Каталитический нейтрализатор выхлопных газов является неотъемлемой частью выпускной системы современных транспортных средств. Элемент имеет достаточно простую конструкцию и отличается надежностью в работе.
Его главным назначением является очистка выхлопных газов автомобиля от вредных примесей и химических элементов, загрязняющих окружающую среду. Рассмотрим, насколько эффективен катализатор.
Содержание
Каталитические нейтрализаторы в транспортных средствах
На улицах крупных городов ежедневно можно встретить миллионы различных транспортных средств, выхлопные газы которых постоянно загрязняют атмосферу, принося массу неудобств человеку.
Каждое государство заботится о состоянии окружающей среды, издавая соответствующие Законы, которыми устанавливается допустимое содержание вредных примесей в отработанных газах транспортных средств.
Каждый производитель должен выпускать автомобили соответствующие всем международным экологическим нормам. В соответствии с этим, в конструкцию силового агрегата и выпускной системы абсолютно всех транспортных средств постоянно вносятся изменения, позволяющие снизить процентное содержание вредных химических элементов в выхлопных газах.
В средине 70-х годов прошлого столетия был изобретен первый каталитический нейтрализатор (катализатор), который эффективно очищает отработанные газы авто. Его принцип действия основан на преобразовании вредных химических соединений и примесей в менее вредные для окружающей среды, перед тем как они покинут систему выпуска автомобиля.
Борьба с негативным влиянием вредных выбросов в атмосферу
Современные силовые агрегаты транспортных средств устроены таким образом, что сгорание топливной смеси в них отрегулировано с наименьшим количеством вредных выбросов в атмосферу. То есть, ЭБУ подбирает такой состав топливно-воздушной смеси, что она практически полностью сгорает в цилиндрах двигателя, образовывая максимальное количество энергии необходимой для движения автомобиля.
К основным веществам, вырабатывающимся в процессе работы силового агрегата и имеющим вредное воздействие на атмосферу, относятся:
- газообразный азот;
- диоксид углерода, который вырабатывается в процессе сгорания топливной смеси;
- водяной пар — менее опасное соединение, но он имеет высокую температуру.
Все эти элементы не представляют особой опасности для атмосферы, кроме диоксида углерода. Однако во время работы силового агрегата в окружающую среду все равно попадает небольшое количество вредных соединений, поскольку досконально отрегулировать процесс сгорания топлива не получится даже самой совершенной системе управления.
Именно для снижения содержания вредных примесей, элементов и соединений были разработаны катализаторы.
Самым опасным газом, является окись углерода, которая не имеет цвета и запаха, однако обладает негативным воздействием на окружающую среду и организм человека, поскольку является ядом и входит в состав смога.
Помимо этого, оксиды азота также негативно воздействуют на состояние атмосферы, являясь одной из первопричин возникновения кислотных дождей. Следующая часть публикации будет посвящена работе катализатора.
Функциональные особенности нейтрализатора выхлопных газов автомобиля
Из школьного курса химии известно, что к катализаторам относятся вещества, которые влияют на ход химической реакции, замедляя либо ускоряя ее. Каталитические нейтрализаторы в составе выхлопной системы транспортного средства участвуют в реакции, но они не относятся к реактивам.
Автомобильные нейтрализаторы выхлопных газов представлены двумя типами катализаторов:
- Восстанавливающий
- Окислительный
Конструкция обоих типов довольно проста и состоит из керамических сот, поверхность которых покрыта сплавом драгоценного металла (например, палладий, платина либо родий). Ввиду этого каталитический нейтрализатор является одной из самых дорогостоящих деталей выхлопной системы автомобиля.
Принцип его функционирования заключается в окислении вредных химических элементов при прохождении выхлопных газов через сотовую структуру элемента.
Многие современные катализаторы имеют напыление на рабочем элементе из золота, поскольку этот металл более дешев, нежели платина либо палладий. Однако, его воздействие на процесс окисления достаточно эффективно, и достигает 40%, что позволяет значительно снизить вредное содержание примесей в выхлопе.
В современных транспортных средствах в конструкцию выхлопной системы включено три катализатора, по одному на каждое из вредных веществ. Вначале, отработанные газы проходят через восстанавливающий нейтрализатор, соты которого имеют напыление из родия либо платины и предназначаются для снижения процентного содержания оксидов азота.
Следующим этапом является прохождение выхлопа через окислительный катализатор, который снижает содержание оксидов углерода (СО). Помимо этого, в нем догорает несгоревшее в цилиндрах топливо, поскольку оно также негативно воздействует на состояние окружающей среды.
Существуют следующие типы рабочих элементов каталитического нейтрализатора:
- соты;
- бусы.
Несмотря на то, что эффективность обоих практически одинакова, наибольшее распространение получил первый тип.
Как максимально очистить выхлопные газы от вредных веществ и примесей
В ЭБУ силового агрегата заложены алгоритмы управления впрыском топлива в цилиндры, которые регулируют его подачу на основании работы выпускной системы. Благодаря этому, достигается сгорание максимального количества топливно-воздушной смеси, с наименьшим выделением вредных веществ.
Регулировка топливоподачи достигается за счет наличия в конструкции системы выхлопа лямбда-зонда (кислородного датчика), который анализирует содержание кислорода в отработанных газах автомобиля. На основании этого система увеличивает либо уменьшает подачу воздуха.
