Як працуе аўтамабільны каталітычны нейтралізатар?
парады аўтамабілістам,  артыкула,  эксплуатацыя машын

Як працуе аўтамабільны каталітычны нейтралізатар?

Падчас працы рухавіка ўнутранага згарання ў атмасферу выкідваюцца адпрацаваныя газы, якія не толькі з'яўляюцца адной з асноўных прычын забруджвання паветра, але і адной з прычын многіх захворванняў.

Гэтыя газы, якія выходзяць з выхлапных сістэм транспартных сродкаў, складаюцца з надзвычай шкодных элементаў, таму сучасныя аўтамабілі абсталёўваюцца асаблівай сістэмай выхлапу, у якой абавязкова прысутнічае каталізатар.

Каталітычны нейтралізатар руйнуе шкодныя малекулы выхлапных газаў і робіць іх максімальна бяспечнымі для людзей і навакольнага асяроддзя.

Што такое каталізатар?

Каталітычны нейтралізатар ўяўляе сабой тып прылады, асноўнай задачай якога з'яўляецца зніжэнне шкодных выкідаў ад выхлапных газаў аўтамабільных рухавікоў. Прылада каталізатара простае. Гэта металічная ёмістасць, якая ўсталяваная ў выхлапной сістэме аўтамабіля.

Як працуе аўтамабільны каталітычны нейтралізатар?

У ёмістасці ёсць дзве трубы. "Уваход" пераўтваральніка злучаны з рухавіком, і праз яго паступаюць выхлапныя газы, а «выхад» злучаецца з рэзанатарам выхлапной сістэмы аўтамабіля.

Калі выхлапныя газы рухавіка трапляюць у каталізатар, у ім адбываюцца хімічныя рэакцыі. Яны руйнуюць шкодныя газы і ператвараюць іх у бяспечныя, якія можна выкідаць ў навакольнае асяроддзе.

З якіх элементаў складаецца каталітычны нейтралізатар?

Каб было крышачку больш зразумела, як працуе аўтамабільны каталітычны нейтралізатар, разгледзім, якія яго асноўныя элементы. Не ўдаючыся ў падрабязнасці, пералічым толькі асноўныя элементы, з якіх ён пабудаваны.

падкладка

Падкладка ўяўляе сабой унутраную структуру каталізатара, на якую наносяцца пакрыццё каталізатара і каштоўныя металы. Існуе некалькі тыпаў падкладак. Іх асноўнае адрозненне - матэрыял, з якога вырабляецца. Часцей за ўсё гэта інэртнае рэчыва, якое стабілізуе на яго паверхні актыўныя часціцы.

Пакрыццё

Актыўны матэрыял каталізатара звычайна складаецца з дыяксіду алюмінія і такіх злучэнняў, як цэрый, цырконій, нікель, барый, лантан і іншыя. Мэта пакрыцця - пашырыць фізічную паверхню падкладкі і служыць у якасці асновы, на якую наносяцца каштоўныя металы.

Як працуе аўтамабільны каталітычны нейтралізатар?

каштоўныя металы

Каштоўныя металы, якія прысутнічаюць у каталітычным нейтралізатары, служаць для правядзення надзвычай важнай каталітычнай рэакцыі. Звычайна выкарыстоўваюцца каштоўныя металы - гэта плаціна, паладый і родый, але ў апошнія гады вялікая колькасць вытворцаў пачалі выкарыстоўваць золата.

корпус

Корпус уяўляе сабою знешнюю абалонку прылады і ўтрымоўвае падкладку і іншыя элементы каталізатара. Матэрыял, з якога звычайна робяць корпус - нержавелая сталь.

трубы

Трубы злучаюць каталітычны нейтралізатар аўтамабіля з выхлапной сістэмай аўтамабіля і рухавіком. Яны зроблены з нержавеючай сталі.

Як працуе аўтамабільны каталітычны нейтралізатар?

Для працы рухавіка ўнутранага згарання важна, каб у яго цыліндрах адбываўся стабільны працэс згарання паветрана-паліўнай сумесі. Падчас гэтага працэсу утвараюцца шкодныя газы, такія як аксід вугляроду, аксіды азоту, вуглевадароды і іншыя.

Калі ў аўтамабілі няма каталітычнага нейтралізатара, усе гэтыя надзвычай шкодныя газы пасля выкіду ў выпускны калектар з рухавіка будуць праходзіць праз выхлапную сістэму і будуць трапляць непасрэдна ў паветра, якім мы дыхаем.

Як працуе аўтамабільны каталітычны нейтралізатар?

Калі транспартны сродак мае каталітычны нейтралізатар, выхлапныя газы будуць праходзіць ад рухавіка да глушыцелю праз соты падкладкі і ўступаць у рэакцыю з каштоўнымі металамі. У выніку хімічнай рэакцыі шкодныя рэчывы нейтралізуюцца, і з выхлапной сістэмы ў навакольнае асяроддзе трапляе толькі бясшкодны выхлап, які складаецца ў большай ступені з вуглякіслага газу.

З урокаў хіміі мы ведаем, што каталізатар - гэта рэчыва, якое выклікае або паскарае хімічную рэакцыю, не ўплываючы на ​​яе. Каталізатары ўдзельнічаюць у рэакцыях, але не з'яўляюцца ні рэагентамі, ні прадуктамі каталітычнай рэакцыі.

Ёсць дзве стадыі, праз якія праходзяць шкодныя газы ў каталізатары: аднаўленне і акісленне. Як гэта працуе?

Калі рабочая тэмпература каталізатара дасягае ад 500 да 1200 градусаў па Фарэнгейце або 250-300 градусаў па Цэльсіі, адбываюцца дзве рэчы: аднаўленне, і адразу пасля гэтага рэакцыя акіслення. Гэта гучыць крыху складана, але на самой справе гэта азначае, што малекулы рэчыва адначасова губляюць і атрымліваюць электроны, з-за чаго змяняецца іх структура.

Як працуе аўтамабільны каталітычны нейтралізатар?

Аднаўленне (паглынанне кіслароду), якое адбываецца ў каталізатары, накіравана на ператварэнне аксіду азоту ў экалагічна чысты газ.

Як працуе аўтамабільны каталізатар на стадыі аднаўлення?

Калі закіс азоту з выхлапных газаў аўтамабіля трапляе ў каталізатар, плаціна і родий ў ім пачынаюць уздзейнічаць на разлажэнне малекул аксіду азоту, ператвараючы шкодны газ у цалкам бясшкодны.

Што адбываецца на стадыі акіслення?

Другая стадыя, якая адбываецца ў каталізатары, называецца рэакцыяй акіслення, у якой не згарэлыя вуглевадароды ператвараюцца ў дыяксід вугляроду і ваду шляхам змешвання з кіслародам (акісленне).

Рэакцыі, якія адбываюцца ў каталізатары, змяняюць хімічны склад выхлапных газаў, змяняючы структуру атамам, з якіх яны складаюцца. Калі малекулы шкодных газаў пераходзяць з рухавіка ў каталізатар, ён падзяляе іх на атамы. Атамы, у сваю чаргу, рекомбинируют у малекулы ў адносна бясшкодныя рэчывы, такія як дыяксід вугляроду, азот і вада, і выкідваюцца ў навакольнае асяроддзе праз выхлапную сістэму.

Як працуе аўтамабільны каталітычны нейтралізатар?

Асноўнымі тыпамі каталітычных нейтралізатараў, якія выкарыстоўваюцца ў бензінавых рухавіках, з'яўляюцца два: двухбаковы і троххадовых.

двухбаковы

Двустенных (двухбаковы) каталізатар адначасова выконвае дзве задачы: акісляе вокіс вугляроду да двухвокісу вугляроду і акісляе вуглевадароды (не згарэла, або часткова згарэла, паліва) да двухвокісу вугляроду і вады.

Гэты тып аўтамабільнага каталізатара выкарыстоўваўся ў дызельных і бензінавых рухавіках для зніжэння шкодных выкідаў вуглевадародаў і вокісу вугляроду да 1981 года, але паколькі ён не мог пераўтвараць аксіды азоту, пасля 81 года яго замянілі трехкомпонентной каталізатарамі.

Троххадовых акісляльна-аднаўленчы каталітычны нейтралізатар

Гэты тып аўтамабільнага каталізатара, як высветлілася, быў прадстаўлены ў 1981 годзе, і сёння яго ўсталёўваюць на ўсе сучасныя аўтамабілі. Троххадовых каталізатар выконвае тры задачы адначасова:

  • аднаўляе аксід азоту да азоту і кіслароду;
  • акісляе вокіс вугляроду да двухвокісу вугляроду;
  • акісляе ня згарэлыя вуглевадароды да вуглякіслага газу і вады.

Паколькі гэты тып каталітычнага нейтралізатара выконвае абедзве стадыі каталізу - аднаўленне і акісленне, ён выконвае сваю задачу з эфектыўнасцю да 98%. Гэта азначае, што калі ваш аўтамабіль абсталяваны такім каталітычным нейтралізатарам, ён не будзе забруджваць навакольнае асяроддзе шкоднымі выкідамі.

Тыпы каталізатараў ў дызельных рухавіках

Для дызельных аўтамабіляў да нядаўняга часу адным з найбольш часта выкарыстоўваюцца каталітычных нейтралізатараў быў дызельны каталізатар акіслення (DOC). Гэты каталізатар выкарыстоўвае кісларод у патоку выхлапных газаў для пераўтварэння аксіду вугляроду ў дыяксід вугляроду і вуглевадародаў у ваду і дыяксід вугляроду. На жаль, гэты тып каталізатара эфектыўны толькі на 90%, і яму ўдаецца ліквідаваць пах дызеля і паменшыць бачныя часціцы, але ён не эфектыўны для зніжэння выкідаў NO x.

Дызельныя рухавікі вылучаюць газы, якія ўтрымліваюць адносна высокі ўзровень цвёрдых часціц (сажы), які складаецца ў асноўным з элементарнага вугляроду, з якім каталізатары DOC не могуць справіцца, таму часціцы павінны быць выдаленыя з дапамогай так званых сажевый фільтра (DPF).

Як працуе аўтамабільны каталітычны нейтралізатар?

Як абслугоўваюцца каталізатары?

Каб не было праблем з каталізатарам, важна ведаць, што:

  • Сярэдні тэрмін службы каталізатара складае каля 160000 км. Праехаўшы гэту адлегласць, вам трэба падумаць пра замену пераўтваральніка.
  • Калі аўтамабіль абсталяваны каталітычным нейтралізатарам, вы не павінны выкарыстоўваць этыляванае паліва, бо яно змяншае эфектыўнасць каталізатара. Адзінае прыдатнае паліва ў гэтым выпадку - неэтыляванае.

Несумненна, перавагі гэтых прылад для навакольнага асяроддзя і нашага здароўя велізарныя, але ў дадатак да іх пераваг ў іх ёсць і свае недахопы.

Адным з іх самых вялікіх недахопаў з'яўляецца тое, што яны працуюць толькі пры высокіх тэмпературах. Іншымі словамі, калі вы заводзіце аўтамабіль, каталітычны нейтралізатар амаль нічога не робіць для памяншэння выхлапных газаў.

Ён пачынае працаваць эфектыўна толькі пасля таго, як выхлапныя газы награваюцца да 250-300 градусаў па Цэльсіі. Вось чаму некаторыя вытворцы аўтамабіляў распачалі крокі для вырашэння гэтай праблемы шляхам перамяшчэння каталізатара бліжэй да рухавіка, што, з аднаго боку, паляпшае прадукцыйнасць прылады, але скарачае яго тэрмін службы, паколькі яго блізкасць да рухавіка падвяргае яго ўздзеяння вельмі высокіх тэмператур.

Як працуе аўтамабільны каталітычны нейтралізатар?

У апошнія гады было вырашана размясціць каталітычны нейтралізатар пад сядзеннем пасажыра на адлегласці, якое дазволіць яму працаваць больш эфектыўна, не падвяргаючыся ўздзеянню высокіх тэмператур рухавіка.

Другими недостатками катализаторов являются частое засорение и обжиг пирога. Выгорание обычно происходит из-за не сгоревшего топлива, попадающего в выхлопную систему, которое воспламеняется в подаче катализатора. Засорение чаще всего происходит из-за плохого или неподходящего бензина, естественного износа, стиля вождения и т.д.

Гэта вельмі невялікія недахопы на фоне велізарных пераваг, якія мы атрымліваем ад выкарыстання аўтамабільных каталізатараў. Дзякуючы гэтым прыладам абмяжоўваюцца шкодныя выкіды, вырабляныя аўтамабілямі.

Як працуе аўтамабільны каталітычны нейтралізатар?

Некаторыя крытыкі сцвярджаюць, што вуглякіслы газ - таксама шкодны выкід. Яны лічаць, што каталізатар у аўтамабілі не патрэбен, бо з-за такіх выкідаў узмацняецца парніковы эфект. Насамрэч, калі аўтамабіль не мае каталітычнага нейтралізатара і вылучае ўгарны газ у паветра, гэты аксід сам ператворыцца ў вуглякіслы газ у атмасферы.

Хто вынайшаў каталізатар?

Хоць каталізатары масава не з'яўляліся да канца 1970-х гадоў, іх гісторыя пачалася нашмат раней.

Бацькам каталізатара лічыцца французскі інжынер - хімік Яўген Гудры, які ў 1954 годзе запатэнтаваў сваё вынаходства пад назвай "Каталітычны нейтралізатар выхлапных газаў".

Да гэтага вынаходкі Гудри вынайшаў каталітычны крэкінгу, у якім буйныя складаныя арганічныя хімічныя рэчывы падзяляюцца на бясшкодныя прадукты. Затым ён эксперыментаваў з рознымі відамі паліва, яго мэтай было зрабіць яго больш чыстым.

Фактычнае прымяненне каталізатараў ў аўтамабілі мела месца ў сярэдзіне 1970-х гадоў, калі былі ўведзеныя больш строгія правілы кантролю выкідаў, якія патрабуюць выдалення свінцу з выхлапу з-за няякаснага бензіну.

Пытанні і адказы:

Як праверыць наяўнасць каталізатара на аўта? Для гэтага дастаткова зазірнуць пад аўтамабіль. Акрамя асноўнага глушыцеля і малога глушыцеля (рэзанатара, які стаіць у пярэдняй частцы выхлапной сістэмы), каталізатар - яшчэ адна колба.

Дзе ў машыне стаіць каталізатар? Так як каталізатар павінен працаваць ва ўмовах з высокай тэмпературай, то ён стаіць максімальна блізка да выпускнога калектара. Ён знаходзіцца перад рэзанатарам.

Што такое каталізатар у аўта? Гэта каталітычны нейтралізатар - дадатковая колба ў выхлапной сістэме. Яна запоўнена керамічным матэрыялам, соты якога пакрыты каштоўным металам.

3 каментара

  • Мозг

    Дзякуй за такі інфарматыўны і карысны артыкул! Шмат высакародных металаў змяшчаецца ў каталізатарах. Менавіта таму ў апошні час было шмат крадзяжоў. Шмат хто пра гэта не ведае. І калі каталізатар ачысціць немагчыма, яго трэба замяніць. Вы сапраўды можаце прадаць старую і атрымаць з яе грошы. Тут я знайшоў пакупнікоў свайго каталітычнага нейтралізатара

  • Кім

    Як наконт апісання малюнкаў?
    Цяпер я сапраўды ведаю, што ў выхлапных трубах таксама ёсць фільтр - і вы таксама паказваеце яго фатаграфіі, але як наконт стрэлак і паказваюць стрэлкамі ўваход і выхад

Дадаць каментар