සුණු ඉන්ධන) ඔක්සිකරණය කරයි.

1981 වන තෙක් හයිඩ්‍රොකාබන් හා කාබන් මොනොක්සයිඩ් හානිකර විමෝචනය අවම කිරීම සඳහා ඩීසල් සහ ගැසොලින් එන්ජින්වල මෙම වර්ගයේ මෝටර් රථ උත්ප්‍රේරකය භාවිතා කරන ලද නමුත් නයිට්‍රජන් ඔක්සයිඩ් පරිවර්තනය කළ නොහැකි බැවින් 81 න් පසු එය ත්‍රිවිධ උත්ප්‍රේරක මගින් ප්‍රතිස්ථාපනය විය.

ත්‍රි-මාර්ග රෙඩොක්ස් උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකය

මෙම වර්ගයේ මෝටර් රථ උත්ප්‍රේරකය 1981 දී හඳුන්වා දෙන ලද අතර අද එය සියලු නවීන මෝටර් රථවල ස්ථාපනය කර ඇත. ත්‍රි-මාර්ග උත්ප්‍රේරකය එකවර කාර්යයන් තුනක් ඉටු කරයි:

• නයිට්‍රජන් ඔක්සයිඩ් නයිට්‍රජන් සහ ඔක්සිජන් දක්වා අඩු කරයි;
• කාබන් මොනොක්සයිඩ් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් වලට ඔක්සිකරණය කරයි;
• නොකැඩූ හයිඩ්‍රොකාබන් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් හා ජලයට ඔක්සිකරණය කරයි.

මෙම වර්ගයේ උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකය උත්ප්‍රේරණයේ අඩු කිරීමේ සහ ඔක්සිකරණ පියවර දෙකම සිදු කරන බැවින්, එය 98% දක්වා කාර්යක්ෂමතාවයකින් සිය කාර්යය ඉටු කරයි. මෙයින් අදහස් කරන්නේ ඔබේ මෝටර් රථය එවැනි උත්ප්රේරක පරිවර්තකයකින් සමන්විත නම්, එය හානිකර විමෝචනයකින් පරිසරය දූෂණය නොකරන බවයි.

ඩීසල් එන්ජින්වල උත්ප්‍රේරක වර්ග

ඩීසල් වාහන සඳහා මෑතක් වන තුරුම බහුලව භාවිතා වන උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකයක් වූයේ ඩීසල් ඔක්සිකරණ උත්ප්‍රේරකය (DOC) ය. මෙම උත්ප්‍රේරකය කාබන් මොනොක්සයිඩ් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සහ හයිඩ්‍රොකාබන් ජලය හා කාබන් ඩයොක්සයිඩ් බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා පිටාර ප්‍රවාහයේ ඔක්සිජන් භාවිතා කරයි. අවාසනාවකට මෙන්, මෙම වර්ගයේ උත්ප්‍රේරකය 90% ක් පමණක් කාර්යක්ෂම වන අතර ඩීසල් ගන්ධය තුරන් කිරීමට සහ දෘශ්‍ය අංශු අඩු කිරීමට කළමනාකරණය කරයි, නමුත් NO x විමෝචනය අඩු කිරීමට effective ලදායී නොවේ.

ඩීසල් එන්ජින් සාපේක්ෂව ඉහළ මට්ටමේ අංශු පදාර්ථ (සබන්) අඩංගු වායූන් විමෝචනය කරන අතර එය ප්‍රධාන වශයෙන් මූලද්‍රව්‍ය කාබන් වලින් සමන්විත වන අතර එය ඩීඕසී උත්ප්‍රේරක සමඟ කටයුතු කළ නොහැක, එබැවින් අංශු ඊනියා අංශු පෙරහන් (ඩීපීඑෆ්) භාවිතයෙන් ඉවත් කළ යුතුය.

උත්ප්‍රේරක නඩත්තු කරන්නේ කෙසේද?

උත්ප්‍රේරක සමඟ ඇති ගැටළු වළක්වා ගැනීම සඳහා, එය දැන ගැනීම වැදගත්ය:

• සාමාන්‍ය උත්ප්‍රේරක ආයු කාලය කිලෝමීටර 160000 ක් පමණ වේ. මෙම දුර ගමන් කිරීමෙන් පසු, ඔබ සම්ප්‍රේෂකය ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම ගැන සලකා බැලිය යුතුය.
• වාහනය උත්ප්රේරක පරිවර්තකයකින් සමන්විත නම්, ඔබ ඊයම් ඉන්ධන භාවිතා නොකළ යුතුය, එය උත්ප්රේරකයේ කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරයි. මෙම නඩුවේ එකම සුදුසු ඉන්ධනය ඊයම් නොකෙරේ.

පරිසරය හා අපගේ සෞඛ්‍යය සඳහා මෙම උපාංගවල ප්‍රතිලාභ අතිමහත් බව නිසැකය. එහෙත් ඒවායේ ප්‍රතිලාභවලට අමතරව ඒවායේ අඩුපාඩු ද තිබේ.

ඔවුන්ගේ ලොකුම අවාසිය නම් ඔවුන් වැඩ කරන්නේ ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී පමණි. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, ඔබ ඔබේ මෝටර් රථය ආරම්භ කරන විට, උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකය පිටාර වායු විමෝචනය අඩු කිරීමට කිසිවක් නොකරයි.

එය කාර්යක්ෂමව වැඩ කිරීමට පටන් ගන්නේ පිටාර වායූන් සෙල්සියස් අංශක 250-300 දක්වා රත් කිරීමෙන් පසුව පමණි. සමහර මෝටර් රථ නිෂ්පාදකයින් මෙම ගැටළුව විසඳීමට පියවර ගෙන ඇත්තේ උත්ප්‍රේරකය එන්ජිමට සමීප කරවීමෙනි, එය එක් අතකින් උපාංගයේ ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරන නමුත් එහි ආයු කාලය කෙටි කරයි. මන්දයත් එන්ජිමට සමීප වීම නිසා එය ඉතා ඉහළ උෂ්ණත්වයකට නිරාවරණය වේ.

මෑත වසරවලදී, ඉහළ එන්ජින් උෂ්ණත්වයකට නිරාවරණය නොවී වඩාත් කාර්යක්ෂමව ක්‍රියා කිරීමට ඉඩ සලසන උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකය මගී ආසනය යට තැබීමට තීරණය කර ඇත.

උත්ප්රේරකවල අනෙකුත් අවාසි වන්නේ නිතර නිතර අවහිර වීම සහ කේක් ගිනි තැබීමයි. පිළිස්සීම සාමාන්‍යයෙන් සිදුවන්නේ උත්ප්‍රේරක පරිවර්තක සංග්‍රහයේ දැල්වෙන පිටාර පද්ධතියට නොදැවුණු ඉන්ධන ඇතුළු වීම හේතුවෙනි. බොහෝ විට අවහිර වීම සිදුවන්නේ දුර්වල හෝ නුසුදුසු පෙට්‍රල්, සාමාන්‍ය ඇඳුම් සහ කඳුළු, රිය පැදවීමේ විලාසය යනාදිය හේතුවෙනි.

මෝටර් රථ උත්ප්‍රේරක භාවිතා කිරීමෙන් අපට ලැබෙන විශාල ප්‍රතිලාභ පසුබිමට එරෙහිව මේවා ඉතා සුළු අවාසි වේ. මෙම උපාංගවලට ස්තූතියි, කාර් වලින් හානිකර විමෝචනය සීමිතය.

සමහර විචාරකයින් තර්ක කරන්නේ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ද හානිකර විමෝචනයක් බවයි. ඔවුන් විශ්වාස කරන්නේ එවැනි විමෝචනය හරිතාගාර ආචරණය වැඩි කරන නිසා මෝටර් රථයක උත්ප්රේරකයක් අවශ්ය නොවන බවයි. ඇත්ත වශයෙන්ම, මෝටර් රථයකට උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකයක් නොමැති නම් සහ කාබන් මොනොක්සයිඩ් වාතයට විමෝචනය කරන්නේ නම්, මෙම ඔක්සයිඩ් වායුගෝලයේ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් බවට පත්වේ.

උත්ප්‍රේරකය සොයාගත්තේ කවුද?

1970 දශකය අග භාගය වන තුරුම උත්ප්‍රේරක විශාල වශයෙන් පෙනෙන්නට නොතිබුණද, ඒවායේ ඉතිහාසය ආරම්භ වූයේ බොහෝ කලකට පෙරය.

උත්ප්රේරකයේ පියා ලෙස සැලකෙන්නේ ප්රංශ රසායනික ඉංජිනේරුවෙකු වන Eugene Goudry වන අතර, ඔහු 1954 දී "Exhaust Catalytic Converter" නමින් ඔහුගේ නව නිපැයුම සඳහා පේටන්ට් බලපත්රය ලබා ගත්තේය.

මෙම නව නිපැයුමට පෙර ගුඩ්රි විසින් උත්ප්‍රේරක ඉරිතැලීම් සොයා ගන්නා ලද අතර එහිදී විශාල සංකීර්ණ කාබනික රසායනික ද්‍රව්‍ය හානිකර නිෂ්පාදන ලෙස වෙන් කරනු ලැබේ. ඉන්පසු ඔහු විවිධ වර්ගයේ ඉන්ධන අත්හදා බැලීය, ඔහුගේ ඉලක්කය වූයේ එය පිරිසිදු කිරීමයි.

මෝටර් රථවල උත්ප්‍රේරක සත්‍ය ලෙසම භාවිතා කිරීම 1970 දශකයේ මැද භාගයේදී සිදු විය. අඩු විමෝචන පාලන රෙගුලාසි හඳුන්වා දුන් විට අඩු ගුණාත්මක බවින් යුත් පෙට්‍රල් වලින් පිටවන ඊයම් ඉවත් කිරීම අවශ්‍ය වේ.

ප්‍රශ්න සහ පිළිතුරු:

මෝටර් රථයක උත්ප්රේරකයක් තිබේදැයි පරීක්ෂා කරන්නේ කෙසේද? මෙය සිදු කිරීම සඳහා, මෝටර් රථය යට බලන්න. ප්‍රධාන මෆ්ලර් සහ කුඩා මෆ්ලර් (පිටාර පද්ධතිය ඉදිරිපිට හිඳින අනුනාදකය) ට අමතරව උත්ප්‍රේරකය තවත් බල්බයකි.

මෝටර් රථයේ උත්ප්රේරකය කොහෙද? උත්ප්රේරකය ඉහළ උෂ්ණත්ව තත්ත්වයන් තුළ ක්රියා කළ යුතු බැවින්, එය හැකිතාක් දුරට පිටාර බහුකාර්යයට ආසන්නව පිහිටා ඇත. එය අනුනාදකය ඉදිරිපිට ය.

මෝටර් රථයක උත්ප්රේරකයක් යනු කුමක්ද? මෙය උත්ප්රේරක පරිවර්තකය - පිටාර පද්ධතියේ අතිරේක බල්බයකි. එය සෙරමික් ද්රව්ය වලින් පුරවා ඇති අතර, එහි පැණි වදය වටිනා ලෝහවලින් ආවරණය වී ඇත.