Katalitik dönüştürücü tam olarak nedir ve neden belirli bir aralıkta çalışması gerekir?


11

Burada bir katalitik konvertörün belirli bir "kimyasal aralık" içinde çalışması gerektiğini duydum , aksi takdirde gereksiz ısı üretecektir.

  • Katalitik dönüştürücü tam olarak nedir?
  • O nasıl çalışır?
  • Arabadaki amaçları nedir?
  • Gerekli mi (yani tüm arabalarda var mı?)
  • Neden belirli bir kimyasal aralıkta çalışması gerekiyor?

Katalitik dönüştürücü

Komik görünen bir şey. Bu sık sık duyduğum ama hala ne yaptığını gerçekten anlamadığım şeylerden biri .

Yanıtlar:


6

Tüm bunlar şu adresten gelir: http://auto.howstuffworks.com/catalytic-converter2.htm

Tamam, sırayla her birine saldırmak:

Katalitik dönüştürücü tam olarak nedir?

Katalitik konvertörün yeri
Aracınızın egzoz yolunda, istenmeyen gazları egzoz akışından temizleyen bir cihazdır.

O nasıl çalışır?

Katalitik konvertörün içi

Kimyada, bir katalizör aslında içine girmeden kimyasal reaksiyonu hızlandırır. Arabanızdakinde katalizör platin, rodyum, paladyum ve bugün bile altındır. Aracınızda iki tür katalizör vardır, indirgeme ve oksidasyon katalizörleri. Genel fikir, katalizörün miktarını çok pahalı olduğu kadar küçük tutarken, katalizörün yüzey alanını mümkün olduğunca açığa çıkaran egzoz akışına park edilmiş bir kutu yaratmanızdır. Bugün bazılarında altın kullanıyorlar çünkü diğerlerinden daha ucuz.

Katalizör Kesiti

İndirgeme katalizörü dönüştürücünün ilk aşamasıdır ve ovma NO veya NO için kullanılan 2 gaz akımından moleküller. Bu moleküller, katalizör vurduğunda N ve O dönüştürülür 2 . N ve O 2 , NO ve iyi huyludur 2 çok değil.

İkinci aşama hidrokarbonların ve karbon monoksit emisyonlarını yukarıda görülen katalizör petek eleklerinde yakarak azaltmaktır.

Arabadaki amaçları nedir?

Yukarıyı görmek. Egzoz akışından istenmeyen toksik gazları giderir.

Gerekli mi (yani tüm arabalarda var mı?)

ABD'de en azından 1975'ten sonra her arabada bir tane olması gerekiyordu. Kaldırılmışsa, buraya bir araba kaydedemezsiniz.

Neden belirli bir kimyasal aralıkta çalışması gerekiyor?

Kimya neden sadece dar bir yakıt hava karışımı bandında çalışıyor, hiçbir fikrim yok.

Bir şey daha var ve bence bu fikri benden aldın, bu yüzden net olmadığım için özür dilerim. Dönüştürücünün kimyasal tasarım aralığı dışında çalışırken aşırı ısıya neden olduğu bir durum değildir. Motor çok zayıf çalışıyorsa, dönüştürücüye değil, ısıya neden olan çalışan yağsızdır.


Hata, gün geç ve bir dolar kısa. lol
cdunn

1875 ... 1975
Dee

Sıcaklığa gelince, muhtemelen molekülün verimli bir şekilde çalışmasına izin veren heyecanıdır; veya arzu edilen reaksiyona bağlı olarak heyecan verici değildir.
Dee

Ah benim, yazım hataları konuşma .. Evet, 1875 yılında hiçbir araba katalitik konvertör olması gerekiyordu ... :) @ Dee, iyi yakalamak bulduğunuz için teşekkürler
cdunn

6

Katalitik konvertör değerli metallerle kaplanmış bir yapıya sahiptir. Katalitik konvertörler ilk çıktığında, bu yapı metallerle kaplanmış seramik toplardı. Bu çok işe yaramadı ve yapı ya bal tarağı ya da her ikisi de seramik olan bir monolit olarak değiştirildi. Bal tarağının tüpleri dönüştürücünün uzunluğunu çalıştırır. Monolit bal tarakına benzer, ancak altıgenler yerine kareler.

Katalitik konvertördeki dört metal platin, rodyum, paladyum ve seryumdur. Bu metaller, dönüştürücünün sıcaklığı yeterince yüksek olduğunda rahatsız edici dört kirletici ile reaksiyona girer. "Dönüştürücü kapalı" ifadesi, kimyasal reaksiyonu başlatmak için yeterince yüksek olan sıcaklığa karşılık gelir.

Saldırgan emisyonlar azot (NOx), hidrokarbonlar (HC) ve karbon monoksit (CO) oksitleridir. Bu kirleticiler farklı koşullar altında parçalanır. Yakıt karışımı zayıf olduğunda CO ve HC parçalanır. Yağsız karışım daha fazla oksijen içerir ve CO'nun CO2'ye oksitlenmesi ve HC'nin CO2 ve H2O'ya bölünmesi için fazla oksijen kullanılır. NOx, çok az oksijen olduğunda zengin bir karışım sırasında parçalanır. NOx, N2 ve O2'ye oksijen salarak parçalanır. Konvertördeki bu işlemler platin, rodyum ve paladyum tarafından önceden oluşturulur.

Konvertördeki seryum bir oksijen depolama cihazı olarak kullanılır. Karışım yağsız olduğunda seryum oksijen depolar. Karışım zengin olduğunda seryum, oksijene ihtiyaç duyan kirleticilerin dönüştürülmesine yardımcı olmak için oksijeni serbest bırakır.

Kirleticileri parçalayan koşullar birbirinin tersi olduğu için, tüm emisyonları uygun şekilde dönüştürmek için otomobilin yalından zengin ve ileri geri değişmesi gerekir. Bu, aracın stokiyometrik veya 14.7: 1 etrafında sıkı bir bantta çalışmasını sağlar ve ileri geri hareket eder.

Bu emisyonlar sizin için kötü (Google'da çok fazla bilgi var). Katalitik konvertör tarafından zararlı olmayan şeylere dönüştürülürler.

ABD'de tüm karayolu araçları katalitik konvertör gerektirir. İstisnalar çok eski arabalar, 10.000 pound'un üzerindeki arabalar, dizel araçlar (başka bir şeyleri var), diğerleri var ama bunlar en yaygın olanları.


3
Umarım @vini_i sakıncası yoksa, cevabınızı "bir katalitikteki dört et" i dört metale değiştirmek için düzenledim. Dört et çok daha eğlenceli olmasına rağmen :) Yazım hatalarını çok seviyorum. Kendimi bazı gerçek güzellikler yaptım ..
cdunn

@cdunn sorun yok :)
vini_i

Vay, gerçekten harika bir icat. Yakıtla çalışan arabaları çok toksik olandan sadece bir CO2 yayıcısına dönüştürür.
cst1992

5

• Neden belirli bir kimyasal aralıkta çalışması gerekiyor?

Benzinli motor katalizör besleme gazları (egzoz gazları) çok küçük bir yakıt karışımı penceresinde kalmalıdır, çünkü NOx'u azaltan ve hidrokarbonları oksitleyen kimyasal reaksiyonlar karışıma bağımlı ve karşılıklı olarak münhasırdır. NOx sadece yakıt açısından zengin bir ortamda azaltılabilir ve HC sadece zayıf, oksijen bulunan bir ortamda oksitlenebilir.

HC oksidasyonu için en önemli yönetim denklemleri:

H2 + 0.5O2 -> H2O (i)

CO + 0.5O2 -> CO2 (ii)

C3H6 + 4.5O2 -> 3CO2 + 3H2O (iii)

C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O (iv)

NOx azaltımı için en önemli yönetim denklemleri:

H2 + NO -> H2O + 0.5N2 (v)

CO + NO -> CO2 + 0.5N2 (vi)

C3H6 + 9NO -> 3CO2 + 3H2O + 4.5N2 (vii)

C3H8 + 10NO -> 3CO2 + 4H2O + 5N2 (viii)

Seryum reaksiyonu: Ce2O3 + 0.5O2 -> 2CeO2 (ix)

Her iki reaksiyon kümesinin gereksinimlerini karşılayan tek yakıt karışımı stokiyometrike çok yakın olan karışımdır. Katalizör, karışım bu çok küçük yakıt karışımı penceresinde tutulduğu sürece, giriş NOx ve HC'nin yaklaşık% 80'ini azaltacaktır, çalışma penceresi 14,55 ila 14,69 arası AFR'lerdir. (Lambda .995 ila 1.005). Bu, stokiyometriklerden yüzde 1'den fazla sapan bir karışımdır.

Bu kavramı temsil eden bir grafik.

resim açıklamasını buraya girin

Yaygın bir yanlış anlama, reaksiyonların tamamlanması için karışımın zenginden fakire dönmesi gerektiğidir. Bu doğru değil; pencerede kalması gerekiyor. Daha eski sistemlerde, dar bantlı bir oksijen sensörü sadece stokiyometrikde karışımı raporladığından, karışımın pencerede tutulması için döngüye girmesi gerekiyordu. Geniş bant sensörleri karışımı devir yapmaz; daha küçük bir pencerede sabit bir karışımı tutarlar, bu da dar bantlı bisiklet sistemi ile elde edilebilen% 80'in üzerindeki oranlara kirletici dönüşümünü geliştirir.


Cevaplarınızı seviyorum. +1
DucatiKiller

1
@DucatiKiller Teşekkürler, Bu benim en sevdiğim soru, çünkü yakıt kontrol sisteminin en yanlış anlaşılan kısımlarından birini içeriyor.
Fred Wilson

0

Kısa cevap.

Egzoz dumanınızın temizlenmesine yardımcı olan egzozunuzun bir parçasıdır. Genellikle hemen sonra (veya içinde) nasıl çalıştığını izleyen bir sensöre sahiptir. Yeni otomobillerde, arabanız zayıf veya zengin çalışıyorsa havadan gaz karışımına yardımcı olabileceğini düşünüyorum.

Mutlaka buna ihtiyacınız yoktur, ancak çıkarırsanız, yerini almak için en azından düzenli bir egzoz borusu eklemelisiniz. Gürültü ve geri basınç ile yardımcı olacaktır.


Çoğu ABD eyaletinde yasal olarak buna sahip olmanız gerekir, ancak işlevsel olarak haklısınız, gerekli değildir.
MooseLucifer
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.