Катализатор издувног система (VW Passat B5)

Катализатор

• 1 - тело,
• 2 - печат,
• 3 - саћасти катализатор

Елементи који улазе у катализатор и производи који напуштају катализатор

Сва возила су опремљена катализаторима за смањење количине штетних материја које се емитују у атмосферу кроз издувне гасове.

Катализатор издувних гасова има кућиште од нерђајућег челика на које су заварени улазни и излазни конуси са цевима и монтажним прирубницама, као и рефлектори топлоте који држе керамичку облогу. Целокупну унутрашњу запремину тела заузима керамички порозни монолит, причвршћен прстеновима или мрежицом од нерђајућег челика. Структура монолита је нормалан филтер, али је цела унутрашња и спољашња површина пора у контакту са гасовима прекривена врло танким молекуларним слојем легуре која садржи платину, родијум и паладијум. Порозност монолита има велику површину прекривену овом легуром веома скупих метала, што је оно што углавном одређује високу цену катализатора, види сл. Катализатор.



Каталитички претварач изазива реакцију која претвара потенцијално опасне угљоводонике и угљен моноксид у издувним гасовима у безопасне гасове и водену пару.

Мотор емитује у атмосферу заједно са издувним гасовима производе потпуне (водена пара Х 2 О, азот Н 2 итд.) и непотпуне (угљенмоноксид ЦО, као и CnHm, оксиди азота NOx) сагоревање горива. Укупан број компоненти садржаних у овим гасовима прелази неколико стотина, а већина њих је штетна по здравље људи.

Издувни гасови, који продиру кроз порозну површину монолита, прво га загревају, а друго, оксидирају. Од ЦО добијамо CO₂, односно нетоксични угљен-диоксид, CnHm у неколико фаза прелази у CO₂ и Х ₂ О, NOx претвара у молекуларни N₂, који се налази у обичном ваздуху, и у води. Укратко, у катализатору се дешавају прилично сложене хемијске реакције, због високе температуре и присуства посебног премаза од скупих метала.

Главни позитиван ефекат катализатора је потпуна неутрализација три компоненте – ЦО, CnHm, NOx, – који су присутни у издувним гасовима у већим количинама од осталих штетних материја. и то се постиже не само због присуства платине, родијума и паладијума. Температура игра важну улогу, одржава се у опсегу од 300-800°C. Ако падне на 250°Ц, хемијске реакције неутралишу ЦО, CnHm, NOx, упркос присуству металних катализатора, неће доћи. А на температури од око 900°Ц каталитички филм почиње да се топи и распада.

Бензински мотори

Сви модели са катализатором имају систем за довод горива затворене петље, што значи да на основу сигнала са сензора кисеоника инсталираног у издувном систему, контролна јединица константно оптимизује састав мешавине горива и ваздуха. У зависности од садржаја кисеоника у издувним гасовима, сензор кисеоника индукује напон од 0,1 В (висок садржај кисеоника, сиромашна смеша) до 0,9 В (низак садржај кисеоника, богата смеша). На основу ових података, контролна јединица мотора мења време отварања млазница за гориво и мења однос горива у мешавини горива и ваздуха. Метрички однос смеше горива при којој долази до потпуног сагоревања и нема штетних материја у издувним гасовима је 14,7 тежинских делова ваздуха на 1 део горива, види сл. Елементи који улазе у катализатор и производи који напуштају катализатор.


Катализатор ефикасно ради на температурама од +300°Ц – +800°C.

Дизел мотори

У возилима са дизел моторима, чишћење издувних гасова се врши нерегулисаним оксидационим катализатором.

Смањење процента азотних оксида у издувним гасовима дизел мотора постиже се уградњом на возило система за поновно сагоревање дела издувних гасова (EGR). Вентил EGR систем поновног сагоревања издувних гасова уграђен је у колено издувног система и контролише га вакуум регулатор. Вентили EGR када је мотор загрејан, он усмерава део издувних гасова у коморе за сагоревање мотора, што резултира смањењем температуре и, истовремено, смањењем процента азотних оксида у издувним гасовима.