Bộ chuyển đổi xúc tác: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động & hư hỏng thường gặp

Bộ chuyển đổi xúc khí thải là một trong những bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống xả. Bộ phận này có tác dụng chuyển đổi những chất và khí thải độc hại thành những chất ít gây hại hơn ra môi trường. Do thường xuyên tiếp xúc với chất thải nên bộ phận này cũng thường xuyên gặp hư hỏng đòi hỏi bạn phải chú ý quan sát, sửa chữa kịp thời. Cùng Honda Ô tô Mỹ Đình tìm hiểu chi tiết về bộ phận này nhé!

Bộ chuyển đổi xúc tác khí thải là gì?

Bộ chuyển đổi xúc tác là một thiết bị kiểm soát khí thải. Nó chuyển những khí độc và chất ô nhiễm trong khói thải thành những chất thải ít độc hơn. Đó là nhờ sự xúc tác một phản ứng oxy hóa khử. Những bộ chuyển đổi xúc tác được sử dụng với động cơ đốt trong có nhiên liệu là xăng hoặc diesel.

Bộ chuyển đổi xúc tác khí thải trên xe ô tô giúp chuyển khí độc lại hành chất ít có hại ra môi trường (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Bộ chuyển đổi xúc tác khí thải trên xe ô tô giúp chuyển khí độc lại hành chất ít có hại ra môi trường (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Bộ chuyển đổi xúc tác được giới thiệu lần đầu tiên và phổ biến rộng rãi trong thị trường ô tô Hoa kỳ. Để tuân thủ quy định nghiêm ngặt hơn về lượng khí thải của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ, hầu hết các xe chạy bằng xăng bắt đầu từ năm mô hình năm 1975 phải được trang bị bộ chuyển đổi xúc tác.

Các loại bộ chuyển đổi xúc tác

Theo thời gian hình thành, bộ chuyển đổi xúc tác có các loại như sau:

Bộ chuyển đổi xúc tác hai chiều

Đây là thiết kế cơ bản nhất của bộ chuyển đổi xúc tác, nơi khí thải chảy vào bên này và ra bên kia. Tên gọi này xuất phát từ hai phản ứng hóa học diễn ra bên trong. Một bộ chuyển đổi hai chiều oxy hóa hydrocacbon để tạo ra CO2 vào nước. Nó cũng oxy hóa CO để tạo thành CO2. Bộ chuyển đổi xúc tác hai chiều đã được thay thế bằng đơn vị ba chiều mới hơn vì nó không phản ứng hiệu quả với NOx.

Bộ chuyển đổi xúc tác ba chiều

Bộ chuyển đổi xúc tác ba chiều có thêm chức năng thứ ba trên bộ chuyển đổi hai chiều. Để thực hiện chức năng này, bộ chuyển đổi xúc tác được chia làm hai giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên xử lý lượng khí thải NOx, quá trình này dễ thực hiện hơn nếu không có oxy. Giai đoạn thứ hai sử dụng một máy bơm không khí để thêm oxy trở lại hỗn hợp, đây là điều cần thiết cho phản ứng hóa học được sử dụng để khử hydrocacbon và carbon monoxide thành CO2 và nước.

Bộ chuyển đổi xúc tác ba chiều tiên tiến

Nhờ sự ra đời của hệ thống quản lý động cơ và cảm biến, lượng O2 bơm vào bộ chuyển đổi xúc tác có thể được kiểm soát tự động. Các cảm biến có thể cho biết khi nào động cơ hoạt động nhẹ và mạnh để điều chỉnh lượng oxy cần thiết để làm cho bộ chuyển đổi hoạt động hiệu quả nhất có thể. Mỗi cảm biến được kết nối với thiết lập chẩn đoán của xe giúp phát hiện bộ chuyển đổi bị lỗi dễ dàng hơn.

Bộ chuyển đổi xúc tác diesel

Động cơ diesel hoạt động khác với động cơ khí. Thay vì sử dụng tia lửa điện để đốt cháy nhiên liệu, động cơ diesel sử dụng lực nén và oxy. Mỗi bộ chuyển đổi xúc tác diesel đều có một chất xúc tác oxy hóa diesel thực hiện chức năng tương tự như máy bơm không khí trên động cơ khí. Ngoài ra, khí do ICE thải ra, động cơ diesel cũng thải ra các hạt khác. Đây là lý do chính khiến cuộc chiến về dầu diesel hiện đang diễn ra gay gắt. Để bắt được các hạt này, một bộ lọc hạt diesel (DPF) được lắp để thu giữ những thứ gây hại và chứa nó cho đến khi nó bị đốt cháy đủ để đi qua. Kết quả của quá trình đốt cháy này là CO2 và nước.

Bộ chuyển đổi xúc tác diesel (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Bộ chuyển đổi xúc tác diesel (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Cấu tạo của bộ chuyển đổi xúc tác khí thải

Bộ chuyển đổi xúc tác khí thải là một hộp bằng kim loại có chứa lõi lọc dạng tổ ong được làm bằng chất liệu Ceramic hoặc kim loại. Chiếc lõi lọc này sẽ được phủ lên một lớp chất xúc tác giúp tạo ra phản ứng hóa học với các loại khí thải độc hại. Chất xúc tác này thường là những kim loại quý hiếm như vàng, bạch kim, palladium,…

Bộ chuyển đổi xúc tác là một hộp bằng kim loại chứa lõi lọc (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Bộ chuyển đổi xúc tác là một hộp bằng kim loại chứa lõi lọc (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Nguyên lý hoạt động của bộ chuyển đổi xúc tác khí thải

Bộ chuyển đổi xúc tác chuyển đổi các chất ô nhiễm độc hại trong hệ thống khí thải thành các chất ô nhiễm ít độc hại hơn bằng cách sử dụng phương pháp oxy hóa khử. Bộ chuyển đổi xúc tác được đặt trên hệ thống xả của xe và rất cần thiết để kiểm soát lượng khí thải của xe. Về cơ bản, nó đốt cháy khí thải và chuyển chúng thành hơi nước và oxy. Khí thải chính của bạn bao gồm khí nitơ, carbon dioxide (CO2), hơi nước (H2O), carbon monoxide (CO), hydrocacbon (VOC) và nito oxit (NO VÀ NO2).

Bộ chuyển đổi khí thải chuyển các chất ô nhiễm độ hại thành các chất ít ô nhiễm (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Bộ chuyển đổi khí thải chuyển các chất ô nhiễm độ hại thành các chất ít ô nhiễm (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Hầu hết các phương tiện hiện đại đều được trang bị bộ chuyển đổi xúc tác với 3 giai đoạn:

  • Giai đoạn đầu tiên là xúc tác thử: Trong giai đoạn này, rhodi và platin làm giảm lượng khí thải nitơ oxit.
  • Giai đoạn hai là xúc tác oxy hóa: Tại đây cacbon monoxit và hydrocacbon chưa cháy được khử bằng cách đốt cháy chúng trên chất xúc tác paladi và platin.
  • Giai đoạn ba là hệ thống điều khiển: Nó giám sát dòng khí thải, sử dụng thông tin này để điều khiển hệ thống phun nhiên liệu thông qua cảm biến oxy. Cảm biến sẽ gửi thông tin đến động cơ về lượng oxy trong khí thải. Nếu có quá nhiều hoặc quá ít oxy, máy tính của động cơ có thể tăng hoặc giảm lượng bằng cách điều chỉnh tỷ lệ không khí và nhiên liệu. Điều này đảm bảo có đủ oxy trong khí thải để đảm bảo chất xúc tác oxy hóa có thể đốt cháy carbon monoxide và hydrocacbon một cách hiệu quả.

Những dấu hiệu nhận biết bộ chuyển đổi xúc tác bị hư hỏng

Động cơ bị giảm hiệu suất là dấu hiệu của bộ chuyển đổi xúc tác hư hỏng (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Động cơ bị giảm hiệu suất là dấu hiệu của bộ chuyển đổi xúc tác hư hỏng (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Thông thường bộ chuyển đổi xúc tác bị hư hỏng, bị lỗi sẽ tạo ra một trong các triệu chứng cảnh báo người dùng cần phải kiểm tra và thay thế. Cụ thể:

Hiệu suất động cơ giảm

Một trong những dấu hiệu liên quan đến bộ chuyển đổi xúc tác lỗi hoặc hư hỏng là giảm hiệu suất động cơ. Bộ chuyển đổi xúc tác được tích hợp vào hệ thống ống xả của xe, và do đó có thể ảnh hưởng đến hiệu của động cơ nếu nó phát triển bất kỳ vấn đề nào. Một bộ chuyển đổi bị tắc sẽ hạn chế lưu lượng khí thải, trong khi một bộ chuyển đổi bị nứt sẽ rò rỉ khí độc hại. Một trong hai lỗi có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất động cơ và làm giảm sức mạnh và tăng tốc cũng như tiết kiệm nhiên liệu.

Có tiếng nổ lốp bốp

Tiếng ồn, nổ lốp bốp phát ra từ dưới gầm xe là một trong những dấu hiệu của bộ chuyển đổi xúc tác hư hỏng. Nếu một bộ chuyển đổi xúc tác trở nên cũ hoặc bị hư hỏng bên trong từ các hỗn hợp nhiên liệu quá nhiều, các lưới tổ ong được phủ chất xúc tác ở bên trong bộ chuyển đổi có thể vỡ ram gây ra tiếng kêu lốp bốp. Tiếng kêu có thể xuất hiện rõ ràng hơn khi khởi động xe và sẽ trở nên hư hỏng nặng hơn theo thời gian.

Mùi lưu huỳnh từ khí thải

Trong quá trình đốt cháy động cơ, nhiên liệu chứa lưu huỳnh trở thành hydro sunfua. Một bộ chuyển đổi xúc tác hoạt dodognj đúng sẽ chuyển đổi hydro sunfua thành sulfur dioxide không mùi. Khi hư hỏng, bạn có thể nhận thấy mùi giống như lưu huỳnh phát ra từ khí thải. Nhiên liệu không cháy còn lại trong khí thải bởi bộ chuyển đổi xúc tác hư hỏng sẽ tạo ra mùi và thậm chí có thể gây ra khói thải đen.

Đèn check engine bật sáng

Bộ chuyển đổi xúc tác hư hỏng có thể khiến đèn check engine phát sáng. Cảm biến oxy và cảm biến tỷ lệ nhiên liệu không khí trong các phương tiện hiện địa giám sát hiệu quả của bộ chuyển đổi xúc tác bằng cách theo dõi mức nhiên liệu trong khí thải. Nếu máy tính phát hiện bộ chuyển đổi xúc tác không hoạt động chính xác hoặc không xúc tác khí thải đúng cách, nó sẽ bật đèn check engine để cảnh báo cho lái xe về sự cố. Một loạt các vấn đề khác có thể kích hoạt đèn check engine động cơ, do đó nên quét xe để tìm mã số sự số để chắc chắn về vấn đề này.

Giải pháp xử lý bộ chuyển đổi xúc tác hư hỏng

Bảo dưỡng bộ chuyển đổi xúc tác định kỳ (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Bảo dưỡng bộ chuyển đổi xúc tác định kỳ (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Bộ chuyển đổi xúc tác trên xe ô tô có thể bao gồm nhiều thành phần, chẳng hạn như bộ chuyển đổi catalytic hoặc hệ thống xúc tác. Nếu bạn nghi ngờ rằng bộ chuyển đổi xúc tác của xe ô tô của bạn hư hỏng, dưới đây là một số biện pháp xử lý mà bạn có thể thực hiện:

  • Kiểm tra mã lỗi: Sử dụng máy đọc mã lỗi xe để kiểm tra xem hệ thống xúc tác có gửi bất kỳ mã lỗi nào hay không. Điều này sẽ giúp xác định vấn đề cụ thể và hướng dẫn sửa chữa.
  • Kiểm tra các cảm biến: Hệ thống xúc tác thường sử dụng các cảm biến để đo lường và kiểm soát lượng khí thải. Kiểm tra cảm biến để đảm bảo chúng hoạt động đúng cách.
  • Kiểm tra rò rỉ: Kiểm tra xe có rò rỉ hay không trong hệ thống xúc tác. Rò rỉ có thể gây mất hiệu suất và gây hại đến các thành phần xúc tác.
  • Kiểm tra nắp đậy xúc tác: Nắp đậy xúc tác có thể bị hỏng hoặc kín không đúng cách. Đảm bảo rằng nắp đậy xúc tác được đóng kín và không có vết nứt.
  • Kiểm tra lưu lượng không khí: Đảm bảo rằng lưu lượng không khí vào hệ thống xúc tác không bị chặn hoặc giảm sút. Các rối loạn trong lưu lượng không khí có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của xúc tác.
  • Kiểm tra tình trạng lọc xúc tác: Lọc xúc tác có thể bị tắc nghẽn hoặc bị hỏng. Kiểm tra và thay thế nếu cần thiết.
  • Kiểm tra cổng xả: Đảm bảo rằng cổng cả không bị tắc nghẽn và không có vật cản nào ảnh hưởng đến luồng khí xả.
  • Thay thế bộ chuyển xúc tác: Nếu tất cả các kiểm tra mà vấn đề vẫn không được giải quyết, có thể cần thay thế toàn bộ bộ chuyển đổi xúc tác.

Lưu ý rằng việc xử lý bộ chuyển đổi xúc tác có thể đòi hỏi sự chuyên nghiệp và kiến thức chuyên sâu về hệ thống xúc tác. Trong mọi trường hợp, nếu bạn không chắc chắn về cách xử lý vấn đề, hãy liên hệ với một người chuyên nghiệp hay thợ ô tô.

Như vậy, Honda Ô tô Mỹ Đình đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như những hư hỏng thường gặp của bộ chuyển đổi xúc tác trên xe ô tô. Vì đây là một bộ phận quan trọng bậc nhất trong hệ thống ống xả nên bạn cần phải thường xuyên quan sát, kiểm tra để kịp thời phát hiện, sửa chữa hư hỏng đảm bảo việc vận hành êm ái. Nếu có bất cứ câu hỏi nào, liên hệ với chúng tôi qua hotline 0375 83 79 79 hoặc tới showroom tại 02 Lê Đức Thọ, Cầu Giấy, Hà Nội để được giải đáp và tư vấn chi tiết nhé!


Đánh giá post

CÁC BÀI VIẾT MỚI NHẤT

LIÊN HỆ VỚI HONDA Ô TÔ MỸ ĐÌNH