Katalysaattori

Katalysaattori , neutraloija - laite polttomoottorin  pakojärjestelmässä , joka on suunniteltu vähentämään pakokaasujen myrkyllisyyttä katalyyttisellä typen oksidien pelkistämällä ja käyttämällä tästä reaktiosta muodostuvaa happea hiilimonoksidin ja palamattomien hiilivetyjen hapettamiseen .

Paras polttoaineen suhde ilman sisääntuloon moottoriin tähän tehtävään on stoikiometrinen .

Lisäksi sen toimintaa ohjaa jäännöshappianturi (lambda-anturi) .

Historia

Eugène Goudrylla oli ratkaiseva rooli katalysaattoreiden kehittämisessä . Niitä alettiin käyttää laajalti autoissa Yhdysvalloissa 1970-luvun puolivälissä tiukempien ympäristövaatimusten käyttöönoton yhteydessä [1] .

Kuinka se toimii

Moottorin käytön aikana syntyvät pääaineet ovat vaarattomia. He ovat:

Palamisprosessi ei kuitenkaan ole täydellinen, ja vaarattomien aineiden lisäksi moottorin käytön aikana vapautuu myrkyllisiä ja haitallisia aineita. Nämä aineet ovat:

Katalysaattorissa käytetään kahdenlaisia ​​katalyyttejä: pelkistäviä ja hapettavia.

Pelkistyskatalyytti käyttää platinaa ja rodiumia katalysoimaan typen oksidien hajoamista inertiksi, vaarattomaksi molekyylitypeksi ja hapeksi.

Hapetuskatalyytissä, joka koostuu yleensä platinasta ja palladiumista, syntynyt vapaa happi reagoi palamattoman polttoaineen hiilivetyjen ja hiilimonoksidin kanssa.

Myös typpioksidin ja hiilimonoksidin välillä voi tapahtua redox-reaktioita.

Yksinkertaistetussa muodossa nämä kemialliset reaktiot näyttävät tältä:

Ja muut.

Autoissa käytettävät katalysaattorit edellyttävät, että moottori toimii ylimääräisellä ilmasuhteella (α) mahdollisimman lähellä yksikköä. Tämä tekee mahdottomaksi käyttää laihaa seosta (α>1) tehokkuuden lisäämiseksi ja rikasta seosta (α<1) lisäämään tehoa tietyissä tiloissa.

Katalysaattorit dieselmoottoreille

Dieselmoottoreiden katalysaattorit tekevät huonoa työtä NO x - päästöjen vähentämisessä . Yksi syy on se, että dieselmoottorit itse toimivat alhaisemmassa lämpötilassa kuin bensiinimoottorit eivätkä saavuta optimaalista lämpötilaa tämän tyyppiselle katalysaattorille. Jotkut johtavista vihreiden autojen asiantuntijoista ovat kehittäneet uuden pakojärjestelmän, joka auttaa korjaamaan tämän puutteen. Ne ruiskuttavat urean vesiliuosta pakoputkeen ennen kuin kaasut saavuttavat muuntimen. Urea reagoi NO x :n kanssa muodostaen typpeä ja vesihöyryä, mikä vähentää typen oksidien määrää pakokaasuissa yli 90 prosenttia.

Rakentaminen

Nykyaikaiset katalysaattorit ovat kaksi- tai kolmikomponenttisia. Kolmitiemuunnin on ruostumattomasta teräksestä valmistettu metallikotelo, jonka seinissä on lämpövälike, jossa on "hunajakenno" tai harvemmin "keraamiset helmet" -tyyppinen rakenne. Kennorakenne on metallia tai keramiikkaa ja päällystetty katalyyttiaineilla, yleensä platinalla, rodiumilla tai palladiumilla (viime vuosina jotkut mallit ovat alkaneet käyttää kultaa, koska se on halvempaa kuin muut katalyyttimetallit).

Keraaminen muotoilu on yleisempää, koska se on halvempaa, mutta tällä mallilla on suuri miinus - hauraus. Pieni isku riittää, jotta keraamiset kennot murenevat.

Muistiinpanot

  1. ↑ Palucka, Tim (Talvi 2004). "Tekee mahdotonta" . Keksintö & teknologia . 19 (3). Arkistoitu alkuperäisestä 3. joulukuuta 2008 . Haettu 14. joulukuuta 2011 .

Katso myös

Linkit