Katalyzátor
- 1 - telo,
- 2 - tesnenie,
- 3 - voštinový katalyzátor
Prvky obsiahnuté v katalyzátore a produkty opúšťajúce katalyzátor
Na všetkých autách sú nainštalované katalyzátory, ktoré znižujú množstvo škodlivých látok vypúšťaných do atmosféry s výfukovými plynmi.
Katalyzátor výfukových plynov má plášť z nehrdzavejúcej ocele, ku ktorému sú privarené vstupné a výstupné kužele s dýzami a montážnymi prírubami, ako aj tepelné reflektory držiace keramickú výstelku. Celý vnútorný objem puzdra zaberá keramický porézny monolit, upevnený nerezovými krúžkami alebo sieťovinou. Štruktúra monolitu je bežný filter, ale celý vnútorný a vonkajší povrch pórov v kontakte s plynmi je pokrytý veľmi tenkou molekulárnou vrstvou zliatiny, ktorá obsahuje platinu, ródium a paládium. Pórovitosť monolitu má veľkú plochu pokrytú touto zliatinou veľmi drahých kovov, čo určuje najmä vysokú cenu katalyzátorov, viď obr. Katalyzátor.
V katalyzátore prebieha reakcia, ktorá premieňa potenciálne nebezpečné uhľovodíky a oxid uhoľnatý vo výfukových plynoch na neškodné plyny a vodnú paru.
Motor vypúšťa do atmosféry spolu s výfukovými plynmi produkty komplet (vodná para H 2 O, dusík N 2 atď.) a neúplné (oxid uhoľnatý CO, ako aj CnHm, oxidy dusíka NOx) spaľovanie paliva. Celkový počet zložiek obsiahnutých v týchto plynoch presahuje niekoľko stoviek a väčšina z nich je škodlivá pre ľudské zdravie.
Výfukové plyny, prenikajúce cez pórovitý povrch monolitu, ho po prvé ohrievajú a po druhé sa dodatočne oxidujú. Z CO sa získava CO 2, teda netoxický oxid uhličitý, CnHm v niekoľkých stupňoch prechádza na CO 2 a H 2 O NOx sa mení na molekulárny N2, ktorý sa nachádza v normálnom vzduchu a vo vode. Jedným slovom, v katalyzátore prebiehajú pomerne zložité chemické reakcie v dôsledku vysokej teploty a prítomnosti špeciálneho povlaku drahých kovov.
Hlavným pozitívnym účinkom katalyzátora je úplná neutralizácia troch zložiek - CO, CnHm, NOx - ktorých je vo výfukových plynoch viac ako iných škodlivých látok. A to sa dosahuje nielen vďaka prítomnosti platiny, ródia a paládia. Dôležitú úlohu zohráva teplota udržiavaná v rozmedzí 300–800°C. Ak klesne na 250°C, nedochádza k chemickým reakciám neutralizácie CO, CnHm, NOx, napriek prítomnosti katalyzátorových kovov. A pri teplote okolo 900°C sa katalytický film začne topiť a rozpadať sa.
Benzínové motory
Na všetkých modeloch s katalyzátorom je palivový systém uzavretého typu, to znamená, že na základe signálu z kyslíkového senzora inštalovaného vo výfukovom systéme riadiaca jednotka neustále optimalizuje zloženie zmesi paliva a vzduchu. V závislosti od obsahu kyslíka vo výfukových plynoch indukuje kyslíkový senzor napätie 0,1 V (chudobná zmes s vysokým obsahom kyslíka) až 0,9 V (nízky obsah kyslíka, bohatá zmes). Na základe týchto údajov riadiaca jednotka motora mení čas otvárania vstrekovačov paliva a mení pomer paliva v zmesi paliva a vzduchu. Metrický pomer palivovej zmesi, pri ktorej dochádza k jej úplnému spáleniu a vo výfukových plynoch nie sú škodlivé látky, je 14,7 hmotnostných dielov vzduchu na 1 diel paliva, viď obr. Prvky obsiahnuté v katalyzátore a produkty opúšťajúce katalyzátor.
Katalyzátor funguje efektívne pri teplotách +300°С – +800°С.
Dieselové motory
Na vozidlách s dieselovými motormi sú výfukové plyny čistené neregulovaným oxidačným katalyzátorom.
Zníženie percenta oxidov dusíka vo výfukových plynoch naftového motora sa dosiahne inštaláciou systému opätovného spaľovania časti výfukových plynov na vozidlo (EGR). EGR ventil systému spätného spaľovania výfukových plynov je inštalovaný v kolene výfukového systému a je riadený vákuovým regulátorom. EGR ventil na teplom motore smeruje časť výfukových plynov do spaľovacích komôr motora, čím dochádza k poklesu teploty a zároveň aj percenta oxidov dusíka vo výfukových plynoch.
Komentáre návštevníkov