Принцип работы катализатора

Устройство и принцип работы катализатора

Устройство и принцип работы катализатора. Часть первая: - изображение 1

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.

Другие методы оценки работоспособности нейтрализатора - фото 6

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).

Виды катализаторов - изображение 7

 

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.

Немного истории - изображение 12

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.

Особенности конструкции - изображение 13

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.

Принцип действия - изображение 14

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.

Часто встречающие неисправности и их причины - фото 15

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.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Оставить комментарий:

Отправить

Полезные сервисы:

Опрос: Насколько Вам помогла информация на нашем сайте? (Кол-во голосов: 1182)
Сразу все понял
Не до конца понял
Пришлось перечитывать несколько раз
Вообще не понял
Как я сюда попал?
Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты