Каталитичен конвертор

Каталитичен конвертор

Катализаторът в изпускателната система е предназначен да намали емисиите на вредни вещества в атмосферата с изгорелите газове чрез превръщането им в безвредни компоненти. Катализаторът се използва както на бензинови, така и на дизелови двигатели. Трипътен каталитичен конвертор. Използва се в бензинови двигатели, работещи на стехиометричния състав на сместа (сместа осигурява пълно изгаряне на горивото). Конструкцията на трипътен каталитичен конвертор включва носещ блок, топлоизолация и корпус. Основният елемент на каталитичния конвертор е носещият блок, който служи като основа за катализаторите. Блок-носителят е изработен от специална огнеупорна керамика. Структурно, носещият блок се състои от набор от надлъжни клетки, които значително увеличават областта на контакт с отработените газове. На повърхността на клетките с пчелна пита се нанасят каталитични вещества с тънък слой, който включва три компонента: платина, паладий и родий. Катализаторите ускоряват хода на химичните реакции в неутрализатора. Платина и паладий са окислителни катализатори. Те допринасят за окислението на неизгорелите въглеводороди (CH) до водни пари, въглероден оксид (въглероден монооксид, CO) до въглероден диоксид. Родий е редуциращ катализатор. Той намалява азотните оксиди (NOx) до безвреден азот. Така три катализатора намаляват съдържанието на три вредни вещества в отработените газове. Носещият блок се поставя в метален корпус. Между тях обикновено има слой изолация. В случая на неутрализатора е монтиран кислороден сензор. Условието за започване на работа на каталитичния конвертор е да достигне температура от 300 ° C. Идеалният температурен диапазон е от 400 до 800 ° С. При тази температура се запазват 90% от вредните вещества. Температурите над 800 ° С предизвикват синтероване на металните катализатори и клетките на пчелната пита на носещия блок. Катализаторът обикновено се монтира непосредствено зад изпускателния колектор или пред ауспуха. Първата инсталация на конвертора допринася за бързото й нагряване, но след това устройството е подложено на високи термични натоварвания. Във втория случай са необходими допълнителни мерки, за да може катализаторът да се загрее бързо, което увеличава температурата на отработените газове: регулиране на момента на запалване в посока на забавяне; увеличаване на скоростта на празен ход; регулиране на времето на вентила; няколко инжекции на гориво за цикъл; подаване на въздух към изпускателната система. За подобряване на ефективността се използва трикомпонентна схема на каталитичен катализатор, разделена на две части: първичен неутрализатор (разположен зад изпускателния колектор), главният неутрализатор (разположен под дъното на автомобила). Катализатор за дизелов двигател. Катализаторът на дизеловия двигател (дизелов окислителен катализатор, DOC) осигурява окисляването на отделните компоненти на отработените газове с кислород, който присъства в достатъчно количество в отработените газове на дизелов двигател. При преминаване през каталитичния конвертор вредните вещества (въглероден оксид, въглеводороди) се окисляват до безвредни продукти (въглероден диоксид и водна пара). Освен това, катализаторът почти напълно елиминира неприятната миризма на дизеловите изгорели газове. Окислителните реакции в катализатора също създават нежелани продукти. Така, серен диоксид се окислява до серен триоксид, последвано от образуване на сярна киселина. Газова сярна киселина се съчетава с водни молекули, което води до образуването на твърди частици – сулфати. Те се натрупват в неутрализатора и намаляват неговата ефективност. За премахване на сулфатите от конвертора, системата за управление на двигателя започва процеса на десулфиране, при който катализаторът се загрява до температури над 650 ° C и се продухва с богати изгорели газове (без въздух, до пълното му отсъствие). Катализаторът на дизелов двигател не се използва за намаляване на емисиите на азотни оксиди в отработените газове. Тази функция в дизеловия двигател се осъществява чрез система за рециркулация на отработените газове или по-напреднала селективна каталитична неутрализираща система.