Для снижения вредных токсических выбросов в атмосферу при сжигании топлива в системе выхлопа автомобильного транспорта предусмотрена установка такого устройства, как катализатор автомобильный. Катализатор является веществом, которое ускоряет процессы химических реакций, но в тот же момент оно само не вступает в реакцию. Основными катализаторами выступают металлы: никель, родий, медь, хром, палладий и золото.
Основой принципа работы автомобильного каталитического устройства является способность катализирующих материалов к ускорению химических реакций. Устанавливается автомобильный катализатор на выхлопной трубе сразу после выпускного коллектора, реже на самом коллекторе. Это связано с рабочими температурными параметрами устройства, которое работает намного эффективнее при трех сотнях градусов.
Принцип работы каталитического нейтрализатора
Нейтрализатор – это составная часть выхлопной системы автомобиля, благодаря которой снижается концентрация вредных веществ, содержащихся в отработанных выхлопных газах. Среди них окись углерода, оксиды азота, а также углеводороды. Современный катализатор автомобильный содержит в своем составе благородные металлы, которые нагреваются от выхлопных газов и провоцируют процесс «дожигания» вредных веществ до нормы, предусмотренной экологическими требованиями.
Конструкция нейтрализатора включает в себя корпус, внутри которого располагается керамическая или металлическая основа в виде сот. Сверху она покрыта тонким слоем специального платиноиридиевого сплава. Сотообразная конструкция позволяет значительно увеличить площадь соприкосновения выхлопов газа и поверхности, покрытой каталитическим слоем. В результате этого происходит окислительная реакция окиси углерода и углеводорода и на выходе в атмосферу попадают только практически «безобидные» вещества: азот (N2) и углекислый газ (СО2).
Устанавливать катализатор на автомобиль не обязательно, но желательно, особенно если:
- вашей машине менее 5 лет;
- вы сами проходите ТО;
- вы собираетесь на автомобиле за границу (обязательно);
- вы не желаете загрязнять окружающую среду.
Важное условие, обеспечивающее работоспособности катализатора — достижение им высокой температуры. Вот почему устройство устанавливается в непосредственной близости около силового узла.
Особенности конструкции
Катализатор состоит из трех основных элементов — теплоизоляции, блока-носителя и кожуха (корпусной части).
Главный элемент каталитического преобразователя — блок-носитель, являющийся базой изделия.
Конструктивно блок выполнен из керамической огнеупорной основы. В его составе множество различных ячеек-сот, которые повышают общую площадь соприкосновения с выхлопными газами автомобиля.
На сот-ячейках нанесено специальное вещество, выполняющее функцию катализатора.
Роль таких веществ выполняют три популярных химических элемента:
- палладий и платина — окислительные катализаторы. Их задача — ускорить процесс окисления недогоревших углеводородов и их преобразование в водный пар, а угарного газа (CO) в обычный углекислый газ;
- родий — восстановительный катализатор, задача которого в восстановлении NOx, а также его преобразовании в простой азот.
Как следствие, группа из трех катализаторов снижает объем трех вредных элементов. Такой тип устройства носит название 3-х компонентного.
Блок-носитель находится в корпусе, выполненном из металла при обязательном слое теплоизолирующего вещества.
Также в кожухе нейтрализатора крепится кислородный датчик.
Главное условие нормальной работы катализатора — достижение температуры, равной 300 градусов Цельсия.
Качественный прогрев позволяет удерживать до 90% вредных компонентов. Ускорить процесс достижения рабочей температуры можно при помощи:
- обогащения горючей смеси;
- монтажа нейтрализатора сразу после коллектора выпуска.
Принцип действия
Внутри нейтрализатора находится специальное устройство, имеющее множество сот.
Поверхность монолита катализатора укрыта слоем сплава палладия, родия и платины.
Преимущество данных драгметаллов — отличная эффективность в вопросе очистки. Так, выхлоп проходит через катализатор, прогревая изделие до температуры 270-300 градусов Цельсия.
Проходящая каталитическая реакция способствует превращению окиси углерода в CO2, а углеводородов — в H2O и CO2. В свою очередь, окислы азота «распадаются» на азот и воду.
В теории устройство отлично справляется с токсичностью выхлопных газов без особого вреда для двигателя и топлива.
На практике же установка каталитического нейтрализатора приводит к увеличению обратного давления, что становится причиной падения мощности на 2-3 лошадиные силы.
Оставить комментарий: