Bộ chuyển đổi xúc tác là gì và vì sao xe nào cũng cần?
(CLO) Từ năm 1975, bộ chuyển đổi xúc tác giúp giảm tới 98% khí thải ô tô tại Mỹ, trở thành "lá phổi thép" bắt buộc trên mọi xe hiện đại.
Trong vài thập kỷ gần đây, các phương tiện hiện đại cùng động cơ đốt trong - vốn là nguồn sức mạnh chính của phần lớn ô tô đã đạt được những bước tiến vượt bậc.
Từ hệ thống chế hòa khí kém hiệu quả, công nghệ đã chuyển sang phun nhiên liệu điện tử và giờ đây là sự xuất hiện của các dòng xe hybrid. Nhờ vậy, ô tô ngày nay trở nên thân thiện với môi trường hơn bao giờ hết.
Những cải thiện đáng kể như không khí sạch hơn và mức tiêu hao nhiên liệu tối ưu phần lớn phải cảm ơn các hệ thống kiểm soát khí thải hiện đại.
Tuy nhiên, không phải ai cũng đánh giá cao vai trò của các hệ thống này, trong khi nhiều người khác thậm chí còn chưa hiểu rõ chúng hoạt động ra sao.
Bộ chuyển đổi xúc tác, thường được gọi tắt là “cat”, đã trở thành một thành phần không thể thiếu và bắt buộc trong hệ thống xả cũng như kiểm soát khí thải của hầu hết các mẫu xe hiện đại.
Cụm từ này có thể quen thuộc với nhiều người qua các vụ trộm liên quan đến bộ phận này, hoặc khi thợ sửa xe thông báo rằng bộ chuyển đổi xúc tác trên xe đã hỏng và cần một khoản chi phí lớn để thay thế.
Dù lý do là gì, nếu bạn đang tò mò về thiết bị này từ bản chất, cách thức hoạt động cho đến lý do nó được pháp luật yêu cầu thì bài viết này sẽ mang đến câu trả lời đầy đủ.
Trước hết, bộ chuyển đổi xúc tác được thiết kế để biến đổi các chất ô nhiễm nguy hiểm như oxit nitơ, carbon monoxide và nitơ dioxide thành những phân tử ít độc hại hơn, chẳng hạn như nước, nitơ và carbon dioxide.
Quá trình này được thực hiện nhờ các thành phần kim loại phức tạp, đắt tiền bên trong cùng với nhiệt độ cực cao. Tuy nhiên, đó chỉ là cách giải thích ở mức cơ bản.
Để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động, tầm quan trọng cũng như các khía cạnh liên quan đến bộ chuyển đổi xúc tác, hãy cùng khám phá chi tiết qua các phần tiếp theo.
Tại sao bộ chuyển đổi xúc tác lại cần thiết và chúng hoạt động như thế nào?
Tại Hoa Kỳ, nếu bạn sở hữu một chiếc xe hiện đại, khả năng cao nó đã được trang bị bộ chuyển đổi xúc tác - hoặc ít nhất, nó phải có bộ phận này theo quy định.
Thiết bị này trở thành tiêu chuẩn từ giữa những năm 1970, sau khi chính phủ Mỹ thông qua Đạo luật Không khí Sạch năm 1970. Luật yêu cầu mọi xe chở khách sản xuất từ năm 1975 trở đi phải lắp đặt bộ chuyển đổi xúc tác nhằm giảm thiểu lượng khí thải độc hại.
Đây là một quyết định mang lại hiệu quả rõ rệt, khi các phương tiện hiện đại giờ đây thải ra môi trường ít hơn tới 98% so với những mẫu xe thập niên 1960, đồng thời mức độ khói bụi tại nhiều thành phố lớn cũng giảm đáng kể.
Vậy bộ chuyển đổi xúc tác hoạt động như thế nào? Về hình dáng, nó thường trông giống một ống hình hộp, bên trong chứa các bộ lọc hoặc cấu trúc tổ ong được phủ lớp kim loại quý như palladium và platinum.
Bộ phận này được đặt giữa ống xả động cơ và ống giảm thanh. Các cảm biến oxy gắn bên ngoài truyền thông tin quan trọng về khí thải đến hệ thống máy tính của xe.
Tùy vào thiết kế, bộ chuyển đổi xúc tác có thể nằm dưới phần giữa xe hoặc gần động cơ hơn. Điểm cốt lõi là khí thải từ động cơ phải đi qua bộ chuyển đổi này trước khi thoát ra môi trường.
Khi khí thải nóng chảy qua cấu trúc tổ ong, một phản ứng hóa học diễn ra, chuyển hóa các chất ô nhiễm độc hại thành những phân tử an toàn hơn như nước.
Các xe đời cũ thường dùng bộ chuyển đổi xúc tác hai chiều, chỉ xử lý được carbon monoxide thành carbon dioxide và hydrocarbon thành nước.
Trong khi đó, xe sản xuất sau năm 1981 thường được trang bị loại ba chiều, có khả năng xử lý thêm oxit nitơ thành nitơ và oxy thông thường. Dù là loại nào, mọi xe sản xuất sau năm 1975 tại Mỹ đều bắt buộc phải có bộ phận này theo luật.
Triệu chứng của bộ chuyển đổi xúc tác bị hỏng
Với tầm quan trọng của bộ chuyển đổi xúc tác và quy định pháp lý bắt buộc, việc nhận biết các dấu hiệu khi bộ phận này gặp vấn đề là điều cần thiết.
Thông thường, một bộ chuyển đổi xúc tác hỏng sẽ biểu hiện qua một số triệu chứng tiêu chuẩn. Tuy nhiên, những dấu hiệu này đôi khi cũng có thể xuất phát từ các vấn đề cơ khí khác, do đó việc kiểm tra bởi chuyên gia vẫn là cần thiết.
Một trong những triệu chứng điển hình nhất là mùi trứng thối hoặc lưu huỳnh nồng nặc phát ra từ ống xả. Hiện tượng này xảy ra khi bộ chuyển đổi tích tụ lượng lớn hydro sulfua chưa được xử lý.
Bình thường, bộ phận này sẽ chuyển hydro sulfua thành sulfur dioxide. Nhưng nếu hoạt động không hiệu quả, các khí độc hại sẽ thoát ra ngoài, gây mùi khó chịu.
Ngoài mùi hôi, bộ chuyển đổi xúc tác hỏng còn có thể gây ra nhiều dấu hiệu khác. Chẳng hạn, đèn “check engine” trên bảng điều khiển có thể sáng lên - một trong những cảnh báo phổ biến của xe.
Tuy nhiên, vì đèn này có thể sáng do nhiều nguyên nhân, người dùng cần sử dụng máy quét OBDII hoặc nhờ thợ kiểm tra để xác định chính xác.
Các triệu chứng khác bao gồm không đạt bài kiểm tra khí thải, xuất hiện tiếng ồn lạ, hiệu suất xe giảm, tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn, thậm chí xe không khởi động được.
Dù vậy, cần lưu ý rằng những dấu hiệu này cũng có thể liên quan đến các vấn đề khác của xe. Vì vậy, nếu phát hiện bất kỳ triệu chứng nào, chủ xe nên sớm đưa xe đến gara để kiểm tra chuyên sâu.
Có thể lái xe khi bộ chuyển đổi xúc tác hỏng hoặc tháo bỏ hoàn toàn không?
Khi bộ chuyển đổi xúc tác gặp sự cố, nhiều người tự hỏi liệu có thể tiếp tục lái xe cho đến khi sửa chữa. Một số khác lại thắc mắc về khả năng tháo bỏ hoàn toàn bộ phận này.
Xét về mặt pháp lý tại Mỹ, mọi xe được sản xuất với bộ chuyển đổi xúc tác đều phải giữ nguyên thiết bị này. Luật liên bang nghiêm cấm việc tháo bỏ hoặc can thiệp vào bộ chuyển đổi, trừ khi thay thế bằng thiết bị được EPA phê duyệt.
Về lý thuyết, một người có thể tháo bỏ bộ chuyển đổi xúc tác và hy vọng không bị phát hiện, nhất là tại các khu vực không yêu cầu kiểm tra khí thải định kỳ.
Tuy nhiên, việc này sẽ để lại khoảng trống lớn trong hệ thống xả, khiến xe chạy ồn ào bất thường và dễ thu hút sự chú ý của cơ quan chức năng.
Thay vì tháo bỏ, những ai muốn nâng cấp hiệu suất và cải thiện âm thanh hệ thống xả có thể cân nhắc lắp đặt hệ thống xả cat-back - một giải pháp hợp pháp và hiệu quả.
Nếu không có ý định tháo bỏ mà chỉ muốn biết liệu có thể lái xe với bộ chuyển đổi hỏng hay không, câu trả lời là có thể - nhưng chỉ trong thời gian ngắn cho đến khi sửa chữa.
Tuy nhiên, điều này đồng nghĩa với việc xe sẽ thải thêm chất ô nhiễm ra môi trường, tiêu tốn nhiên liệu hơn và gặp phải nhiều vấn đề khác. Vì vậy, khi bộ chuyển đổi xúc tác có dấu hiệu hỏng, chủ xe nên ưu tiên đưa xe đến thợ sửa chữa càng sớm càng tốt.
Chi phí thay thế bộ chuyển đổi xúc tác và khả năng tự sửa chữa
Với yêu cầu pháp lý và thực tế rằng bộ chuyển đổi xúc tác thường xuyên bị trộm, nhiều người quan tâm đến chi phí thay thế cũng như khả năng tự thực hiện việc này.
Nếu bộ phận bị trộm, chủ xe nên liên hệ ngay với công ty bảo hiểm để báo cáo. Với bảo hiểm toàn diện, chi phí thay thế có thể được chi trả. Ngược lại, nếu bộ chuyển đổi hỏng do hao mòn hoặc lỗi kỹ thuật, người dùng thường phải tự chi trả.
Tùy thuộc vào loại xe, chi phí thay thế có thể khá cao. Một bộ chuyển đổi xúc tác mới dao động từ vài triệu đến hàng chục triệu đồng, chưa kể tiền công thợ, thường rơi vào khoảng 1,5 đến 6 triệu đồng hoặc hơn, tùy khu vực.
Vì giá linh kiện đắt đỏ, nhiều người cân nhắc tự thay thế để tiết kiệm chi phí. Dù không phải công việc đơn giản cho người mới, việc tự thay bộ chuyển đổi xúc tác vẫn khả thi. Với những người có kinh nghiệm sửa xe tại nhà và đầy đủ dụng cụ, quá trình này không quá khó khăn.
Tuy vậy, nếu là người chưa rành về kỹ thuật xe, tốt nhất nên để chuyên gia xử lý, bởi phần lớn chi phí nằm ở linh kiện chứ không phải tiền công.
Một lưu ý quan trọng là khi thay thế bộ phận bị trộm, có thể cần hàn gắn ống xả mới, vì kẻ trộm thường cắt bỏ phần cũ để tiết kiệm thời gian. Dù dùng kẹp cố định trong một số trường hợp, việc hàn vẫn thường cần thiết để đảm bảo độ bền.
Vì sao bộ chuyển đổi xúc tác thường bị trộm?
Nhiều người từng nghe đến cụm từ “bộ chuyển đổi xúc tác” qua các vụ trộm - một hiện tượng khá phổ biến. Bộ phận này thường nằm dưới gầm xe, ở vị trí dễ tiếp cận, đặc biệt với các xe cao như bán tải hay SUV.
Không chỉ dễ lấy, bộ chuyển đổi xúc tác còn chứa các kim loại quý hiếm như bạch kim, palladium và rhodium. Giá trị của những kim loại này, cùng với việc tháo lắp đơn giản, khiến chúng trở thành mục tiêu hấp dẫn cho kẻ trộm.
Một số dòng xe như Ford F-Series, Toyota Prius, Honda CR-V và Toyota Corolla thường xuyên bị nhắm đến. Với Ford F-150, vị trí thấp khiến việc trộm cắp dễ dàng, trong khi Toyota Prius lại hấp dẫn vì hàm lượng kim loại quý cao hơn.
Quá trình trộm diễn ra nhanh chóng nhờ vị trí thuận lợi của bộ chuyển đổi. Dù xe nằm sát đất, kẻ trộm có kỹ năng vẫn có thể dùng kích nâng xe và cắt bỏ bộ phận này bằng cưa điện không dây chỉ trong 30 giây. Với giá trị bán lại lên đến hàng triệu đồng, không khó hiểu vì sao chúng được săn lùng.
Tại một số bang như California, chính quyền đang siết chặt quy định mua bán bộ chuyển đổi xúc tác để ngăn chặn tình trạng này. Để bảo vệ xe, chủ phương tiện có thể áp dụng các biện pháp như đỗ xe trong gara hoặc lắp lồng bảo vệ cho bộ chuyển đổi xúc tác.