Si funksionon një konvertues katalitik automobilistik?
 

Përmbajtje

Gjatë funksionimit të një motori me djegie të brendshme, gazrat e shkarkimit lëshohen në atmosferë, të cilat nuk janë vetëm një nga shkaqet kryesore të ndotjes së ajrit, por edhe një nga shkaqet e shumë sëmundjeve.

Këto gazra, të cilat dalin nga sistemet e shkarkimit të automjeteve, përbëhen nga elementë jashtëzakonisht të dëmshëm, prandaj makinat moderne janë të pajisura me një sistem të veçantë shkarkimi, në të cilin një katalizator është gjithmonë i pranishëm.

Konverteri katalitik shkatërron molekulat e dëmshme në gazrat e shkarkimit dhe i bën ato sa më të sigurta për njerëzit dhe mjedisin.

 

Çfarë është katalizatori?

Një konvertues katalitik është një lloj pajisje detyra kryesore e së cilës është të zvogëlojë emetimet e dëmshme nga gazrat e shkarkimit nga motorët e automobilave. Struktura e katalizatorit është e thjeshtë. Ky është një enë metalike që është instaluar në sistemin e shkarkimit të një makine.

Si funksionon një konvertues katalitik automobilistik?

Ka dy tuba në rezervuar. "Hyrja" e konvertuesit është e lidhur me motorin, dhe gazrat e shkarkimit hyjnë përmes tij, dhe "dalja" është e lidhur me rezonatorin e sistemit të shkarkimit të automjetit.

Kur gazi i shkarkimit të motorit hyn në katalizator, ndodhin reaksione kimike. Ata shkatërrojnë gazrat e dëmshëm dhe i shndërrojnë ato në gazra të padëmshëm që mund të lirohen në mjedis.

 

Cilët janë përbërësit e konvertuesit katalitik?

Për ta bërë pak më të qartë se si funksionon një konvertues katalitik automobilistik, le të shqyrtojmë se cilat janë elementet kryesore të tij. Pa hyrë në detaje, ne do të rendisim vetëm elementët kryesorë nga të cilët është ndërtuar.

Nënshtresa

Nënshtresa është struktura e brendshme e katalizatorit, e cila është e veshur me katalizatorin dhe metalet e çmuara. Ekzistojnë disa lloje të substrateve. Dallimi kryesor i tyre është materiali nga i cili janë bërë. Më shpesh është një substancë inerte që stabilizon grimcat aktive në sipërfaqen e saj.

Mbulim

Materiali aktiv i katalizatorit zakonisht përbëhet nga dioksid alumini dhe përbërës të tillë si cerium, zirkoni, nikel, barium, lantan dhe të tjerë. Qëllimi i veshjes është të zgjerojë sipërfaqen fizike të substratit dhe të shërbejë si një bazë mbi të cilën depozitohen metalet e çmuara.

Si funksionon një konvertues katalitik automobilistik?

Metalet e çmuara

Metalet e çmuar të pranishëm në konverterin katalitik përdoren për të kryer një reaksion katalitik jashtëzakonisht të rëndësishëm. Metalet e çmuar më të përdorur zakonisht janë platini, paladiumi dhe rodiumi, por vitet e fundit një numër i madh i prodhuesve kanë filluar përdorimin e arit.

Корпус

Strehimi është guaska e jashtme e pajisjes dhe përmban substratin dhe elementë të tjerë katalizatorë. Materiali nga i cili zakonisht bëhet kaseta është çelik inox.

tuba

Tubat lidhin konverterin katalitik të automjetit me sistemin e shkarkimit dhe motorin e automjetit. Ato janë bërë prej çeliku inox.

 
🚀Më shumë për temën:
  Çfarë është një kilometrazh dhe për çfarë shërben

Si funksionon një konvertues katalitik automobilistik?

Për funksionimin e një motori me djegie të brendshme, është e rëndësishme që një proces i qëndrueshëm i djegies së përzierjes ajër-karburant të zhvillohet në cilindrat e tij. Gjatë këtij procesi, gjenerohen gazra të dëmshëm, siç janë monoksidi i karbonit, oksidet e azotit, hidrokarburet dhe të tjerët.

Nëse makina nuk ka një konvertues katalitik, të gjitha këto gazra jashtëzakonisht të dëmshme, pasi të shkarkohen në kolektorin e shkarkimit nga motori, do të kalojnë përmes sistemit të shkarkimit dhe do të hyjnë direkt në ajrin që thithim.

Si funksionon një konvertues katalitik automobilistik?

Nëse automjeti ka një konvertues katalitik, gazrat e shkarkimit do të rrjedhin nga motori në mbytës përmes huallit të substratit dhe do të reagojnë me metale të çmuara. Si rezultat i një reaksioni kimik, substancat e dëmshme neutralizohen dhe vetëm shkarkimi i padëmshëm, i cili është kryesisht dioksid karboni, hyn në mjedis nga sistemi i shkarkimit.

Ne e dimë nga mësimet e kimisë që një katalizator është një substancë që shkakton ose përshpejton një reaksion kimik pa e ndikuar atë. Katalizatorët marrin pjesë në reaksione, por nuk janë as reagjentë as produkte të një reaksioni katalitik.

Ekzistojnë dy faza përmes të cilave kalojnë gazrat e dëmshëm në një katalizator: zvogëlimi dhe oksidimi. Si punon?

Kur temperatura e funksionimit të katalizatorit arrin 500 deri 1200 gradë Fahrenheit ose 250-300 gradë Celsius, ndodhin dy gjëra: zvogëlimi, dhe menjëherë pas kësaj reaksioni i oksidimit. Tingëllon paksa e komplikuar, por në fakt do të thotë që molekulat e substancës po humbasin dhe fitojnë elektron në të njëjtën kohë, gjë që ndryshon strukturën e tyre.

Si funksionon një konvertues katalitik automobilistik?

Reduktimi (marrja e oksigjenit) që ndodh në katalizator ka për qëllim shndërrimin e oksidit të azotit në një gaz miqësor ndaj mjedisit.

Si funksionon një katalizator automobilistik në fazën e rikuperimit?

Kur oksid azoti nga gazrat e shkarkimit të një makine hyn në katalizator, platin dhe rodiumi në të fillojnë të veprojnë në zbërthimin e molekulave të oksidit të azotit, duke e kthyer gazin e dëmshëm në një krejtësisht të padëmshëm.

Çfarë ndodh gjatë fazës së oksidimit?

Faza e dytë që ndodh në katalizator quhet reaksioni i oksidimit, në të cilin hidrokarburet e padjegura shndërrohen në dioksid karboni dhe ujë duke u përzier me oksigjenin (oksidimi).

Reaksionet që ndodhin në katalizator ndryshojnë përbërjen kimike të gazrave të shkarkimit, duke ndryshuar strukturën e atomit prej të cilit janë bërë. Kur molekulat e gazrave të dëmshëm kalojnë nga motori në katalizator, ai i ndan ato në atome. Atomet, nga ana tjetër, ribombinohen në molekula për të formuar substanca relativisht të padëmshme si dioksidi i karbonit, azoti dhe uji, dhe lirohen në mjedis përmes sistemit të shkarkimit.

Si funksionon një konvertues katalitik automobilistik?

Llojet kryesore të konvertuesve katalitikë të përdorur në motorët me benzinë ​​janë dy: me dy kahje dhe me tre kahje.

🚀Më shumë për temën:
  Makinë elektrike dje, sot, nesër: pjesa 1

Bilaterale

Katalizatori me dy mure (dy anë) njëkohësisht kryen dy detyra: oksidon monoksidin e karbonit në dioksid karboni dhe oksidon hidrokarbure (karburant i djegur ose pjesërisht i djegur) në dioksid karboni dhe ujë.

Ky lloj katalizatori automobilistik u përdor në motorët me naftë dhe benzinë ​​për të zvogëluar emetimet e dëmshme të hidrokarbureve dhe monoksidit të karbonit deri në vitin 1981, por meqenëse nuk mund të shndërronte oksidet e azotit, pas vitit 81 u zëvendësua me katalizatorë tre-kahësh

Konverter katalitik redoks trekahësh

Ky lloj katalizatori automobilistik, siç rezulton, u prezantua në 1981 dhe tani gjendet në të gjitha makinat moderne. Katalizatori me tre drejtime kryen njëkohësisht tre detyra:

  • zvogëlon oksidin e azotit në azot dhe oksigjen;
  • oksidon monoksidin e karbonit në dioksid karboni;
  • oksidon hidrokarburet e djegura në dioksid karboni dhe ujë.

Meqenëse ky lloj konvertuesi katalitik kryen të dy fazat e katalizës - zvogëlimit dhe oksidimit, ai e kryen detyrën e tij me efikasitet deri në 98%. Kjo do të thotë që nëse makina juaj është e pajisur me një konvertues të tillë katalitik, ajo nuk do të ndot mjedisin me emisione të dëmshme.

Llojet e katalizatorëve në motorët me naftë

Për automjetet me naftë, deri vonë, një nga konvertuesit katalitikë më të përdorur ishte Katalizatori i oksidimit të naftës (DOC). Ky katalizator përdor oksigjenin në rrjedhën e shkarkimit për të shndërruar monoksidin e karbonit në dioksid karboni dhe hidrokarburet në ujë dhe dioksid karboni. Fatkeqësisht, ky lloj katalizatori është vetëm 90% efikas dhe arrin të eleminojë erën e naftës dhe të zvogëlojë grimcat e dukshme, por nuk është efektive në uljen e emetimeve të NO x.

Motorët me naftë lëshojnë gazra që përmbajnë nivele relativisht të larta të grimcave (blozë), e cila përbëhet kryesisht nga karboni thelbësor, me të cilin katalizatorët DOC nuk mund të përballen, kështu që grimcat duhet të hiqen duke përdorur të ashtuquajturit filtra të grimcave (DPF).

Si funksionon një konvertues katalitik automobilistik?

Si mirëmbahen katalizatorët?

Për të shmangur problemet me katalizatorin, është e rëndësishme të dini se:

  • Jeta mesatare e katalizatorit është rreth 160000 km. Pasi të udhëtoni në këtë distancë, duhet të merrni në konsideratë zëvendësimin e dhënësit.
  • Nëse automjeti juaj është i pajisur me një konvertues katalitik, nuk duhet të përdorni karburant me plumb pasi kjo do të zvogëlojë efikasitetin e katalizatorit. E vetmja lëndë djegëse e përshtatshme në këtë rast është pa plumb.

Padyshim, përfitimet e këtyre pajisjeve për mjedisin dhe shëndetin tonë janë të mëdha, por përveç përfitimeve të tyre, ato kanë edhe të metat e tyre.

Një nga disavantazhet e tyre më të mëdha është se ata punojnë vetëm në temperatura të larta. Me fjalë të tjera, kur ndezni makinën tuaj, konvertuesi katalitik nuk bën pothuajse asgjë për të ulur emetimet e shkarkimit.

🚀Më shumë për temën:
  Çfarë është ndarja e makinave dhe si funksionon?

Fillon të punojë në mënyrë efikase vetëm pasi gazrat e shkarkimit të nxehen në 250-300 gradë Celsius. Kjo është arsyeja pse disa prodhues të veturave kanë ndërmarrë hapa për të adresuar këtë problem duke lëvizur katalizatorin më afër motorit, i cili nga njëra anë përmirëson performancën e pajisjes, por shkurton jetëgjatësinë e saj, pasi afërsia e tij me motorin e ekspozon atë në temperatura shumë të larta.

Si funksionon një konvertues katalitik automobilistik?

Në vitet e fundit, është vendosur të vendoset konverteri katalitik nën sediljen e pasagjerit në një distancë që do ta lejojë atë të funksionojë në mënyrë më efikase pa u ekspozuar ndaj temperaturave të larta të motorit.

Disavantazhe të tjera të katalizatorëve janë bllokimi i shpeshtë dhe pjekja e tortës. Burnout zakonisht është për shkak të karburantit të djegur që hyn në sistemin e shkarkimit, i cili ndizet në ushqimin e katalizatorit. Bllokimi është më shpesh për shkak të benzinës së dobët ose të papërshtatshme, konsumimit normal, stilit të ngasjes, etj.

Këto janë disavantazhe shumë të vogla në sfondin e përfitimeve të mëdha që marrim nga përdorimi i katalizatorëve të automobilave. Falë këtyre pajisjeve, emetimet e dëmshme nga makinat janë të kufizuara.

Si funksionon një konvertues katalitik automobilistik?

Disa kritikë argumentojnë se dioksidi i karbonit është gjithashtu i dëmshëm. Ata besojnë se një katalizator nuk është i nevojshëm në një makinë, pasi këto emisione rrisin efektin serë. Në fakt, nëse një makinë nuk ka një konvertues katalitik dhe lëshon monoksid karboni në ajër, ky oksid vetë do të shndërrohet në dioksid karboni në atmosferë.

Kush e shpiku katalizatorin?

Megjithëse katalizatorët nuk u shfaqën në masë deri në fund të viteve 1970, historia e tyre filloi shumë më herët.

Babai i katalizatorit konsiderohet inxhinier francez - kimist Eugene Goodry, i cili në 1954 patentoi shpikjen e tij nën emrin "Konverteri katalitik i gazrave të shkarkimit".

Para kësaj shpikjeje, Goodry shpiku çarjen katalitike, në të cilën kimikatet e mëdha komplekse organike ndahen në produkte të padëmshme. Pastaj ai eksperimentoi me lloje të ndryshme të karburantit, qëllimi i tij ishte ta bënte atë më të pastër.

Përdorimi aktual i katalizatorëve në automobila ndodhi në mesin e viteve 1970, kur u prezantuan rregullore më të rrepta të kontrollit të shkarkimeve që kërkojnë heqjen e plumbit nga shkarkimi nga benzina me cilësi të ulët.

Pyetje dhe Përgjigje:

Si të kontrolloni praninë e një katalizatori në një makinë? Për ta bërë këtë, thjesht shikoni poshtë makinës. Përveç silenciatorit kryesor dhe atij të vogël (rezonatori që qëndron përpara sistemit të shkarkimit), katalizatori është një llambë tjetër.

Ku është katalizatori në makinë? Meqenëse katalizatori duhet të funksionojë në kushte të temperaturës së lartë, ai është i vendosur sa më afër kolektorit të shkarkimit. Është përballë rezonatorit.

Çfarë është një katalizator në një makinë? Ky është një konvertues katalitik - një llambë shtesë në sistemin e shkarkimit. Ai është i mbushur me material qeramik, huall mjalti i të cilit është i mbuluar me metal të çmuar.

ARTIKUJ TIL NGJASHM
Kryesor » Artikuj » Këshilla për shoferët » Si funksionon një konvertues katalitik automobilistik?

2 комментария

  1. Faleminderit për një artikull kaq informues dhe të dobishëm! Shumë metale fisnike gjenden në katalizatorë. Kjo është arsyeja pse kohët e fundit ka pasur shumë vjedhje. Shumë nuk dinë për këtë. Dhe nëse katalizatori nuk mund të pastrohet, ai duhet të zëvendësohet. Ju mund ta shisni atë të vjetër dhe të merrni para prej saj. Këtu gjeta blerës për konverterin tim katalitik

Shto një koment