Каталітичні нейтралізатори для автомобільних вихлопних систем

Основні хімічні компоненти та функції каталізаторів:
Каталізатори в основному містять елементи дорогоцінних металів, включаючи платину, родій і паладій.
Платина контролює викиди CO;
Родій контролює викиди NO;
Паладій контролює викиди вуглеводнів.
Давайте спочатку коротко розберемося зі складом вихлопних газів двигуна. Бензин є різновидом вуглеводню. Молекули в бензині майже всі атоми вуглецю та водню. Коли ці вуглець і водень спалюються, вони повинні утворювати вуглекислий газ (CO2) і воду (H2O). Однак, оскільки невелика кількість суміші згорає не повністю, і невелика кількість моторного масла (незгорілого або згорілого) буде викидано, утворюватимуться HC (вуглеводні) і CO (окис вуглецю). Крім того, повітря, що надходить у двигун, містить 80% азоту (N2). Однак, пройшовши через високу температуру камери згоряння, початково стабільний азот поєднується з киснем (O2) у повітрі, утворюючи NO та NO2, які спільно називаються NOx. HC, CO та NOx спричиняють забруднення навколишнього середовища та шкідливі для людського організму. Тому країни по всьому світу розроблять екологічні норми для обмеження викидів транспортних засобів.
Оскільки норми охорони навколишнього середовища мають дуже суворі стандарти щодо викидів транспортних засобів, вони повинні відповідати стандартам викидів незалежно від холостого ходу, прискорення, руху на низькій швидкості, руху на високій швидкості чи уповільнення. Стикаючись із такими суворими обмеженнями, транспортні засоби повинні не лише досягти балансу між продуктивністю та викидами. Крім того, єдиним «відсутнім знаком» є каталітичний нейтралізатор. Каталітичні нейтралізатори зазвичай використовують дорогоцінні метали як сировину, включаючи каталізатори окислення, каталізатори відновлення та трикомпонентні каталітичні нейтралізатори, які використовуються в більшості транспортних засобів.
Після випускного колектора підключається каталітичний нейтралізатор, який перетворює неповністю згорілі забруднюючі речовини в нешкідливі речовини для захисту навколишнього середовища.
Давайте знову проведемо простий урок хімії. І HC, і CO у вихлопі утворюються в результаті неповного згоряння. Щоб їх усунути, їх потрібно знову спалити, тобто окислити, тому це завдання каталізатора окислення. Утворення NOx спричинене окисленням азоту, тому для відновлення NOx до азоту потрібен каталізатор відновлення. Трикомпонентний каталітичний нейтралізатор дозволяє окисленню HC і CO і відновленню NOx відбуватися в одному каталізаторі. Сам каталізатор бере участь у процесі хімічної реакції окиснення або відновлення, але споживається попереду та генерується пізніше в процесі реакції; загальна кількість не змінюється, а матеріал у каталітичному нейтралізаторі є каталізатором у хімічній реакції.
Де знаходиться каталітичний нейтралізатор? Ранні каталізатори в основному встановлювалися в середині вихлопної труби, і більшість встановлювалися відразу після випускного колектора, щоб каталізатор міг швидше досягти робочої температури. Каталізатор повинен працювати при високій температурі близько 500 градусів, щоб отримати хорошу ефективність перетворення. При низьких температурах він майже не має здатності до перетворення, тому кількість шкідливих викидів холодних автомобілів досить велика. Тому також хочемо нагадати всім автовласникам, щоб вони не опалювали свої автомобілі в приміщеннях та підземних паркінгах. Намагайтеся відразу після запуску виїхати на вулицю, щоб не отруїти ні себе, ні інших людей на стоянці.