Kiel funkcias aŭtomobila kataliza konvertilo?

Enhavo

Dum la funkciado de eksplodmotoro, ellasiloj en la atmosferon ellasiĝas, kiuj estas ne nur unu el la ĉefaj kaŭzoj de aerpoluado, sed ankaŭ unu el la kaŭzoj de multaj malsanoj.

Ĉi tiuj gasoj, kiuj eliras el la elĉerpaj sistemoj de veturiloj, konsistas el ekstreme malutilaj elementoj, tial modernaj aŭtoj estas ekipitaj per speciala ellasilo, en kiu katalizilo ĉiam ĉeestas.

La kataliza konvertilo detruas malutilajn molekulojn en ellasgasoj kaj igas ilin kiel eble plej sekuraj por homoj kaj la medio.

Kio estas katalizilo?

Kataliztransformilo estas speco de aparato kies ĉefa tasko estas redukti damaĝajn emisiojn de ellasgasoj de aŭtomobilaj motoroj. La katalizila strukturo estas simpla. Ĉi tio estas metala ujo, kiu estas instalita en la sistemo de ellasilo de aŭto.

Kiel funkcias aŭtomobila kataliza konvertilo?

Estas du pipoj en la tanko. La "eniro" de la konvertilo estas konektita al la motoro, kaj ellasgasoj eniras tra ĝi, kaj la "eliro" estas konektita al la resonilo de la ellasila sistemo de la veturilo.

Kiam motora ellasgaso eniras la katalizilon, kemiaj reakcioj okazas. Ili detruas malutilajn gasojn kaj transformas ilin en sendanĝerajn gasojn, kiuj povas esti liberigitaj en la medion.

Kiuj estas la eroj de la kataliza konvertilo?

Por iomete pli klari, kiel funkcias aŭtomobila kataliztransformilo, ni pripensu, kiaj estas ĝiaj ĉefaj elementoj. Sen eniri detalojn, ni listigas nur la ĉefajn elementojn, el kiuj ĝi estas konstruita.

Substrato

La substrato estas la interna strukturo de la katalizilo, sur kiu aplikiĝas la katalizila tegaĵo kaj valormetaloj. Ekzistas pluraj specoj de substratoj. Ilia ĉefa diferenco estas la materialo, el kiu ili estas faritaj. Plej ofte ĝi estas inerta substanco, kiu stabiligas aktivajn erojn sur sia surfaco.

Priraportado

La aktiva materialo de la katalizilo kutime konsistas el aluminia dioksido kaj komponaĵoj kiel cerio, zirkonio, nikelo, bario, lantano, kaj aliaj. La celo de la tegaĵo estas vastigi la fizikan surfacon de la substrato kaj servi kiel bazo sur kiu deponiĝas valormetaloj.

Kiel funkcias aŭtomobila kataliza konvertilo?

Grandvaloraj metaloj

La valoraj metaloj ĉeestantaj en la kataliza konvertilo kutimas efektivigi ekstreme gravan katalizan reagon. La plej ofte uzataj valormetaloj estas plateno, paladio kaj rodio, sed en la lastaj jaroj granda nombro da produktantoj komencis uzi oron.

Loĝado

La loĝejo estas la ekstera ŝelo de la aparato kaj enhavas la substraton kaj aliajn katalizilojn. La materialo, el kiu kutime estas farita la kazo, estas rustorezista ŝtalo.

Pipoj

La tuboj konektas la katalizan konvertilon de la veturilo al la sistemo de ellasilo kaj motoro de la veturilo. Ili estas faritaj el rustorezista ŝtalo.

🚀Pli multe pri la temo:
  Kiel konservi pneŭojn en bona stato

Kiel funkcias aŭtomobila kataliza konvertilo?

Por la funkciado de eksplodmotoro, gravas, ke stabila brula procezo de la aero-brula miksaĵo okazu en ĝiaj cilindroj. Dum ĉi tiu procezo generas malutilajn gasojn, kiel karbona monoksido, nitrogenaj oksidoj, hidrokarbidoj kaj aliaj.

Se la aŭto ne havas katalizan konvertilon, ĉiuj ĉi tiuj ekstreme malutilaj gasoj, post kiam ellasitaj en la ellasilon de la motoro, trairos la ellasilon kaj eniros la aeron, kiun ni spiras rekte.

Kiel funkcias aŭtomobila kataliza konvertilo?

Se la veturilo havas katalizan konvertilon, ellasgasoj pasos de la motoro al la dampilo tra la mielĉelaro de la substrato kaj reagos kun valormetaloj. Rezulte de kemia reakcio, damaĝaj substancoj estas neŭtraligitaj, kaj nur sendanĝera ellasilo, ĉefe karbona dioksido, eniras la medion de la ellasilo.

Ni scias laŭ kemiaj lecionoj, ke katalizilo estas substanco, kiu kaŭzas aŭ akcelas kemian reakcion sen tuŝi ĝin. Kataliziloj partoprenas reagojn, sed estas nek reakciiloj nek produktoj de kataliza reago.

Estas du stadioj tra kiuj trapasas malutilaj gasoj en katalizilo: redukto kaj oksigenado. Kiel ĝi funkcias?

Kiam la funkcia temperaturo de la katalizilo atingas 500 ĝis 1200 Fahrenheit-gradon aŭ 250-300 celsiusgradojn, du aferoj okazas: redukto, kaj tuj post tio la oksidiga reago. Ĝi sonas iomete komplike, sed ĝi efektive signifas, ke la molekuloj de la substanco perdas kaj akiras elektronojn samtempe, kio ŝanĝas ilian strukturon.

Kiel funkcias aŭtomobila kataliza konvertilo?

La redukto (oksigena asimilado) okazanta en la katalizilo celas transformi nitrogenmonan oksidon en ekologian gason.

Kiel funkcias aŭtomobila katalizilo en la reakira fazo?

Kiam ridgaso de ellasgaso de aŭto eniras la katalizilon, la plateno kaj rodio en ĝi komencas agi sur la putriĝo de molekuloj de nitrogena oksido, igante la malutilan gason tute sendanĝera.

Kio okazas dum la oksidiga etapo?

La dua paŝo okazanta en la katalizilo nomiĝas la oksidiga reago, en kiu nebruligitaj hidrokarbidoj transformiĝas al karbona dioksido kaj akvo per miksaĵo kun oksigeno (oksigenado).

La reagoj okazantaj en la katalizilo ŝanĝas la kemian konsiston de la ellasaj gasoj, ŝanĝante la strukturon de la atomo, el kiu ili estas faritaj. Kiam molekuloj de malutilaj gasoj pasas de la motoro al la katalizilo, ĝi rompas ilin en atomojn. La atomoj siavice rekombinas sin en molekulojn por formi relative sendanĝerajn substancojn kiel karbondioksido, nitrogeno kaj akvo, kaj liberiĝas en la medion per la ellas-sistemo.

Kiel funkcias aŭtomobila kataliza konvertilo?

La ĉefaj specoj de katalizaj transformiloj uzataj en benzinaj motoroj estas du: dudirektaj kaj tridirektaj.

🚀Pli multe pri la temo:
  Kiel elekti oleajn fokojn por aŭto

Duflanka

Duflanka (duflanka) katalizilo samtempe plenumas du taskojn: oksigenas karbonan monoksidon al karbona dioksido kaj oksigenas hidrokarbidojn (nebruligitajn aŭ parte bruligitajn brulaĵojn) al karbondioksido kaj akvo.

Ĉi tiu tipo de aŭtomobila katalizilo estis uzata en dizelaj kaj benzinaj motoroj por redukti damaĝajn emisiojn de hidrokarbidoj kaj karbona monoksido ĝis 1981, sed ĉar ĝi ne povis transformi nitrogenooksidojn, post 81 ĝi estis anstataŭigita per tridirektaj kataliziloj.

Tridirekta redoks-kataliza transformilo

Ĉi tiu tipo de aŭtomobila katalizilo, kiel ĝi rezultis, estis lanĉita en 1981, kaj hodiaŭ ĝi estas instalita sur ĉiuj modernaj aŭtoj. La tridirekta katalizilo plenumas tri taskojn samtempe:

  • reduktas nitrogenmonoksidon al nitrogeno kaj oksigeno;
  • oksigenas karbonan monoksidon al karbona dioksido;
  • oksigenas nebruligitajn hidrokarbidojn al karbona dioksido kaj akvo.

Ĉar ĉi tiu tipo de kataliza konvertilo plenumas ambaŭ etapojn de katalizo - redukto kaj oksidiĝo, ĝi plenumas sian taskon kun efikeco ĝis 98%. Ĉi tio signifas, ke se via aŭto estas ekipita per tia kataliza konvertilo, ĝi ne poluos la medion per malutilaj emisioj.

Specoj de kataliziloj en dizelaj motoroj

Por dizelaj veturiloj, ĝis antaŭ nelonge, unu el la plej ofte uzataj katalizaj transformiloj estis la dizela oksidiga katalizilo (DOC). Ĉi tiu katalizilo uzas oksigenon en la ellasfluo por konverti karbonan monoksidon al karbona dioksido kaj hidrokarbidojn al akvo kaj karbona dioksido. Bedaŭrinde, ĉi tiu tipo de katalizilo efikas nur 90% kaj sukcesas forigi dizelan odoron kaj redukti videblajn erojn, sed ne efikas por redukti NO x-emisiojn.

Dizelaj motoroj elsendas gasojn, kiuj enhavas relative altan nivelon de partikla materio (fulgo), kiu konsistas ĉefe el elementa karbono, kiun DOC-kataliziloj ne povas trakti, do la partikloj devas esti forigitaj per tiel nomataj partiklaj filtriloj (DPF).

Kiel funkcias aŭtomobila kataliza konvertilo?

Kiel konserviĝas kataliziloj?

Por eviti problemojn kun la katalizilo, gravas scii, ke:

  • La averaĝa katalizila vivo estas ĉirkaŭ 160000 km. Trairinte ĉi tiun distancon, vi devas konsideri anstataŭigi la transduktilon.
  • Se via veturilo estas ekipita per kataliza konvertilo, vi ne uzu plumban brulaĵon, ĉar tio malpliigos la efikecon de la katalizilo. La sola taŭga brulaĵo ĉi-kaze estas senplumba.

Sendube la avantaĝoj de ĉi tiuj aparatoj por la medio kaj nia sano estas grandegaj, sed krom iliaj avantaĝoj, ili ankaŭ havas siajn malavantaĝojn.

Unu el iliaj plej grandaj malavantaĝoj estas, ke ili funkcias nur ĉe altaj temperaturoj. Alivorte, kiam vi startigas vian aŭton, la kataliza konvertilo faras preskaŭ nenion por redukti ellasilojn.

🚀Pli multe pri la temo:
  Kiel diskbremsoj diferencas de tamburbremsoj?

Ĝi ekfunkcias nur efike post kiam la ellasaj gasoj estas varmigitaj ĝis 250-300 celsiusgradoj. Tial iuj aŭtoproduktantoj faris paŝojn por trakti ĉi tiun problemon movante la katalizilon pli proksime al la motoro, kiu unuflanke plibonigas la rendimenton de la aparato sed mallongigas sian vivotempon, ĉar ĝia proksimeco al la motoro elmetas ĝin al tre altaj temperaturoj.

Kiel funkcias aŭtomobila kataliza konvertilo?

En la lastaj jaroj oni decidis meti la katalizan konvertilon sub la pasaĝeran seĝon al distanco, kiu permesos al ĝi funkcii pli efike sen esti elmetita al altaj motoraj temperaturoj.

Aliaj malavantaĝoj de kataliziloj estas la ofta ŝtopado kaj bakado de la kuko. Elĉerpiĝo kutime kaŭzas nebruligitan brulaĵon enirantan en la ellasilon, kiu ekbruligas en la katalizila nutrado. Ŝtopado plej ofte estas pro malbona aŭ netaŭga benzino, normala eluziĝo, stila stilo, ktp.

Ĉi tiuj estas tre malgrandaj malavantaĝoj en la fono de la grandegaj avantaĝoj, kiujn ni ricevas per uzado de aŭtomobilaj kataliziloj. Danke al ĉi tiuj aparatoj, malutilaj emisioj de aŭtoj estas limigitaj.

Kiel funkcias aŭtomobila kataliza konvertilo?

Iuj kritikistoj argumentas, ke ankaŭ karbona dioksido estas malutila. Ili kredas, ke katalizilo ne bezonas en aŭto, ĉar ĉi tiuj emisioj pliigas la forcejan efikon. Fakte, se aŭto ne havas katalizan konvertilon kaj elsendas karbonan monoksidon en la aeron, ĉi tiu oksido mem transformiĝos al karbona dioksido en la atmosfero.

Kiu Elpensis la Katalizilon?

Kvankam kataliziloj ne aperis amase ĝis la malfruaj 1970-aj jaroj, ilia historio komenciĝis multe pli frue.

La patro de la katalizilo estas konsiderata la franca inĝeniero - kemiisto Eugene Goodry, kiu en 1954 patentis sian inventon sub la nomo "Kataliztransformilo de ellasgasoj".

Antaŭ ĉi tiu invento, Goodry inventis katalizan krakadon, en kiu grandaj kompleksaj organikaj chemicalsemiaĵoj estas disigitaj en sendanĝerajn produktojn. Poste li eksperimentis per diversaj specoj de brulaĵo, lia celo estis purigi ĝin.

La efektiva uzo de kataliziloj en aŭtomobiloj okazis meze de la 1970-aj jaroj, kiam pli severaj reguloj pri emisio estis enkondukitaj, postulante la forigon de plumbo el la ellasilo de malaltkvalita benzino.

Demandoj kaj respondoj:

Как проверить наличие катализатора на авто? Для этого достаточно заглянуть под автомобиль. Помимо основного глушителя и малого глушителя (резонатора, который стоит в передней части выхлопной системы), катализатор – еще одна колба.

Где в машине стоит катализатор? Так как катализатор должен работать в условиях с высокой температурой, то он стоит максимально близко к выпускному коллектору. Он находится перед резонатором.

Что такое катализатор в авто? Это каталитический нейтрализатор – дополнительная колба в выхлопной системе. Она заполнена керамическим материалом, соты которого покрыты драгоценным металлом.

SIMILAJ ARTIKOLOJ
ĉefa » Artikoloj » Konsiletoj por motoristoj » Kiel funkcias aŭtomobila kataliza konvertilo?

2 komentoj

  1. Dankon pro tia informa kaj helpema artikolo! Multaj noblaj metaloj troviĝas en kataliziloj. Tial lastatempe okazis multaj ŝteloj. Multaj ne scias pri ĝi. Kaj se la katalizilo ne povas esti purigita, ĝi devas esti anstataŭigita. Vi povas vere vendi la malnovan kaj akiri monon de ĝi. Ĉi tie mi trovis aĉetantojn por mia kataliztransformilo

Aldoni komenton