एक मोटर वाहन उत्प्रेरक कनवर्टर कैसे काम करता है?
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एक मोटर वाहन उत्प्रेरक कनवर्टर कैसे काम करता है?

आंतरिक दहन इंजन के संचालन के दौरान, निकास गैसों को वायुमंडल में उत्सर्जित किया जाता है, जो न केवल वायु प्रदूषण के मुख्य कारणों में से एक हैं, बल्कि कई बीमारियों के कारणों में से एक हैं।

वाहनों की निकास प्रणाली से निकलने वाली इन गैसों में अत्यंत हानिकारक तत्व होते हैं, यही वजह है कि आधुनिक कारें एक विशेष निकास प्रणाली से सुसज्जित हैं, जिसमें एक उत्प्रेरक आवश्यक रूप से मौजूद होता है।

उत्प्रेरक कनवर्टर निकास गैसों के हानिकारक अणुओं को नष्ट कर देता है और उन्हें लोगों और पर्यावरण के लिए यथासंभव सुरक्षित बनाता है।

उत्प्रेरक क्या है?

उत्प्रेरक कनवर्टर एक प्रकार का उपकरण है जिसका मुख्य कार्य ऑटोमोबाइल इंजनों के निकास गैसों से हानिकारक उत्सर्जन को कम करना है। उत्प्रेरक उपकरण सरल है। यह एक धातु टैंक है जिसे कार के निकास प्रणाली में स्थापित किया गया है।

एक मोटर वाहन उत्प्रेरक कनवर्टर कैसे काम करता है?

टैंक में दो पाइप हैं। कनवर्टर का "इनपुट" इंजन से जुड़ा है, और निकास गैसें इसके माध्यम से बहती हैं, और "आउटपुट" कार के निकास प्रणाली के गुंजयमान यंत्र से जुड़ा हुआ है।

जब इंजन निकास उत्प्रेरक में प्रवेश करता है, तो उसमें रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं। वे हानिकारक गैसों को नष्ट करते हैं और उन्हें सुरक्षित स्थानों में बदल देते हैं जिन्हें पर्यावरण में छोड़ा जा सकता है।

उत्प्रेरक कनवर्टर में कौन से तत्व होते हैं?

यह थोड़ा स्पष्ट करने के लिए कि एक ऑटोमोबाइल उत्प्रेरक कनवर्टर कैसे काम करता है, आइए हम विचार करें कि इसके मुख्य तत्व क्या हैं। विवरण में जाने के बिना, हम केवल उन मुख्य तत्वों को सूचीबद्ध करते हैं जिनमें यह बनाया गया है।

सब्सट्रेट

सब्सट्रेट उत्प्रेरक की आंतरिक संरचना है जिस पर उत्प्रेरक और कीमती धातुएं लेपित होती हैं। कई प्रकार के सबस्ट्रेट्स हैं। उनका मुख्य अंतर वह सामग्री है जिससे इसे बनाया जाता है। बहुधा यह एक अक्रिय पदार्थ होता है जो अपनी सतह पर सक्रिय कणों को स्थिर करता है।

कवरेज

सक्रिय उत्प्रेरक सामग्री में आमतौर पर एल्यूमिना और सेरियम, जिरकोनियम, निकल, बेरियम, लैंथेनम और अन्य जैसे यौगिक होते हैं। कोटिंग का उद्देश्य सब्सट्रेट की भौतिक सतह का विस्तार करना है और उस आधार के रूप में कार्य करना है जिस पर कीमती धातुएं जमा होती हैं।

एक मोटर वाहन उत्प्रेरक कनवर्टर कैसे काम करता है?

चाँदी

कैटेलिटिक कन्वर्टर में मौजूद कीमती धातुएं एक अत्यंत महत्वपूर्ण कैटेलिटिक रिएक्शन करने का काम करती हैं। प्लैटिनम, पैलेडियम और रोडियम आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली कीमती धातुएँ हैं, लेकिन हाल के वर्षों में बड़ी संख्या में निर्माताओं ने सोने का उपयोग करना शुरू कर दिया है।

आवास

आवास उपकरण का बाहरी आवरण है और इसमें उत्प्रेरक के सब्सट्रेट और अन्य तत्व होते हैं। जिस सामग्री से केस बनाया जाता है वह आमतौर पर स्टेनलेस स्टील होता है।

ट्यूबों

पाइप वाहन के निकास प्रणाली और इंजन के लिए वाहन के उत्प्रेरक कनवर्टर को जोड़ते हैं। वे स्टेनलेस स्टील से बने होते हैं।

एक मोटर वाहन उत्प्रेरक कनवर्टर कैसे काम करता है?

आंतरिक दहन इंजन के संचालन के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि वायु-ईंधन मिश्रण की एक स्थिर दहन प्रक्रिया उसके सिलेंडरों में होती है। इस प्रक्रिया के दौरान, हानिकारक गैसें बनती हैं, जैसे कार्बन मोनोऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड, हाइड्रोकार्बन और अन्य।

अगर कार में कैटेलिटिक कन्वर्टर नहीं है, तो इंजन से कई गुना निकास में निकलने के बाद ये सभी बेहद हानिकारक गैसें, निकास प्रणाली से गुजरेंगी और सीधे हवा में प्रवेश करेंगी।

एक मोटर वाहन उत्प्रेरक कनवर्टर कैसे काम करता है?

यदि वाहन में एक उत्प्रेरक कनवर्टर है, तो निकास गैसें इंजन से मफलर तक सब्सट्रेट के छत्ते से गुजरेंगी और कीमती धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करेंगी। एक रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, हानिकारक पदार्थ बेअसर हो जाते हैं, और केवल एक हानिरहित निकास, मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड से मिलकर, निकास प्रणाली से पर्यावरण में प्रवेश करता है।

हम रसायन विज्ञान के पाठों से जानते हैं कि उत्प्रेरक एक ऐसा पदार्थ है जो किसी रासायनिक प्रतिक्रिया को प्रभावित किए बिना उसका कारण या गति करता है। उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं लेकिन न तो अभिकारक होते हैं और न ही उत्प्रेरक प्रतिक्रिया के उत्पाद।

दो चरण हैं जिनके माध्यम से हानिकारक गैसें उत्प्रेरक में गुजरती हैं: कमी और ऑक्सीकरण। यह काम किस प्रकार करता है?

जब उत्प्रेरक का ऑपरेटिंग तापमान 500 से 1200 डिग्री फ़ारेनहाइट या 250-300 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है, तो दो चीजें होती हैं: कमी, और इसके तुरंत बाद ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया। यह थोड़ा जटिल लगता है, लेकिन वास्तव में इसका मतलब है कि एक पदार्थ के अणु एक साथ खो देते हैं और इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करते हैं, यही कारण है कि उनकी संरचना में परिवर्तन होता है।

एक मोटर वाहन उत्प्रेरक कनवर्टर कैसे काम करता है?

उत्प्रेरक में होने वाली कमी (ऑक्सीजन अपटच) का उद्देश्य नाइट्रिक ऑक्साइड को पर्यावरण के अनुकूल गैस में परिवर्तित करना है।

रिकवरी चरण में ऑटोमोटिव उत्प्रेरक कैसे काम करता है?

जब कार के निकास गैस से नाइट्रस ऑक्साइड उत्प्रेरक में प्रवेश करता है, तो प्लैटिनम और रोडियम इसमें मौजूद नाइट्रिक ऑक्साइड अणुओं के अपघटन को प्रभावित करने लगते हैं, जिससे हानिकारक गैस पूरी तरह से हानिरहित हो जाती है।

ऑक्सीकरण अवस्था में क्या होता है?

दूसरे चरण, जो उत्प्रेरक में जगह लेता है, ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया कहा जाता है, जिसमें असंतुलित हाइड्रोकार्बन को ऑक्सीजन (ऑक्सीकरण) के साथ मिलाकर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में परिवर्तित किया जाता है।

उत्प्रेरक में होने वाली प्रतिक्रियाएं निकास गैसों की रासायनिक संरचना को बदल देती हैं, जिससे वे जिस परमाणु की रचना करते हैं, उसकी संरचना बदल जाती है। जब हानिकारक गैसों के अणु इंजन से उत्प्रेरक में जाते हैं, तो यह उन्हें परमाणुओं में अलग कर देता है। परमाणुओं, बदले में, अणुओं में कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन और पानी जैसे अपेक्षाकृत हानिरहित पदार्थों में पुनर्संयोजन करते हैं, और एक निकास प्रणाली के माध्यम से पर्यावरण में जारी होते हैं।

एक मोटर वाहन उत्प्रेरक कनवर्टर कैसे काम करता है?

गैसोलीन इंजन में उपयोग किए जाने वाले उत्प्रेरक कन्वर्टर्स के मुख्य प्रकार दो हैं: दो-तरफ़ा और तीन-तरफ़ा।

द्विपक्षीय

एक डबल-वॉलड (दो-तरफा) उत्प्रेरक एक साथ दो कार्य करता है: यह कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बन मोनोऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के लिए हाइड्रोकार्बन (असंतुलित या आंशिक रूप से जला हुआ ईंधन) को ऑक्सीकरण करता है।

इस प्रकार के मोटर वाहन उत्प्रेरक का उपयोग डीजल और गैसोलीन इंजनों में 1981 तक हाइड्रोकार्बन और कार्बन मोनोऑक्साइड के हानिकारक उत्सर्जन को कम करने के लिए किया गया था, लेकिन चूंकि यह नाइट्रोजन ऑक्साइड को परिवर्तित नहीं कर सका, 81 वर्षों के बाद इसे तीन-तरफा उत्प्रेरक के साथ बदल दिया गया।

तीन तरह से रेडॉक्स उत्प्रेरक कनवर्टर

इस प्रकार के मोटर वाहन उत्प्रेरक, जैसा कि यह निकला, 1981 में पेश किया गया था, और आज यह सभी आधुनिक कारों पर स्थापित है। तीन-तरफ़ा उत्प्रेरक एक साथ तीन कार्य करता है:

  • नाइट्रोजन और ऑक्सीजन को नाइट्रिक ऑक्साइड पुनर्स्थापित करता है;
  • कार्बन डाइऑक्साइड को ऑक्सीकरण करता है;
  • कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के लिए असंतुलित हाइड्रोकार्बन को ऑक्सीकरण करता है।

क्योंकि इस प्रकार का कैटेलिटिक कन्वर्टर कटैलिसीस के रिडक्शन और ऑक्सीडेशन दोनों चरणों को करता है, यह 98% दक्षता के साथ अपना कार्य करता है। इसका मतलब है कि अगर आपकी कार में इस तरह का कैटेलिटिक कन्वर्टर लगा है तो यह पर्यावरण को हानिकारक उत्सर्जन से प्रदूषित नहीं करेगा।

डीजल इंजन में उत्प्रेरक के प्रकार

डीजल वाहनों के लिए, हाल ही में, सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले उत्प्रेरक कन्वर्टर्स में से एक डीजल ऑक्सीकरण उत्प्रेरक (डीओसी) था। यह उत्प्रेरक कार्बन मोनोऑक्साइड को कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन को पानी और कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित करने के लिए निकास धारा में ऑक्सीजन का उपयोग करता है। दुर्भाग्य से, इस प्रकार का उत्प्रेरक केवल 90% प्रभावी है, और यह डीजल की गंध को खत्म करने और दृश्य कणों को कम करने का प्रबंधन करता है, लेकिन यह NO x उत्सर्जन को कम करने में प्रभावी नहीं है।

डीज़ल इंजन उन गैसों का उत्सर्जन करते हैं जिनमें अपेक्षाकृत उच्च स्तर का पार्टिकुलेट मैटर (कालिख) होता है, जिसमें मुख्य रूप से तात्विक कार्बन होता है, जिसे DOC उत्प्रेरक नहीं संभाल सकते, इसलिए कणों को तथाकथित पार्टिकुलेट फ़िल्टर (DPF) का उपयोग करके हटाया जाना चाहिए।

एक मोटर वाहन उत्प्रेरक कनवर्टर कैसे काम करता है?

उत्प्रेरक कैसे सेवित होते हैं?

उत्प्रेरक के साथ समस्याओं से बचने के लिए, यह जानना महत्वपूर्ण है कि:

  • औसत उत्प्रेरक जीवन लगभग 160000 किमी है। इस दूरी की यात्रा करने के बाद, आपको कनवर्टर को बदलने के बारे में सोचने की जरूरत है।
  • यदि वाहन में उत्प्रेरक परिवर्तक लगा है, तो आपको सीसा युक्त ईंधन का उपयोग नहीं करना चाहिए, क्योंकि यह उत्प्रेरक की प्रभावशीलता को कम करता है। इस मामले में एकमात्र उपयुक्त ईंधन अनलेडेड है।

निस्संदेह, इन उपकरणों के पर्यावरण और स्वास्थ्य लाभ बहुत अधिक हैं, लेकिन उनके फायदे के अलावा, उनकी कमियां भी हैं।

उनकी सबसे बड़ी कमी यह है कि वे केवल उच्च तापमान पर काम करते हैं। दूसरे शब्दों में, जब आप कार शुरू करते हैं, तो कैटेलिटिक कनवर्टर निकास उत्सर्जन को कम करने के लिए लगभग कुछ भी नहीं करता है।

निकास गैसों को 250-300 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने के बाद ही यह कुशलता से काम करना शुरू कर देता है। यही कारण है कि कुछ कार निर्माताओं ने उत्प्रेरक को इंजन के करीब ले जाकर इस समस्या को हल करने के लिए कदम उठाए हैं, जो एक तरफ, डिवाइस के प्रदर्शन में सुधार करता है, लेकिन इसकी सेवा जीवन को छोटा करता है, क्योंकि इंजन के साथ इसकी निकटता इसे बहुत अधिक तापमान तक उजागर करती है।

एक मोटर वाहन उत्प्रेरक कनवर्टर कैसे काम करता है?

हाल के वर्षों में, यात्री सीट के नीचे उत्प्रेरक कनवर्टर को कुछ दूरी पर रखने का निर्णय लिया गया, जो उसे उच्च इंजन तापमान के संपर्क में आए बिना अधिक कुशलता से काम करने की अनुमति देगा।

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.

मोटर वाहन उत्प्रेरक का उपयोग करने से मिलने वाले जबरदस्त लाभों के बीच ये बहुत मामूली खामियां हैं। इन उपकरणों के लिए धन्यवाद, ऑटोमोबाइल से हानिकारक उत्सर्जन सीमित हैं।

एक मोटर वाहन उत्प्रेरक कनवर्टर कैसे काम करता है?

कुछ आलोचकों का तर्क है कि कार्बन डाइऑक्साइड भी एक हानिकारक उत्सर्जन है। उनका मानना ​​है कि कार में उत्प्रेरक की जरूरत नहीं होती है, क्योंकि इस तरह के उत्सर्जन से ग्रीनहाउस प्रभाव बढ़ता है। वास्तव में, यदि किसी कार में उत्प्रेरक कनवर्टर नहीं है और हवा में कार्बन मोनोऑक्साइड का उत्सर्जन करता है, तो यह ऑक्साइड स्वयं वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड में बदल जाएगा।

उत्प्रेरक का आविष्कार किसने किया?

हालांकि उत्प्रेरक 1970 के दशक के उत्तरार्ध तक बड़े पैमाने पर प्रकट नहीं हुए थे, उनका इतिहास बहुत पहले शुरू हुआ था।

उत्प्रेरक के जनक को फ्रांसीसी केमिकल इंजीनियर यूजीन गौड्री माना जाता है, जिन्होंने 1954 में "एग्जॉस्ट कैटेलिटिक कन्वर्टर" नाम से अपने आविष्कार का पेटेंट कराया था।

इस आविष्कार से पहले, गुडी ने कैटेलिटिक क्रैकिंग का आविष्कार किया था, जिसमें बड़े जटिल कार्बनिक रसायन हानिरहित उत्पादों में अलग हो जाते हैं। फिर उन्होंने विभिन्न प्रकार के ईंधन के साथ प्रयोग किया, उनका लक्ष्य इसे स्वच्छ बनाना था।

ऑटोमोबाइल में उत्प्रेरक का वास्तविक उपयोग 1970 के दशक के मध्य में हुआ था, जब कम गुणवत्ता वाले गैसोलीन के कारण निकास से सीसे को हटाने की आवश्यकता के कारण सख्त उत्सर्जन नियंत्रण नियम पेश किए गए थे।

प्रश्न और उत्तर:

कार पर उत्प्रेरक की उपस्थिति की जांच कैसे करें? ऐसा करने के लिए, बस कार के नीचे देखें। मुख्य मफलर और छोटे मफलर (रेज़ोनेटर जो निकास प्रणाली के सामने बैठता है) के अलावा, उत्प्रेरक एक और बल्ब है।

कार में उत्प्रेरक कहाँ है? चूंकि उत्प्रेरक को उच्च तापमान की स्थिति में काम करना चाहिए, इसलिए यह जितना संभव हो निकास निकास के करीब स्थित है। यह गुंजयमान यंत्र के सामने है।

कार में उत्प्रेरक क्या है? यह एक उत्प्रेरक कनवर्टर है - निकास प्रणाली में एक अतिरिक्त बल्ब। यह सिरेमिक सामग्री से भरा होता है, जिसका मधुकोश कीमती धातु से ढका होता है।

3 комментария

  • मार्क

    इस तरह के एक जानकारीपूर्ण और उपयोगी लेख के लिए धन्यवाद! उत्प्रेरक में कई महान धातुएं पाई जाती हैं। यही वजह है कि हाल ही में कई चोरी हुई हैं। बहुतों को इसकी जानकारी नहीं है। और अगर उत्प्रेरक को साफ नहीं किया जा सकता है, तो इसे प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। आप वास्तव में पुराने को बेच सकते हैं और इससे पैसे प्राप्त कर सकते हैं। यहाँ मुझे अपने उत्प्रेरक कनवर्टर के लिए खरीदार मिले

  • किम

    चित्रों का वर्णन करने के बारे में कैसे?
    अब मैं वास्तव में जानता हूं कि निकास में एक फिल्टर भी है - और आप इसकी तस्वीरें भी दिखाते हैं, लेकिन तीरों के बारे में और तीरों के साथ अंदर और बाहर दिखाएं

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