راههای کاهش آلایندگی خودرو

امروزه در کشورهای پیشرفته راههای مختلفی را برای کاهش آلایندگی خودرو بکار می برند . از جمله استفاده از انرژی های نو در خودروها می باشد . مانند : خودروهای هیبریدی ، برقی ، هیدروژنی ، خورشیدی و … که بنام خودروهای سازگار با محیط زیست یا خودروهای سبز می نامند .

• در اکثر کشورهایی که استاندارد زیست محیطی بالایی را اجرا می کنند معمولا از سوختهای غیر فسیلی ( برقی ، خورشیدی و … ) استفاده می کنند ، که اصلا آلودگی هوا ندارند . و در بعضی از کشورهای کمتر توسعه یافته از سوخت های فسیلی که آلودگی کمتری دارند استفاده می کنند مانند گازهای CNG ، LPG و در بعضی از کشورها از سوخت هایی مانند : بنزین و گازوئیل استفاده می کنند که آلودگی بیشتری دارند .

راههای کاهش آلودگی اگزوز در خودروهایی که از سوخت فسیلی استفاده می کنند : تغییر محفظه احتراق ، نسبت تراکم ، تایمینگ سوپاپها ، مانیفولد هوا و دود و لایه بندی سوخت

نکته : بخارات ناشی از بنزین و روغن نیز بسیار خطرناک بوده که امروزه در اکثر خودروها آنها را به روشهای مختلف کنترل می کنند . 

• اما روشهای دیگری نیز امروزه در خودروها به کار می برند که کاربردی تر بوده و به برخی از آنها اشاره می کنیم :

برگردان دود اگزوز ( EGR ) یا Exhaust Gas Recirculation :

برگردان قسمتی از دود خروجی موتور به مانیفولد هوا و مصرف آن به همراه سوخت و هوا ، باعث کاهش اکسیدهای نیتروژن ( NOx ) می شود که این سیستم در بعضی از خودروها به تنهایی و یا با مبدل کاتالیست استفاده می شود . ( مانند : پراید انژکتوری مدل کیا ( زیمنس قدیم ) )

نحوه عملکرد این سیستم جهت کاهش آلودگی :

وقتی دما بالا می رود ( درجه حرارت احتراق ) امکان تولید اکسیدهای نیتروژن ( NOx ) زیاد می شود . لذا هدف این سیستم این است که با برگرداندن کمی از دودهای خروجی موتور به محفظه احتراق ، سبب کاهش درجه حرارت احتراق و در نهایت کاهش اکسیدهای نیتروژن می شود . البته مقدار برگشتی دود اگزوز به محفظه احتراق توسط شیر برقی و بوسیله واحد کنترل الکترونیک  ( ایسیو ) مدیریت می شود .

تزریق هوای اضافی به لوله اگزوز :

این سیستم نیز یکی دیگر از راهای کاهش آلودگی اگزوز می باشد که در بعضی از خودروها استفاده شده است ( مانند : زانتیا ) که با تزریق یک مقدار هوا توسط پمپ ثانویه به لوله اگزوز ، سبب سوختن گازهای نسوخته شده و آلودگی اگزوز کاهش می یابد که می تواند به تنهایی یا با استفاده از کاتالیست ، مشترک در خودرو نصب شود .

استفاده از کاتالیست سه راهه ( TWC ) یا Three Way Catalytic :

یکی دیگر از راههای کاهش آلودگی اگزوز در خودرو ها ، استفاده از کاتالیست است که کاتالیست سه راهه کامل ترین نوع کاتالیست محسوب می شود و در مسیر لوله اگزوز و در نزدیکی موتور نصب می شود .

کاتالیست تشکیل شده است : ۱ – محفظه فلزی ( فولادی ) ۲ – بلوکه سرامیکی ( لانه زنبوری ) ۳ – عایق حرارتی

نکته : لایه سرامیکی از مواد گرانقیمت مانند پلاتین و رادیوم پوشش داده شده است .

• نحوه عملکرد کاتالیست سه راهه :

وقتی دود خروجی موتور وارد کاتالیست می شود با انجام واکنش های شیمیایی ( خود کاتالیست وارد واکنش شیمیایی با مواد موجود در دود نمی شود ) گازهای خروجی از کاتالیست تبدیل به گازهای بی خطر می شوند . انجام واکنش های شیمیایی معمولا از ۳۰۰ درجه سانتیگراد شروع و با افزایش دما سرعت انجام واکنش افزایش می یابد . بهترین دمای کارکرد کاتالیست بین ۳۰۰ الی ۸۰۰ درجه سانتیگراد می باشد .

• علت اینکه به این نوع کاتالیستها ، کاتالیست سه راهه گفته می شود اینست که سه نوع گاز خطرناک و شمی دود اگزوز ( NOx , CO , HC ) را به گازهای بی خطر تبدیل می کند ( CO2 , H2O , N2 ) که امروزه استفاده از کاتالیست سه راهه در خودروها اجباری بوده ( جهت اخذ استانداردهای بالای زیست محیطی ) و عمر مفید کاتالیست به عواملی مانند : عدم استفاده از بنزین سرب دار ، استفاده از بنزین با اکتان بالا ، کارمرد موتور و … بستگی دارد .

استفاده از سنسور اکسیژن :

یکی دیگر از راههای کاهش آلودگی اگزوز در خودروها استفاده از سنسور اکسیژن است ، که امروزه در تمامی خودروهای انژکتوری مورد استفاده قرار می گیرد . سنسور اکسیژن معمولا یا بر روی مانیفولد دود و یا بر روی لوله اگزوز ( قبل از کاتالیست ) نصب می شود و اطلاعاتی را از دود خروجی به واحد الکترونیک ( ایسیو ) ارسال می کند که ECU مقدار سوخت و هوا را پیوسته تصحیح می کند تا نسبت هوا و سوخت در بهترین حالت قرار بگیرد .

نکته : امروزه در خودروهای جدید انژکتوری جهت اخذ استانداردهای بالای زیست محیطی و کنترل کار کاتالیست سه راهه از دو سنسور اکسیژن به نامهای سنسور اکسیژن بالا دست ( قبل از کاتالیست ) و دیگری به نام سنسور اکسیژن پایین دست ( بعد از کاتالیست ) استفاده می کنند .

استفاده از سنسور اکسیژن به همراه کاتالیست سه راهه از بهترین راههای کاهش آلودگی اگزوز محسوب می شود .

فرم ثبت نام دوره آموزش تعمیرات ای سی یو در پارسیان صنعت خودرو