Μετεπεξεργασία καυσαερίων Εξηγήσεις για θέματα: A Complete Breakdown

Πώς λειτουργεί: Μετεπεξεργασία καυσαερίων

Ο καταλυτικός μετατροπέας βρίσκεται κατάντη της πολλαπλής εξαγωγής και λειτουργεί ως ενεργός αντιδραστήρας στην αλυσίδα μετεπεξεργασίας των καυσαερίων, μετατρέποντας τα τοξικά παραπροϊόντα της καύσης σε περιβαλλοντικά φιλικά αέρια. Τα ακατέργαστα καυσαέρια εισέρχονται πρώτα σε ένα δοχείο από ανοξείδωτο χάλυβα που στεγάζει ένα κεραμικό ή μεταλλικό υπόστρωμα κυψελωτής κυψέλης, του οποίου τα χιλιάδες παράλληλα κανάλια είναι επικαλυμμένα με μια επίστρωση αλουμίνας υψηλής επιφάνειας. Αυτή η επίστρωση πλύσης φέρει νανοσκοπικά σωματίδια καταλυτών από πολύτιμα μέταλλα -συνήθως πλατίνα, παλλάδιο και ρόδιο- τα οποία παρέχουν θέσεις αντίδρασης, παραμένοντας χημικά αμετάβλητα. Σε βενζινοκινητήρες και κινητήρες ευέλικτου καυσίμου η διάταξη λειτουργεί ως καταλύτης τριών κατευθύνσεων. Υπό στοιχειομετρικό μείγμα, οι υδρογονάνθρακες και το μονοξείδιο του άνθρακα προσροφώνται στις θέσεις πλατίνας-παλλαδίου, όπου το οξυγόνο του πλέγματος τα οξειδώνει σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Ταυτόχρονα, το ρόδιο προωθεί την αναγωγή των οξειδίων του αζώτου, απελευθερώνοντας ελεύθερα μόρια αζώτου. Οι κινητήρες ντίζελ, οι υβριδικοί κινητήρες και οι κινητήρες υδρογόνου συχνά τοποθετούν έναν καταλύτη οξείδωσης στα ανάντη- εδώ η πλατίνα επιταχύνει την οξείδωση των υδρογονανθράκων και του μονοξειδίου του άνθρακα, παράγοντας πρόσθετη θερμότητα για την ενεργοποίηση των επόμενων στοιχείων σωματιδίων ή της επιλεκτικής καταλυτικής αναγωγής. Η ροή μάζας καυσαερίων, η θερμοκρασία και η περιεκτικότητα σε οξυγόνο παρακολουθούνται συνεχώς από αισθητήρες ανάντη και κατάντη. Η μονάδα ελέγχου του κινητήρα ανταποκρίνεται με την περικοπή του καυσίμου, τη ρύθμιση της ανακυκλοφορίας καυσαερίων ή την ενεργοποίηση των ηλεκτρικών θερμαντήρων για να διατηρηθούν τα τούβλα του καταλύτη εντός του παραθύρου 250-900 °C "light-off", όπου η μετατροπή υπερβαίνει το 95%. Η ροή των καυσαερίων που καθοδηγείται από κώνους διαχύτη μεγιστοποιεί το χρόνο παραμονής χωρίς να δημιουργείται αντίθλιψη. Μέσω αυτής της ελεγχόμενης ακολουθίας, ο καταλυτικός μετατροπέας επιτρέπει στα σύγχρονα οχήματα εσωτερικής καύσης, υβριδικά και ηλεκτρικά οχήματα με μεγαλύτερη εμβέλεια να πληρούν τα αυστηρά παγκόσμια πρότυπα εκπομπών, διατηρώντας παράλληλα τις επιδόσεις και την οικονομία καυσίμου.