Catalytic Converter
𝗖𝗮𝘁𝗮𝗹𝘆𝘁𝗶𝗰 𝗖𝗼𝗻𝘃𝗲𝗿𝘁𝗲𝗿 𝗜𝗻𝘁𝗿𝗼𝗱𝘂𝗰𝘁𝗶𝗼𝗻
මුල් යුගයේ නිෂ්පාදිත මෝටර් රථ මගින් අභ්‍යන්තර දහන එන්ජින් තුල සිදු වන දහන ක්‍රියාවලිය ඔස්සේ නිපදවෙන අහිතකර පිටාර වායූන් සියල්ලක් ම පාහේ පිරිසිදු කිරීමකින් තොරව පිටාර නලය ඔස්සේ බාහිර පරිසරයට නිකුත් කිරීම සිදු කරන ලදි. මෙලෙස මෝටර් රථ පිටාර වාත පද්ධතිය හරහා බාහිර පරිසරයට එක් වන විවිධාකාර වූ අහිතකර සංඝටක අන්තර්ගත විෂ වායූන් විශාල මට්ටමින් වායු ගෝලය හා එක් වී දැඩි පාරිසරික හානි ඇති වීම ආරම්භ විය. මේ හේතූන් නිසා ගෝලීය වශයෙන් සංවිධානය වූ විවිධ පාරිසරික සංවිධාන මගින් මෝටර් රථ නිෂ්පාදක සමාගම් වෙත දැඩි පාරිසරික නීති පැනවීම සිදු කරන ලදි.
මීට පිළියමක් ලෙස මෝටර් රථ නිෂ්පාදකයන් විසින් උත්පේරක පරිවර්තකය ලෙසින් හඳුන්වනු ලබන උපාංගයක් එන්ජිමෙහි පිටාර නල පද්ධතිය තුලට අන්තර්ගත කරමින් බාහිර පරිසරයට නිකුත් වන අහිතකර වායූන් තරමක් දුරට සීමා කිරීම සිදු කරන ලදි. උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකය (𝒄𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝒄𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓) යනු , අභ්‍යන්තර දහන එන්ජින් අන්තර්ගත කරමින් නිපදවා ගනු ලබන මෝටර් රථ වල පිටාර වාත විමෝචන පාලන පද්ධතියට අයත් සුවිශේෂී උපාංගයකි. මෙය මෝටර් රථ ක්ෂේත්‍රයේ බොහෝ ස්ථාන වල "𝒄𝒂𝒕- 𝒄𝒐𝒏" හෝ "𝒄𝒂𝒕" යන විශේෂිත නාමයන්ගෙන් කෙටි කර දක්වයි. මෙම සුවිශේෂී උපාංගය යොදා ගනිමින් , ඉන්ධන දහනයේ අතුරුඵලයක් ලෙස බාහිර පරිසරයට නිකුත් වන අහිතකර පිටාර වාත විමෝචනය හැකි තාක් අඩු කිරීම සිදු කරයි. තාක්ෂණික හේතු කාරනා මත මෙම උත්ප්‍රේරක පරිවර්තන කොටස 𝒆𝒙𝒉𝒂𝒖𝒔𝒕 𝒎𝒂𝒏𝒊𝒇𝒐𝒍𝒅 උපාංගයට වඩාත් ආසන්නයෙන් පිටාර නලය තුල ස්ථාන ගත කර පවතී.
මෙම උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකය නිර්මාණය කර ගැනීම සඳහා මෝටර් රථ නිෂ්පාදකයන් විසින් රසායනිකව ක්‍රියාත්මක වන 𝒑𝒍𝒂𝒕𝒊𝒏𝒖𝒎 සහ 𝒑𝒂𝒍𝒍𝒂𝒅𝒊𝒖𝒎 වැනි සුවිශේෂී ලෝහමය මූලද්‍රව්‍ය භාවිතා කරනු ලබයි. මෙම විශේෂිත මට්ටමේ ලෝහමය මූලද්‍රව්‍ය මගින් පිටාර වාතය තුල අන්තර්ගත 𝑯𝑪 , 𝑪𝑶 හා 𝑵𝑶𝑿 වැනි අහිතකර වායූන් රසායනිකව අණුක මට්ටමින් බිද දැමීම සිදු කරයි. මෙලෙස 𝑪𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝒄𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓 උපාංගය තුල සිදු වන රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවන් උපයෝගී කර ගනිමින් , පිටාර වාතය හරහා පරිසරයට ඉතාමත් අහිතකර මට්ටමින් මුදාහැරීම සිදු වන දූෂක ද්‍රව්‍ය අවම මට්ටමේ විෂ වායුන් (𝒕𝒐𝒙𝒊𝒄 𝒈𝒂𝒔𝒆𝒔) බවට පරිවර්තනය කරයි. මෙම රසායනික ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා භාවිතා කරනු ලබන ලෝහ මත ස්ථීර මට්ටමේ රසායනික වෙනසක් සිදු නොවෙමින් රසායනික ප්‍රතික්‍රියා වේගයද වැඩි කර ගත හැකි වීම නිසා 𝒄𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝒄𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓 උපාංගය සඳහා භාවිතා කරනු ලබන 𝒑𝒍𝒂𝒕𝒊𝒏𝒖𝒎 හා 𝒑𝒂𝒍𝒍𝒂𝒅𝒊𝒖𝒎 ලෝහමය මූලද්‍රව්‍ය විශේෂිත උත්ප්‍රේරක (𝒔𝒑𝒆𝒄𝒊𝒂𝒍 𝒄𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒔𝒕) ද්‍රව්‍ය ලෙසින් හඳුන්වනු ලබයි.
පෙට්‍රල් ඉන්ධන වශයෙන් යොදා ගනිමින් බල ගැන්වෙන මෝටර් රථ හරහා බාහිර පරිසරයට නිකුත් වනු ලබන හයිඩ්‍රොකාබන් (𝑯𝑪) , කාබන්මොනොක්සයිඩ් (𝑪𝑶) හා නයිට්‍රිජන්හි ඔක්සයිඩ (𝑵𝑶𝒙) යන ප්‍රධාන අහිතකර වායුන් තුන විමෝචනය වීම අඩු කර ගැනීම සඳහා "𝑻𝒉𝒓𝒆𝒆-𝒘𝒂𝒚" 𝒄𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝒄𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓 උපාංගයක් භාවිතා කරනු ලබයි. මෙමගින් හානිකර විමෝචනයන් තුල අඩංගු අහිතකර දූෂක ද්‍රව්‍යයන් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් (𝑪𝑶2), ජල වාෂ්ප (𝑯2𝑶) සහ නයිට්‍රජන් (𝑵2) වැනි අඩු හානිකර ද්‍රව්‍ය බවට පරිවර්තනය කරනු ලබයි. මෙලෙස සිදු වන රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවන්ට පහසුකම් සැලසීම ට සහ ප්‍රතික්‍රියා සීග්‍රතාවය ඉහල දමා ගැනීම සඳහා උත්ප්‍රේරක ලෙස භාවිතා කරනු ලබන ප්ලැටිනම්, පැලේඩියම් සහ රෝඩියම් වැනි වටිනා ලෝහ සංයෝගයන් 𝒄𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝒄𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓 උපාංගය තුල අසුරා පවතී.
බොහෝමයක් නවීන මෝටර් රථ සහ ට්‍රක් රථ තුල 𝒄𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝒄𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓 උපාංගයන් එකකට වඩා අන්තර්ගත කර තිබිය හැකිය. එබැවින් කිසියම් 𝒄𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝒄𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓 උපාංගයක දෝෂයක් පැන නැගී පවතී නම් , දෝෂ සහිත 𝒄𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝒄𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓 උපාංගය නිශ්චිතව හඳුනා ගැනීම වැදගත් වේ. බොහෝමයක් මෝටර් රථ සඳහා පිටාර නලය තුල ප්‍රාථමික උත්පේරක පරිවර්තකයට අමතරව තවත් ද්විතීයික උත්පේරක පරිවර්තක කොටසක් අන්තර්ගත කර පැවතිය හැක. මෙලෙස පිටාර නලය තුලට අන්තර්ගත කර පවතින ද්විතීයික උත්පේරක පරිවර්තක කොටස හැදින්වීම සඳහා 𝒅𝒐𝒘𝒏𝒔𝒕𝒓𝒆𝒂𝒎 𝒄𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝒄𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓 නාමය මෙන්ම ‘𝒖𝒏𝒅𝒆𝒓𝒃𝒐𝒅𝒚 𝒄𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒔𝒕’ නාමයද යොදා ගනු ලබයි.
මෝටර් රථ එන්ජිමට සම්බන්ධිත පිටාර වාත නල පද්ධතිය තුල ඉදිරියෙන් ම පවතින උත්ප්‍රේරක පරිවර්තක කොටස ප්‍රාථමික උත්ප්‍රේරක පරිවර්තකය (𝑷𝒓𝒊𝒎𝒂𝒓𝒚 𝑪𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝑪𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓) ලෙසින් හඳුන්වනු ලබයි. මේ සඳහා බොහෝ විට “𝑻𝒉𝒓𝒆𝒆-𝒘𝒂𝒚” 𝒄𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝒄𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓 උපාංගයක් භාවිතා කරනු ලබන අතර මෙය පිටාර බහුවිධයට (𝑬𝒙𝒉𝒂𝒖𝒔𝒕 𝑴𝒂𝒏𝒊𝒇𝒐𝒍𝒅) ආසන්නයෙන් පිටාර නළය තුලට සම්බන්ධ කර පවතී. මෝටර් රථ තුල අන්තර්ගත පිටාර වාත විමෝචන පද්ධතිය මගින් නිකුත් වන පිටාර වාතයෙහි තත්වය නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා 𝑷𝒓𝒊𝒎𝒂𝒓𝒚 𝑪𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝑪𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓 උපාංගය හා සම්බන්ධිත සංවේදක යොදා ගනු ලබයි. එනම් සංවේදක මගින් නිරීක්ෂණය කරනු ලබන්නේ ඉදිරිපස උත්ප්‍රේරක (𝑷𝒓𝒊𝒎𝒂𝒓𝒚 𝑪𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝑪𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓) පරිවර්තකයන් පමණි.
මෙලෙස ඉදිරිපස උත්පේරක පරිවර්තකය නිරීක්ෂණය කර ගැනීම සඳහා වායු ඉන්ධන අනුපාතය මැන ගැනීම ට භාවිතා කර ගනු ලබන ඔක්සිජන් සංවේදක යොදා ගනු ලබයි. මේ සඳහා ඔක්සිජන් සංවේදක දෙකක් භාවිතා කරනු ලබන අතර ඉන් එකක් උත්පේරක පරිවර්තකයට ඉදිරි පසින් පිටාර නලය තුලට ස්ථාන ගත කර පවතින අතර අනෙක උත්පේරක පරිවර්තකයට පසු පසින් පිටාර නලය තුලට ස්ථාන ගත කර පවතී. මෙලෙස උත්පේරක පරිවර්තකය ඉදිරිපසින් ස්ථාන ගත කර ඇති ඔක්සිජන් සංවේදකය හැදින්වීම සඳහා ඉදිරිපස ඉන්ධන වාත සංවේදකය (𝑭𝒐𝒏𝒕 𝑨/𝑭 𝑺𝒆𝒏𝒔𝒐𝒓 𝒐𝒓 𝑺𝒆𝒏𝒔𝒐𝒓-1) නමින්ද , පසු පස ඔක්සිජන් සංවේදකය හැදින්වීම සඳහා පසුපස ඔක්සිජන් සංවේදකය (𝑹𝒆𝒂𝒓 𝑶2 𝒐𝒓 𝑯𝑶2𝑺 𝒐𝒓 𝑺𝒆𝒏𝒔𝒐𝒓-2) ලෙසින් ද සංකේතවත් කර පවතී. මෙලෙස උත්පේරක පරිවර්තකයට පසුපසින් යොදා ඇති ඔක්සිජන් සංවේදකයේ කාර්යය වන්නේ උත්පේරක පරිවර්තකයේ කාර්‍යක්ශමතාවය නිරීක්ශනය කිරීමයි.
𝐒𝐞𝐧𝐬𝐨𝐫 𝟏 = 𝐁𝐞𝐟𝐨𝐫𝐞 𝐂𝐚𝐭𝐚𝐥𝐲𝐭𝐢𝐜 𝐜𝐨𝐧𝐯𝐞𝐫𝐭𝐞𝐫 𝐅𝐫𝐨𝐧𝐭 (𝐔𝐩𝐬𝐭𝐫𝐞𝐚𝐦 𝐎𝟐 𝐬𝐞𝐧𝐬𝐨𝐫)
𝐒𝐞𝐧𝐬𝐨𝐫 𝟐 = 𝐀𝐟𝐭𝐞𝐫 𝐂𝐚𝐭𝐚𝐥𝐲𝐭𝐢𝐜 𝐂𝐨𝐧𝐯𝐞𝐫𝐭𝐞𝐫 𝐑𝐞𝐚𝐫 (𝐃𝐨𝐰𝐧𝐬𝐭𝐫𝐞𝐚𝐦 𝐎𝟐 𝐬𝐞𝐧𝐬𝐨𝐫)
𝑪𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 𝑩𝒂𝒏𝒌 දෙකක් සහිත 𝑽6 හෝ 𝑽8 වර්ගයේ මෝටර් රථ එන්ජින් සඳහා එක් එක් 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 𝒃𝒂𝒏𝒌 වෙනුවෙන් වෙන වෙනම පිටාර නල දෙකක් අන්තර්ගත වන අතර එම පිටාර නල දෙක සඳහා ම වෙන් වෙන් වශයෙන් ඉදිරිපස උත්පේරක පරිවර්තක දෙකක් භාවිතා කරනු ලබයි. එම උත්පේරක පරිවර්තක කොටස් දෙකම 𝑨/𝑭 𝑺𝒆𝒏𝒔𝒐𝒓 සහ 𝑶2 𝑺𝒆𝒏𝒔𝒐𝒓 මගින් වෙන් වෙන් වශයෙන් නිරීක්ෂණය කරනු ලබයි. මෙම වර්ගයේ එන්ජින් වල 𝒄𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 𝒃𝒂𝒏𝒌 නම් කර ගැනීම සඳහා 𝑩𝒂𝒏𝒌1 සහ 𝑩𝒂𝒏𝒌2 ලෙසින් සාමාන්‍යයෙන් සංකේතවත් කර ගනු ලබන අතර මෙහි 𝒃𝒂𝒏𝒌 1 ලෙසින් හඳුන්වනු ලබන්නේ පළමු සිලින්ඩර් කොටස අන්තර්ගත 𝑩𝒂𝒏𝒌 කොටස වන අතර දෙවන සිලින්ඩර් කොටස අන්තර්ගත වන 𝒃𝒂𝒏𝒌 කොටස 𝑩𝒂𝒏𝒌2 ලෙසින් සාමාන්‍ය ලෙස හඳුන්වනු ලබයි. මේ නිසා එක් එක් 𝑪𝒚𝒍𝒊𝒏𝒅𝒆𝒓 𝑩𝒂𝒏𝒌 හා සම්බන්ධිත උත්පේරක පරිවර්තක උපාංගයන්ට යොදා ගනු ලබන ඔක්සිජන් සංවේද නම් කර ගැනීම සඳහා පහත ක්‍රමය භාවිතා කරනු ලබයි.
𝐁𝐚𝐧𝐤 𝟏 𝐒𝐞𝐧𝐬𝐨𝐫 𝟏 = 𝐎𝟐 𝐬𝐞𝐧𝐬𝐨𝐫 𝐥𝐨𝐜𝐚𝐭𝐞𝐝 𝐛𝐞𝐟𝐨𝐫𝐞 𝐭𝐡𝐞 𝐜𝐚𝐭𝐚𝐥𝐲𝐭𝐢𝐜 𝐜𝐨𝐧𝐯𝐞𝐫𝐭𝐞𝐫, 𝐨𝐧 𝐭𝐡𝐞 𝐬𝐢𝐝𝐞 𝐰𝐢𝐭𝐡 𝐂𝐲𝐥𝐢𝐧𝐝𝐞𝐫 #𝟏
𝐁𝐚𝐧𝐤 𝟏 𝐒𝐞𝐧𝐬𝐨𝐫 𝟐 = 𝐎𝟐 𝐬𝐞𝐧𝐬𝐨𝐫 𝐥𝐨𝐜𝐚𝐭𝐞𝐝 𝐚𝐟𝐭𝐞𝐫 𝐜𝐚𝐭𝐚𝐥𝐲𝐭𝐢𝐜 𝐜𝐨𝐧𝐯𝐞𝐫𝐭𝐞𝐫, 𝐨𝐧 𝐭𝐡𝐞 𝐬𝐢𝐝𝐞 𝐰𝐢𝐭𝐡 𝐂𝐲𝐥𝐢𝐧𝐝𝐞𝐫 #𝟏
𝐁𝐚𝐧𝐤 𝟐 𝐒𝐞𝐧𝐬𝐨𝐫 𝟏 = 𝐎𝟐 𝐬𝐞𝐧𝐬𝐨𝐫 𝐥𝐨𝐜𝐚𝐭𝐞𝐝 𝐛𝐞𝐟𝐨𝐫𝐞 𝐭𝐡𝐞 𝐜𝐚𝐭𝐚𝐥𝐲𝐭𝐢𝐜 𝐜𝐨𝐧𝐯𝐞𝐫𝐭𝐞𝐫, 𝐨𝐧 𝐭𝐡𝐞 𝐬𝐢𝐝𝐞 𝐰𝐢𝐭𝐡 𝐂𝐲𝐥𝐢𝐧𝐝𝐞𝐫 #𝟐
𝐁𝐚𝐧𝐤 𝟐 𝐒𝐞𝐧𝐬𝐨𝐫 𝟐 = 𝐎𝟐 𝐬𝐞𝐧𝐬𝐨𝐫 𝐥𝐨𝐜𝐚𝐭𝐞𝐝 𝐚𝐟𝐭𝐞𝐫 𝐜𝐚𝐭𝐚𝐥𝐲𝐭𝐢𝐜 𝐜𝐨𝐧𝐯𝐞𝐫𝐭𝐞𝐫, 𝐨𝐧 𝐭𝐡𝐞 𝐬𝐢𝐝𝐞 𝐰𝐢𝐭𝐡 𝐂𝐲𝐥𝐢𝐧𝐝𝐞𝐫 #𝟐
සමහරක් විශේෂිත මෝටර් රථ පිටාර විමෝචන පද්ධතිය ට අයත් පිටාර නලය සඳහා උත්පේරක පරිවර්තක උපාංගයන් දෙකක් ස්ථාන ගත කර පවතී. මෙලෙස පිටාර නලය ඉදිරියෙන්ම ස්ථාන ගත කර පවතින ප්‍රාථමික උත්පේරක පරිවර්තක කොටස හැදින්වීම සඳහා “𝒘𝒂𝒓𝒎-𝒖𝒑” 𝒐𝒓 “𝒑𝒓𝒆-𝒄𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝒄𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓” (𝑾𝑼-𝑻𝑾𝑪) යන විශේෂිත නාමයන් භාවිතා කරනු ලබයි. 𝑾𝑼-𝑻𝑾𝑪 එන්ජිමට ඉතාමත් සමීපව ස්ථාන ගත කර පවතින බැවින් එන්ජිම පණගන්වා සුළු මොහොතකින් එය අධික ව රත් වීම සිදු වේ. එන්ජිම සිසිල් වන විට සහ ප්‍රශස්ත මට්ටමින් බැහැරව ක්‍රියාත්මක වන විට දී ප්‍රාථමික උත්පේරක පරිවර්තකය හරහා විමෝචනය අවම මට්ටමක තබා ගැනීමට මෙම උණුසුම් බව උපකාරී වේ. ඒ වගේම පිටාර වාතයේ අන්තර්ගත අධික උණුසුම් වාත ධාරාවන් සියල්ලම පාහේ 𝑾𝑼-𝑻𝑾𝑪 උපාංගය හරහා ගමන් කරන බැවින් එම හේතුවද 𝑾𝑼-𝑻𝑾𝑪 ක්‍රියාකාරී උෂ්ණත්වයේ දිගටම පවත්වා ගැනීමට උපකාරී වේ. මෙලෙස විවිධ මට්ටමේ ක්‍රියාවලීන් වඩාත් ඵලදායි ලෙස යොදා ගනිමින් 𝑾𝑼-𝑻𝑾𝑪 උපාංගයේ උත්පේරක පරිවර්තක කාර්‍යක්ශමතාවය වැඩි දියුණු කිරීම සිදු කර පවතී.
මෝටර් රථ පිටාර නලයට පසු පස කොටසට ආසන්න වන ලෙසින් ස්ථාන ගත කර ඇති ද්වීතික උත්පේරක පරිවර්තක උපාංගය හැදින්වීම සඳහා සාමාන්‍යයෙන් “𝒕𝒉𝒓𝒆𝒆-𝒘𝒂𝒚 𝒄𝒂𝒕𝒂𝒍𝒚𝒕𝒊𝒄 𝒄𝒐𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒓” (𝑻𝑾𝑪) නාමයද භාවිතා කරනු ලබයි. මෙලෙස පිටාර නලයට සම්භන්දිත 𝑻𝑾𝑪 උත්පේරක පරිවර්තන උපාංගය හරහා පිටවන වායූන් එය හරහා ගමන් කරන විට විමෝචනය තවදුරටත් අඩු කරයි. මෝටර් රථ පිටාර වායු විමෝචන පද්ධතිය තුල මෙලෙස උත්පේරක පරිවර්තක උපාංගයන් දෙකක් ශේණිගතව යොදා ගැනීම මගින් විමෝචන රෙගුලාසි සපුරාලමින් පරිසරයට හානිකර දූෂක ද්‍රව්‍ය මුදා හැරීම අවම මට්ටමක තබා ගැනීමට ක්‍රියා කරයි.
Comments
Post a Comment