Как работает каталитический нейтрализатор – катализатор автомобиля

Каталитический нейтрализатор или катализатор автомобиля представляет собой устройство, которое использует принцип влияния на химическую реакцию для преобразования вредных веществ выхлопных газов автомобилей в безвредные соединения.

Вредные соединения в выбросах автомобиля:

• углеводороды (в виде несгоревшего бензина)
• окись углерода (образована путем сжигания бензина)
• оксиды азота (создается, когда тепло двигателя контактирует с азотом в воздухе, чтобы объединиться с кислородом)

Углеводороды образуют смог. Моноксид углерода или окись углерода — яд для любых дышащих воздухом животных. Оксиды азота приводят к смогу и кислотным дождям.

Катализаторы автомобиля у современных машин оснащены трехкомпонентными каталитическими нейтрализаторами. Это относится к трем уровням выбросов, которые помогают уменьшить.

Нейтрализация диоксида азота — первый этап каталитического нейтрализатора. Диоксид азота – один из самых распространенных загрязнителей атмосферы на сегодняшний день. Для его устранения используется платина и родий, чтобы помочь сократить выбросы NOx. Когда диоксид NO2 контактирует с катализатором освобождается кислород в форме O₂. Другие атомы азота, которые в катализаторе, образуют N₂.  Например:

2NO = > N₂ + O₂ или 2NO₂ = > N₂ + 2O₂

Керамическая сотовидная структура катализатора автомобиля.

Катализатор окисления является вторым этапом каталитического нейтрализатора. Это уменьшает несгоревший углеводород и моноксид углерода путем сжигания (окисления) на платине и палладии катализатора. В катализаторе происходит реакция CO и углеводородов с оставшимся кислородом в выхлопных газах. Например:

2CO + O₂ = > 2CO₂

Существует два основных типа конструкций, используемых в каталитических нейтрализаторов — соты и керамический бисер. Большинство автомобилей сегодня использовать ячеистую структуру.

Контроль загрязнения и улучшение производительности

Катализатор автомобиля  или каталитический конвертер делает большую работу на уменьшение загрязнения, но требует улучшения. Одним из крупнейших недостатков является то, что он работает только при достаточно высокой температуре. Когда автомобиль холодный, каталитический конвертер ничего не делает, чтобы уменьшить загрязнение через выхлопные газы.

Одно простое решение этой проблемы заключается в том, чтобы переместить каталитический нейтрализатор ближе к двигателю. Это означает, что ближе к двигателю выхлопные газы преобразователь нагревают быстрее, но это может также уменьшить ресурс преобразователя, подвергая его чрезвычайно высокой температуре. Большинство производителей устанавливают преобразователь под сиденьем переднего пассажира, достаточно далеко от двигателя поддерживая температуру до не повреждающих уровней.

Предпусковой подогрев каталитического нейтрализатора является хорошим способом для снижения выбросов. Самый простой способ разогреть конвертер является использование электрического сопротивления нагревателей. К сожалению, 12-вольтовые электрические системы на большинство автомобилей не обеспечивают достаточно энергии или мощности для быстрого нагрева каталитического нейтрализатора. Большинство людей не будут ждать несколько минут для разогрева каталитического преобразователя перед началом движения автомобиля. Гибридные автомобили, которые имеют батареи более высокого напряжения могут обеспечить достаточную мощность для разогрева катализатора автомобиля достаточно быстро.