Catalizator-convertor (convertor catalitic Engl.) - unitate în sistemul de evacuare, pentru reducerea toxicității gazelor de eșapament prin reducerea oxizilor de azot și oxigen obținute prin utilizarea de postcombustie de monoxid de carbon și hidrocarburi nearse. Cerința principală pentru activitatea de succes a catalizatorului este raportul stoichiometric de combustibil și oxigen. În chimie, un catalizator - o substanță care accelerează sau cauzează o reacție chimică, dar el însuși nu este inclusă în această reacție. Astfel de substanțe includ cupru, nichel, aur, platină, paladiu, rodiu, crom. Principiul de funcționare a catalizatorului auto doar pe baza capacității substanțelor catalizatori pentru accelerarea reacției.
Funcția principală a catalizatorului
- reducerea cantității de monoxid de carbon din gazele de eșapament;
- reducerea nivelului de hidrocarburi din gazele de eșapament;
- reducerea sau eliminarea completă a oxizilor de azot din compoziția gazelor de eșapament. [1]
Obiectul convertorului catalitic auto este de a reduce cantitatea de substanțe nocive din gazele de eșapament. Printre acestea:
- monoxid de carbon (CO) - gaz toxic incolor și inodor (monoxid de carbon)
- hidrocarburi (CH), de asemenea, cunoscut sub numele de compuși organici volatili - una dintre componentele principale ale smogului. Este format ca urmare a arderii incomplete a combustibililor
- NOx (NO și NO2) - sunt de asemenea componente care determină formarea smogului și a ploii acide. influența oamenii mucoaselor [2].
Cel mai adesea, catalizatorul se află imediat după conducta de recepție, dar uneori este montat direct pe tubul de recepție. Face acest lucru pentru încălzire mai rapidă, deoarece funcționează în mod eficient numai la temperaturi de peste 300 ° C Cu toate acestea, marele dezavantaj al acestui aranjament - temperatură prea ridicată și, prin urmare, o viață mică de catalizator.
Substanțele de bază produse în timpul funcționării motorului, sunt inofensive. Acestea sunt:
- azot (N2) - aer este format din 78% azot;
- apă (H2O);
- dioxid de carbon (CO2) - este inofensiv de la sine, dar se crede că aceasta conduce la o overabundance a încălzirii globale;
Cu toate acestea, procesul de ardere nu este perfectă și, în plus față de substanțe inofensive în timpul funcționării motorului, toxice și substanțe nocive. Aceste substanțe sunt:
- hidrocarburi (CHX) - componenta principala a smogului;
- oxizi de azot (NOx) - un component al smogului;
- monoxid de carbon (CO) - gaz toxic incolor și inodor;
Moderni catalizatori cu trei căi sunt, care este echipat cu trei convertoare catalitice, una pentru fiecare substanță, a cărei valoare trebuie redusă. Catalizatorul cu trei componente este o carcasă metalică din oțel inoxidabil, în care „fagure“ structură, sau, mai puțin frecvent, cum ar fi „bile ceramice“ construct. Structura de tip fagure este un catalizator materiale și acoperite, de obicei, platină, rodiu sau paladiu metalic sau ceramic (recent unele modele încep să folosească aurul deoarece este mai ieftin decât alt catalizator metalic). Design ceramice este mai frecventă, ca mai ieftin, dar în acest design au un mare dezavantaj - fragilitate. Doar un mic soc pentru fagure de miere din ceramică maruntita. două tipuri de catalizatori sunt utilizați în convertoare catalitice: reducerea și oxidare.
Catalizatorul de reducere utilizează platină și rodiu pentru a reduce emisiile de oxizi de azot. Atunci când molecula de oxid sau dioxid de azot are loc cu moleculele de catalizator, este separat de atomul de azot, eliberând oxigen. Atomul de azot este legat la un alt atom de azot pentru a forma azot gazos.
Catalizatorul de oxidare reduce cantitatea de combustibil nears și monoxid de carbon prin incinerare (oxidare) folosind platină și paladiu. Acest catalizator ajută, de asemenea, monoxid de carbon să reacționeze cu oxigenul nears pentru a forma dioxid de carbon. În formă simplificată, aceste reacții chimice sunt după cum urmează:
Deoarece aceste reacții poluanți toxici CO, CHX și NOx sunt reduse sau oxidate în apă inofensivi H2 O, N2, azot și dioxid de carbon CO2 [3].
Catalizatorii în motoarele diesel
Convertoarele catalitice ale motoarelor diesel nu face față cu reducerea emisiilor de NOx. Unul dintre motive este acela că motoarele diesel se operează într-un interval de temperatură mai scăzută decât benzina și invertoare funcționează cel mai bine atunci când este încălzit. Unii dintre cei mai importanti experti din domeniul industriei de automobile „verzi“ au venit cu un nou sistem de evacuare, care ajută la corectarea această deficiență. Ei au injectat o soluție apoasă de uree în țeava de eșapament înainte ca gazele să ajungă la convertizor. Astfel, există o reacție chimică care reduce cantitatea de NOx. Uree. De asemenea, cunoscut sub numele de uree - compus carbon organic. azot. oxigen și hidrogen. Acesta poate fi găsit în urină de mamifere și amfibieni, ceea ce explică numele său. Ureea reacționează cu NOx la azot și vapori de apă, prin reducerea cantității de oxizi de azot din gazele de evacuare de peste 90 de procente. [2]