Функция каталитического нейтрализатора
Содержание
Катализатор как понятие из области химии представляет собой вещество, которое управляет химической реакцией или ускоряет ее. При этом состав и структура катализатора остаются неизменными. В автомобилях он является частью выхлопной системы.
Vectra располагает керамическим катализатором. Речь идет о керамическом теле, покрытом, вместе с его оболочкой, благородными металлами — платиной и родием. Керамическая деталь, расположенная в проволочной сетке, пронизана несколькими тысячами параллельных каналов. На стенки каналов нанесен промежуточный слой, служащий увеличению внешней поверхности (так называемый wash-coat). Он увеличивает активную поверхность катализатора примерно до размера футбольного поля.
Действующими в качестве катализатора веществами в обеих конструкциях являются платина и родий. Этих благородных металлов в каталитическом нейтрализаторе содержится 2-3 г при этом платина поддерживает окисление, а родий — понижение уровня окиси азота.
С помощью каталитического нейтрализатора происходит преобразование таких вредных веществ как окиси углерода, углеводородов и окиси азота (отсюда название — катализатор тройного действия).
- Окись углерода и углеводороды преобразуются за счет окисления кислородом в углекислый газ (СO2).
- Для расщепления окисей азота используется средство, которое забирает у них кислород. Этим средством может быть вредное вещество — угарный газ. При этом образуется азот (N2) и снова СO2. И то и другое не опасно.
Советы: По отдельности снижение количества вредных веществ в регулируемом каталитическом нейтрализаторе составляет: угарного газа на 85%, углеводородов на 80%, оксидов азота на 70%. При этом учитывается, что по мере увеличения пробега каталитический нейтрализатор утрачивает часть своей эффективности.
В сочетании с каталитическим нейтрализатором часто появляются другие понятия: «вложенный» каталитический нейтрализатор означает, что керамическое тело каталитического нейтрализатора вложено в замкнутый корпус (с прокладкой из металлической шерсти). Каталитический нейтрализатор «двойного назначения» может нейтрализовать в отработанных газах только два вредных вещества, каталитический нейтрализатор «тройного назначения» (установленный в Vectra), напротив, три.
Диапазон действия
Каталитический нейтрализатор функционирует с высокой степенью эффективности только в узком диапазоне: при «стехиометрическом» соотношении топлива и воздуха в горючей смеси (λ=1). Самая большая сложность в технологии каталитического нейтрализатора заключается в том, чтобы сохранить это соотношение при любых условиях эксплуатации автомобиля за счет лямбда-регулировки. Отклонение даже в 1 % оказывает существенное влияние на степень эффективности каталитического нейтрализатора.
Чтобы каталитический нейтрализатор начал работать, начальная температура должна достичь примерно 300°С. Обычно это происходит через 25-80 сек; в городских условиях может пройти даже три минуты, прежде чем будет достигнута необходимая температура. В то же время керамический катализатор чувствителен к перегреву. Если температура в каталитическом нейтрализаторе поднимается выше 900°С, начинается усиленное старение устройства. С 1200°С его эффективность разрушается на длительное время.
Для каталитического нейтрализатора обязательно нужен неэтилированный бензин. Свинец быстро бы закупорил поверхность каталитического нейтрализатора, и отработанные газы уже не смогли бы соприкасаться с веществами, обладающими каталитическим эффектом. Опыты показали, что даже после одной заправки топливного бака этилированным бензином угарный газ уже почти не расщепляется. После 2-3 заправок больше не расщепляются остальные вредные вещества. Катализатор отравлен.
Совет: Благородные металлы в каталитическом нейтрализаторе могут быть изъяты после того, как он отслужил. Немецкое обществе по утилизации автомобильных каталитических нейтрализаторов (DAR) собирает старые автомобильные каталитические нейтрализаторы в автомастерских и других фирмах для того, чтобы подготовить их для других целей, например, для изготовления украшений. В некоторых мастерских выплачивается небольшое вознаграждение за отработанные каталитические нейтрализаторы.
