Convertor catalitic

Convertor catalitic , neutralizator  - un dispozitiv din sistemul de evacuare al unui motor cu ardere internă , conceput pentru a reduce toxicitatea gazelor de eșapament prin reducerea catalitică a oxizilor de azot și utilizarea oxigenului format din această reacție pentru a oxida monoxidul de carbon și hidrocarburile nearse .

Cel mai bun raport dintre combustibil și admisia de aer la motor pentru această sarcină este stoichiometric .

De asemenea, funcționarea acestuia este controlată de un senzor de oxigen rezidual (sondă lambda) .

Istorie

Eugène Goudry a jucat un rol decisiv în dezvoltarea convertoarelor catalitice . Au început să fie utilizate pe scară largă pe mașini în Statele Unite la mijlocul anilor 1970 în legătură cu introducerea unor cerințe de mediu mai stricte [1] .

Cum funcționează

Principalele substanțe produse în timpul funcționării motorului sunt inofensive. Sunt:

Cu toate acestea, procesul de ardere nu este perfect și, pe lângă substanțele inofensive, în timpul funcționării motorului sunt eliberate substanțe toxice și nocive. Aceste substante sunt:

În convertoarele catalitice se folosesc două tipuri de catalizatori: reducători și oxidanți.

Catalizatorul de reducere folosește platină și rodiu pentru a cataliza descompunerea oxizilor de azot în azot molecular inert și inofensiv și oxigen.

Pe un catalizator de oxidare, de obicei format din platină și paladiu, oxigenul liber rezultat reacționează cu hidrocarburile combustibilului nears și cu monoxidul de carbon.

Pot apărea și reacții redox între oxidul de azot și monoxidul de carbon.

Într-o formă simplificată, aceste reacții chimice arată astfel:

Si altii.

Convertizoarele catalitice utilizate în automobile necesită ca motorul să funcționeze la un raport de exces de aer (α) cât mai aproape de unitate. Acest lucru face imposibilă utilizarea unui amestec slab (α>1) pentru a crește eficiența și a unui amestec bogat (α<1) pentru a obține mai multă putere în anumite moduri.

Convertizoare catalitice pentru motoare diesel

Convertizoarele catalitice din motoarele diesel fac o treabă proastă în reducerea emisiilor de NO x . Un motiv este că motoarele diesel în sine funcționează la o temperatură mai scăzută decât motoarele pe benzină și nu ating temperatura optimă pentru acest tip de catalizator. Unii dintre cei mai importanți experți în mașini ecologice au venit cu un nou sistem de evacuare care ajută la remedierea acestui neajuns. Ei injectează o soluție apoasă de uree în conducta de evacuare înainte ca gazele să ajungă la convertor. Ureea reacționează cu NO x pentru a produce azot și vapori de apă, reducând cantitatea de oxizi de azot din gazele de eșapament cu mai mult de 90 la sută.

Constructii

Convertizoarele catalitice moderne sunt cu două sau trei componente. Un convertor cu trei căi este o carcasă metalică din oțel inoxidabil cu un distanțier termic pe pereți, în care există o structură „fagure” sau, mai rar, o structură de tip „margele ceramice”. Structura de fagure este metalică sau ceramică și acoperită cu substanțe catalizatoare, de obicei platină, rodiu sau paladiu (în ultimii ani, unele modele încep să folosească aur, deoarece este mai ieftin decât alte metale catalizatoare).

Designul ceramic este mai comun, deoarece este mai ieftin, dar acest design are un mare minus - fragilitate. O lovitură mică este suficientă pentru ca fagurii ceramici să se prăbușească.

Note

  1. ↑ Palucka, Tim (Iarna 2004). „Făcând imposibilul” . Invenție și tehnologie . 19 (3). Arhivat din original la 3 decembrie 2008 . Consultat la 14 decembrie 2011 .

Vezi și

Link -uri