როგორ მუშაობს საავტომობილო კატალიზური გადამყვანი?

შინაგანი წვის ძრავის მუშაობის დროს ატმოსფეროში გამოიყოფა გამონაბოლქვი აირები, რომლებიც არა მხოლოდ ჰაერის დაბინძურების ერთ – ერთი მთავარი მიზეზია, არამედ მრავალი დაავადების ერთ – ერთი მიზეზი.

ეს გაზები, რომლებიც გამოდის მანქანების გამონაბოლქვი სისტემებიდან, შედგება ძალიან მავნე ელემენტებისგან, ამიტომ თანამედროვე მანქანები აღჭურვილია სპეციალური გამონაბოლქვი სისტემით, რომელშიც ყოველთვის არის კატალიზატორი.

კატალიზატორი ანადგურებს გამონაბოლქვი აირების მავნე მოლეკულებს და რაც შეიძლება უსაფრთხოდ აქცევს ხალხს და გარემოს.

 

რა არის კატალიზატორი?

კატალიზური გადამყვანი არის მოწყობილობის ტიპი, რომლის მთავარი ამოცანაა ავტომობილების ძრავებიდან გამონაბოლქვი აირებიდან მავნე გამონაბოლქვის შემცირება. კატალიზატორის სტრუქტურა მარტივია. ეს არის მეტალის კონტეინერი, რომელიც დამონტაჟებულია მანქანის გამოსაბოლქვ სისტემაში.

როგორ მუშაობს საავტომობილო კატალიზური გადამყვანი?

ავზში ორი მილია. კონვერტორის "შეყვანა" უკავშირდება ძრავას და გამოდის გამონაბოლქვი აირები, ხოლო "გამომავალი" უკავშირდება მანქანის გამონაბოლქვი სისტემის რეზონატორს.

როდესაც ძრავის გამონაბოლქვი აირები შედიან კატალიზატორში, მასში ხდება ქიმიური რეაქციები. ისინი ანადგურებენ მავნე გაზებს და აქცევს მათ უვნებელ გაზებად, რომელთა გამოყოფა შესაძლებელია გარემოში.

 

რა კომპონენტები აქვს კატალიზატორს?

ცოტათი გასაგებად რომ გახდეს საავტომობილო კატალიზური გადამყვანი, განვიხილოთ რა არის მისი ძირითადი ელემენტები. დეტალების შესწავლის გარეშე, ჩვენ ჩამოვთვლით მხოლოდ ძირითად ელემენტებს, საიდანაც იგი აგებულია.

სუბსტრატი

სუბსტრატი არის კატალიზატორის შიდა სტრუქტურა, რომელზეც გამოიყენება კატალიზატორის საფარი და ძვირფასი ლითონები. არსებობს რამდენიმე სახის სუბსტრატი. მათი მთავარი განსხვავება არის მასალა, საიდანაც ისინი მზადდება. ყველაზე ხშირად ეს არის ინერტული ნივთიერება, რომელიც სტაბილიზირებს მის ზედაპირზე მოქმედ ნაწილაკებს.

დაფარვის

კატალიზატორის აქტიური მასალა ჩვეულებრივ შედგება ალუმინის დიოქსიდისგან და ისეთი ნაერთებისაგან, როგორიცაა ცერიუმი, ცირკონიუმი, ნიკელი, ბარიუმი, ლანთანი და სხვა. დაფარვის მიზანი არის სუბსტრატის ფიზიკური ზედაპირის გაფართოება და გახდეს საფუძველი, რომელზეც ძვირფასი ლითონებია განთავსებული.

როგორ მუშაობს საავტომობილო კატალიზური გადამყვანი?

ძვირფასი ლითონები

კატალიზატორში არსებული ძვირფასი ლითონები გამოიყენება ძალზე მნიშვნელოვანი კატალიზური რეაქციის განსახორციელებლად. ყველაზე ხშირად გამოყენებული ძვირფასი ლითონებია პლატინა, პალადიუმი და როდიუმი, მაგრამ ბოლო წლებში მწარმოებელთა დიდმა რაოდენობამ ოქროს გამოყენება დაიწყო.

საცხოვრებელი

კორპუსი არის მოწყობილობის გარე გარსი და შეიცავს სუბსტრატს და სხვა კატალიზატორის ელემენტებს. მასალა, საიდანაც ჩვეულებრივ მზადდება საქმე, არის უჟანგავი ფოლადი.

Oreმეტს თემაზე:
  შენარჩუნების ყველაზე ძვირადღირებული და იაფი მანქანა

მილები

მილები აკავშირებს ავტომობილის კატალიზატორს ავტომობილის გამონაბოლქვის სისტემასა და ძრავასთან. ისინი დამზადებულია უჟანგავი ფოლადისგან.

 

როგორ მუშაობს საავტომობილო კატალიზური გადამყვანი?

შიდა წვის ძრავის მუშაობისთვის მნიშვნელოვანია, რომ მის ცილინდრებში მოხდეს ჰაერის საწვავის ნარევის სტაბილური წვის პროცესი. ამ პროცესის დროს წარმოიქმნება მავნე გაზები, როგორიცაა ნახშირბადის მონოქსიდი, აზოტის ოქსიდები, ნახშირწყალბადები და სხვა.

თუ მანქანას არ აქვს კატალიზური გადამყვანი, ყველა ეს უკიდურესად მავნე აირი, ძრავისგან გამონაბოლქვი მრავალფეროვში გათავისუფლებისთანავე, გაივლის გამონაბოლქვის სისტემას და შევა ისეთ ჰაერში, რომელსაც პირდაპირ ვსუნთქავთ.

როგორ მუშაობს საავტომობილო კატალიზური გადამყვანი?

თუ მანქანას აქვს კატალიზატორული, გამონაბოლქვი აირები ძრავიდან მაყუტერისკენ მიედინება სუბსტრატის თაფლის ფენის მეშვეობით და რეაგირებს ძვირფას ლითონებთან. ქიმიური რეაქციის შედეგად, მავნე ნივთიერებები ანეიტრალდება და გამონაბოლქვი სისტემიდან გარემოში ხვდება მხოლოდ უვნებელი გამონაბოლქვი, ძირითადად ნახშირორჟანგი.

ქიმიის გაკვეთილებიდან ვიცით, რომ კატალიზატორი არის ნივთიერება, რომელიც იწვევს ან აჩქარებს ქიმიურ რეაქციას მასზე ზემოქმედების გარეშე. კატალიზატორები მონაწილეობენ რეაქციებში, მაგრამ ისინი არ არიან არც რეაგენტები და არც კატალიზური რეაქციის პროდუქტები.

არსებობს ორი ეტაპი, რომლითაც კატალიზატორში მავნე გაზები გადის: შემცირება და დაჟანგვა. Როგორ მუშაობს?

როდესაც კატალიზატორის სამუშაო ტემპერატურა 500-დან 1200 გრადუს ფარენგეიტს ან 250-300 გრადუს ცელსიუსს მიაღწევს, ხდება ორი რამ: შემცირება და ამისთანავე დაჟანგვის რეაქცია. ეს ცოტა რთულად ჟღერს, მაგრამ სინამდვილეში ეს ნიშნავს, რომ ნივთიერების მოლეკულები ერთდროულად კარგავენ და იძენენ ელექტრონებს, რაც ცვლის მათ სტრუქტურას.

როგორ მუშაობს საავტომობილო კატალიზური გადამყვანი?

შემცირება (ჟანგბადის შეწოვა), რომელიც ხდება კატალიზატორში, მიზნად ისახავს აზოტის ოქსიდის გარდაქმნას ეკოლოგიურად სუფთა გაზად.

როგორ მუშაობს საავტომობილო კატალიზატორი აღდგენის ფაზაში?

როდესაც მანქანის გამონაბოლქვი აირებიდან აზოტის ოქსიდი შედის კატალიზატორში, მასში პლატინა და როდიუმი იწყებენ მოქმედებას აზოტის ოქსიდის მოლეკულების დაშლაზე, მავნე აირს აბრუნებენ სრულიად უვნებლად.

რა ხდება ჟანგვის ეტაპზე?

მეორე ეტაპი, რომელიც ხდება კატალიზატორში, ეწოდება დაჟანგვის რეაქციას, რომელშიც დაუწვავი ნახშირწყალბადები ჟანგბადთან (დაჟანგვა) შერევით გარდაიქმნება ნახშირორჟანგად და წყალში.

კატალიზატორში მომხდარი რეაქციები ცვლის გამონაბოლქვი აირების ქიმიურ შემადგენლობას, ცვლის ატომის სტრუქტურას. როდესაც მავნე აირების მოლეკულები ძრავიდან კატალიზატორში გადადის, ის მათ ატომებად იშლება. ატომები, თავის მხრივ, იქმნება მოლეკულების სახით შედარებით უვნებელ ნივთიერებებად, როგორიცაა ნახშირორჟანგი, აზოტი და წყალი და გამონაბოლქვი სისტემის საშუალებით გამოიყოფა გარემოში.

Oreმეტს თემაზე:
  გადაცემათა კოლოფის მოწყობილობა და მუშაობის პრინციპი
როგორ მუშაობს საავტომობილო კატალიზური გადამყვანი?

კატალიზატორების ძირითადი ტიპები, რომლებიც ბენზინის ძრავებში გამოიყენება, ორია: ორმხრივი და სამმხრივი.

ორმხრივი

ორმაგი კედლის (ორმხრივი) კატალიზატორი ერთდროულად ასრულებს ორ დავალებას: აჟანგავს ნახშირბადის მონოქსიდს ნახშირორჟანგად და ნახშირწყალბადებს (არ გადაწვავს ან ნაწილობრივ დაწვავს) ნახშირორჟანგს და წყალს.

ამ ტიპის საავტომობილო კატალიზატორი გამოიყენებოდა დიზელისა და ბენზინის ძრავებში ნახშირწყალბადების და ნახშირბადის მონოქსიდის მავნე გამონაბოლქვის შესამცირებლად 1981 წლამდე, მაგრამ რადგან მას აზოტის ოქსიდების გარდაქმნა არ შეეძლო, 81 წლის შემდეგ იგი შეიცვალა სამმხრივი კატალიზატორებით.

სამმხრივი რედოქს კატალიზური გადამყვანი

ამ ტიპის საავტომობილო კატალიზატორი, როგორც აღმოჩნდა, 1981 წელს შემოვიდა და დღეს ის დამონტაჟებულია ყველა თანამედროვე მანქანაზე. სამმხრივი კატალიზატორი ერთდროულად ასრულებს სამ დავალებას:

  • ამცირებს აზოტის ოქსიდს აზოტსა და ჟანგბადამდე;
  • ჟანგავს ნახშირბადის მონოქსიდს ნახშირორჟანგად;
  • ჟანგავს დაუწვავ ნახშირწყალბადებს ნახშირორჟანგსა და წყალში.

მას შემდეგ, რაც ამ ტიპის კატალიზური გადამყვანი ასრულებს კატალიზის, შემცირებისა და დაჟანგვის ორივე ეტაპს, იგი ასრულებს თავის დავალებას ეფექტურობით 98% -მდე. ეს ნიშნავს, რომ თუ თქვენი მანქანა აღჭურვილია ასეთი კატალიზატორით, ის არ დააბინძურებს გარემოს მავნე გამონაბოლქვით.

კატალიზატორების ტიპები დიზელის ძრავებში

დიზელის სატრანსპორტო საშუალებებისთვის, ბოლო დრომდე, ერთ-ერთი ყველაზე ხშირად გამოყენებული კატალიზატორი იყო დიზელის დაჟანგვის კატალიზატორი (DOC). ეს კატალიზატორი იყენებს ჟანგბადს გამონაბოლქვის ნაკადში ნახშირბადის მონოქსიდი ნახშირორჟანგად და ნახშირწყალბადები წყალად და ნახშირორჟანგად გადააქცია. სამწუხაროდ, ამ ტიპის კატალიზატორი მხოლოდ 90% ეფექტურია და ახერხებს დიზელის სუნის აღმოფხვრას და ხილული ნაწილაკების შემცირებას, მაგრამ არ არის ეფექტური NO x გამოყოფის შემცირებაში.

დიზელის ძრავები გამოყოფენ გაზებს, რომლებიც შეიცავს ნაწილაკების შედარებით მაღალ დონეს (ჭვარტლს), რომელიც ძირითადად შედგება ელემენტარული ნახშირბადისგან, რომელსაც DOC კატალიზატორები ვერ უმკლავდებიან, ამიტომ ნაწილაკები უნდა მოიხსნას ე.წ. ნაწილაკების ფილტრების გამოყენებით (DPF).

როგორ მუშაობს საავტომობილო კატალიზური გადამყვანი?

როგორ ხდება კატალიზატორების შენარჩუნება?

კატალიზატორთან პრობლემების თავიდან ასაცილებლად მნიშვნელოვანია იცოდეთ:

  • კატალიზატორის სიცოცხლის საშუალო ხანგრძლივობაა დაახლოებით 160000 კმ. ამ მანძილის გავლის შემდეგ, თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ ტრანსდუქტორის შეცვლა.
  • თუ თქვენი მანქანა აღჭურვილია კატალიზატორით, არ უნდა გამოიყენოთ ტყვიის საწვავი, რადგან ეს შეამცირებს კატალიზატორის ეფექტურობას. ერთადერთი შესაფერისი საწვავი ამ შემთხვევაში არის უტვირთავი.
Oreმეტს თემაზე:
  უნდა მუშაობდეს კონდიციონერი ზამთარში?

ეჭვგარეშეა, ამ მოწყობილობების სარგებელი გარემოსა და ჩვენი ჯანმრთელობისთვის ძალიან დიდია, მაგრამ მათი სარგებელის გარდა, მათ ასევე აქვთ უარყოფითი მხარეები.

მათი ერთ-ერთი ყველაზე დიდი მინუსი ის არის, რომ ისინი მხოლოდ მაღალ ტემპერატურაზე მუშაობენ. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, როდესაც მანქანას იწყებთ, კატალიზატორი თითქმის არაფერს აკეთებს გამონაბოლქვის გამონაბოლქვის შესამცირებლად.

ის მხოლოდ ეფექტურად იწყებს მუშაობას მას შემდეგ, რაც გამონაბოლქვი გაზები გაცხელდება 250-300 გრადუს ცელსიუსამდე. სწორედ ამიტომ, ზოგიერთმა მწარმოებელმა კომპანიამ ნაბიჯები გადადგა ამ პრობლემის მოსაგვარებლად კატალიზატორის ძრავთან მიახლოებით, რაც, ერთი მხრივ, აუმჯობესებს მოწყობილობის მუშაობას, მაგრამ ამცირებს მის სიცოცხლის ხანგრძლივობას, რადგან ძრავასთან სიახლოვე ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე ახდენს მას.

როგორ მუშაობს საავტომობილო კატალიზური გადამყვანი?

ბოლო წლების განმავლობაში გადაწყდა კატალიზური გადამყვანი მოთავსდეს მგზავრის სავარძლის ქვეშ მანძილზე, რაც საშუალებას მისცემს მას უფრო ეფექტურად იმუშაოს ძრავის მაღალი ტემპერატურის ზემოქმედების გარეშე.

კატალიზატორების სხვა მინუსებია ხშირი დაბინძურება და ნამცხვრის ცხობა. ჩვეულებრივ, დამწვრობა ხდება გამონაბოლქვი სისტემაში მოხვედრილი დაუწვავი საწვავის გამო, რომელიც ანთებს კატალიზატორის საკვებში. დაბინძურება ხშირად ხდება ცუდი ან უვარგისი ბენზინის, ნორმალური ცვეთის, მართვის სტილის და ა.შ.

ეს არის ძალიან მცირე უარყოფითი მხარეები იმ უზარმაზარი სარგებელის ფონზე, რომელსაც საავტომობილო კატალიზატორების გამოყენებით ვიღებთ. ამ მოწყობილობების წყალობით, მანქანებიდან მავნე გამონაბოლქვი შეზღუდულია.

როგორ მუშაობს საავტომობილო კატალიზური გადამყვანი?

ზოგიერთი კრიტიკოსი ამტკიცებს, რომ ნახშირორჟანგი ასევე საზიანოა. მათ მიაჩნიათ, რომ კატალიზატორი არ არის საჭირო მანქანაში, რადგან ეს გამონაბოლქვი ზრდის სათბურის ეფექტს. სინამდვილეში, თუ მანქანას არ აქვს კატალიზატორული და ნახშირბადის მონოქსიდს გამოყოფს ჰაერში, ეს ოქსიდი ატმოსფეროში გადაიქცევა ნახშირორჟანგად.

ვინ გამოიგონა კატალიზატორი?

მიუხედავად იმისა, რომ კატალიზატორები მასობრივად არ გამოჩენილან 1970-იანი წლების ბოლომდე, მათი ისტორია გაცილებით ადრე დაიწყო.

კატალიზატორის მამად ითვლება ფრანგი ინჟინერი - ქიმიკოსი ევგენი გუდრი, რომელმაც 1954 წელს დააპატენტა თავისი გამოგონება სახელწოდებით "გამონაბოლქვი გაზების კატალიზური გადამყვანი".

ამ გამოგონებამდე გუდრიმ გამოიგონა კატალიზური კრეკინგი, რომელშიც დიდი რთული ორგანული ქიმიკატები გამოიყოფა უვნებელ პროდუქტებად. შემდეგ მან ექსპერიმენტები ჩაატარა სხვადასხვა ტიპის საწვავზე, მისი მიზანი იყო მისი უფრო სუფთა გაკეთება.

კატალიზატორების რეალური გამოყენება ავტომობილებში მოხდა 1970-იანი წლების შუა პერიოდში, როდესაც შემოღებულ იქნა უფრო მკაცრი გამონაბოლქვის კონტროლის რეგულაციები, რომლებიც მოითხოვს დაბალი ხარისხის ბენზინიდან გამონაბოლქვიდან ტყვიის ამოღებას.

მსგავსი სტატიები
მთავარი » სტატიები » რჩევები მძღოლებისთვის » როგორ მუშაობს საავტომობილო კატალიზური გადამყვანი?

1 комментарий

  1. მადლობა ასეთი ინფორმატიული და სასარგებლო სტატიისთვის! ბევრი კეთილშობილი ლითონი გვხვდება კატალიზატორებში. ამიტომ ბოლო დროს ბევრი ქურდობა მოხდა. ბევრმა არ იცის ამის შესახებ. და თუ კატალიზატორის გაწმენდა შეუძლებელია, ის უნდა შეიცვალოს. თქვენ ნამდვილად შეგიძლიათ გაყიდოთ ძველი და მიიღოთ ფული. აქ ვიპოვნე ჩემი კატალიზატორის გადამყვანი

ახალი კომენტარის დამატება