Penukar bermangkin

Penukar bermangkin, juga dikenali sebagai pemangkin asap (bahasa Inggeris "catalytic converter") adalah alat yang dipasang pada sistem ekzos kenderaan untuk mengurangkan kandungan bahan toksik di dalam asap ekzos seperti karbon monoksida, nitrogen oksida dan hidrokarbon tak terbakar. Pemasangan penukar bermangkin mula diwajibkan di Amerika Syarikat pada tahun 1975 bagi memenuhi keperluan piawaian emisi yang ketat di sana, dan kini boleh dikatakan kesemua model kereta baru serta kebanyakan model motosikal dipasang dengan penukar bermangkin.

Penukar bermangkin pada kereta Saab 9-5.

Penukar bermangkin berfungsi dengan menggunakan mangkin seperti platinum, paladium dan rodium untuk menukarkan gas-gas toksik tersebut kepada bahan-bahan yang kurang berbahaya seperti gas nitrogen, karbon dioksida dan wap air.

Konsep

Pemangkin 3 hala

Keratan rentas penukar bermangkin

Penukar bermangkin 3 hala digunakan pada kereta dan motosikal untuk mengurangkan kandungan karbon monoksida, nitrogen oksida dan hidrokarbon tak terbakar melalui 3 proses yang dijalankan serentak:-

1. Penurunan gas nitrogen oksida kepada gas nitrogen dan oksigen: 2NO_x → xO₂ + N₂
2. Pengoksidaan gas karbon monoksida kepada karbon dioksida: 2CO + O₂ → 2CO₂
3. Pengoksidaan hidrokarbon tak terbakar kepada karbon dioksida dan wap air: 2C_xH_y + (2x+y/2)O₂ → 2xCO₂ + yH₂O

Untuk operasi optimum penukar bermangkin, nisbah campuran petrol-bahan api mestilah berada dalam nisbah stoikiometrik iaitu 14.7:1.

Pemangkin 2 hala

Penukar bermangkin 2 hala pula digunakan pada kenderaan berenjin diesel seperti bas dan lori kerana enjin diesel tidak menghasilkan gas nitrogen oksida. Cara pemangkin 2 hala berfungsi adalah sama seperti penukar 3 hala tetapi tiada operasi penurunan gas nitrogen oksida.

Racun pemangkin asap

Kenderaan yang menggunakan penukar bermangkin mestilah menggunakan petrol tanpa plumbum (bagi kenderaan berenjin petrol) atau minyak diesel bersulfur rendah. Ini adalah kerana plumbum dan sulfur adalah racun kepada bahan mangkin yang digunakan, bermaksud bahan-bahan tersebut menghalang bahan mangkin untuk berfungsi dengan sempurna dan akhirnya merosakkan bahan mangkin. Selain itu, beberapa bahan lain iaitu zink, mangan, fosforus dan silikon juga adalah racun kepada penukar bermangkin.

Kelebihan dan kelemahan penukar bermangkin

Penukar bermangkin berupaya untuk mengurangkan kandungan gas toksik di dalam asap ekzos dalam kadar yang besar, tetapi bagi kenderaan berenjin petrol ia hanya berfungsi dalam keadaan paling optimum jika nisbah udara-bahan api adalah pada takat stoikiometrik. Selain itu, kos pembuatannya juga adalah mahal kerana menggunakan logam-logam berharga sebagai bahan mangkin.

Kecurian pemangkin

Walaupun masih belum terdapat laporan mengenai kecurian penukar bermangkin di Malaysia, kes kecurian penukar bermangkin sudah menjadi serius di beberapa negara luar terutamanya di Amerika Syarikat memandangkan penukar bermangkin menggunakan logam-logam mahal seperti platinum sebagai alat mangkin. Kenderaan yang mempunyai kelegaan bumi yang tinggi seperti SUV dan lori adalah kenderaan yang paling berisiko tinggi dalam kes tersebut. Sungguhpun demikian, walaupun harga platinum adalah mahal (AS$ 1,200 sepaun), namun kandungan logam berharga hanyalah sedikit sahaja, dan jika kandungan platinum bagi satu pemangkin dijual pun harganya sangat jarang melebihi AS$ 50.

Lihat juga

• Sistem ekzos