- Каталізатор - це дуже простий елемент вихлопної системи, але від нього залежить багато чого. Сьогодні ми допоможемо вам дізнатися, які шкідливі речовини формуються при роботі автомобільного двигуна. Ви також отримаєте інформацію про те, як каталітичний перетворювач зменшує кількість шкідливих викидів.
- Наприклад, стоіхіометріческій коефіцієнт бензину становить приблизно 14,7 до 1. А це означає, що для спалення 1 одиниці бензину необхідно спалити 14,7 одиниці повітря. В реальних умовах згоряння суміші палива має деякі відмінності від оптимальної пропорції. Часом суміш стає збідненого (при підвищенні коефіцієнта), а іноді - надто багатою (при падінні даного показника). Автомобільний двигун виробляє такі шкідливі продукти: N2 (газоподібний азот). Повітря на нашій планеті на 78% складається саме з цієї речовини, причому більша його частина потрапляє в силовий агрегат авто. H2O (водяна пара). Продукт згоряння, що формується при з'єднанні кисню і водню. СО2 (діоксид вуглецю). Це також продукт згоряння, який з'являється в результаті з'єднання вуглецю з киснем. По суті, перелічені речовини не становлять небезпеку для нашого здоров'я, проте вчені стверджують, що вуглекислий газ призводить до погіршення ситуації з глобальним потеплінням. Оскільки процес горіння далеко не завжди відповідає планам розробників двигунів, певний обсяг шкідливих речовин, все ж, потрапляє в вихлопну систему. Саме для цього і існує каталізатор. Каталітичний перетворювач призначений для скорочення кількості таких речовин: СО (окис вуглецю) - шкідливий безбарвний газ, який не має запаху; летючі органічні сполуки або вуглеводні - ключова складова смогу, який формується в результаті неповного згоряння бензину; NO і NO2 (оксиди азоту) - ще одна складова смогу і так званих кислотних дощів. Далі ми допоможемо вам зрозуміти, як працює каталізатор в автомобілі.
- Принцип роботи каталізатора Ще зі шкільного курсу хімії багато людей знають, що каталізатор - це речовина, що застосовується для виклику або підвищення швидкості хімічної реакції. При цьому каталітичний перетворювач не стає продуктом реакції. Каталізатори беруть участь в реакціях, але їх не можна назвати реактивами або продуктами хімічної реакції. Наприклад, в організмі кожної людини є ферменти, які необхідні для здійснення великої кількості біохімічних реакцій.
- Що таке каталізатор ви вже знаєте. Розглянемо докладніше їх пристрій. Сьогодні існують два основних типи каталізаторів: окислювальні і відновлюють. Вони мають керамічну структуру, яку покриває каталізатор з металу. Суть полягає в формуванні структури, яка зможе підставити під вихлопні гази максимально можливу площу каталітичного перетворювача. При цьому задіюється мінімальну кількість каталізатора, оскільки вартість застосовуваних матеріалів є дуже високою.
- Цікаво, що в деяких пристроях застосовують навіть золото. У порівнянні з усіма іншими варіантами золото виявилося найдешевшим. Воно може збільшити рівень окислення на 40%, без чого неможливо скоротити обсяг шкідливих речовин. Багато сучасних автомобілів мають системи випуску з трьома каталізаторами. Кожен з них відповідає за зменшення кількості викидів певної речовини.
- Спочатку вихлопні гази потрапляють в відновлює каталізатор. У ньому застосовуються родій і платина, які скорочують кількість молекул NO і NO2. У момент їх контакту з молекулами каталітичного перетворювача відбувається відділення атома азоту, в результаті чого вивільняється O2, тобто кисень. Потім відбувається зв'язування атомів азоту, в результаті чого з'являється N2.