Katalizator samochodowy – budowa, działanie

Spalanie paliw kopalnych w silnikach samochodowych jest ważnym źródłem zanieczyszczeń powietrza i najważniejszym czynnikiem wpływającym negatywnie na czystość powietrza w dużych miastach. Oprócz dwutlenku węgla (CO2) i wody, będących produktami całkowitego spalania węglowodorowego paliwa (benzyny lub oleju napędowego), w spalinach samochodowych mogą znajdować się produkty niecałkowitego spalania takie jak sadza, węglowodory i toksyczny tlenek węgla (CO), a także produkty uboczne procesu spalania – tlenki azotu powstające w reakcji między azotem i tlenem  w wysokiej temperaturze.

Katalizator samochodowy- budowa

Usuwanie tych zanieczyszczeń z gazów spalinowych realizowane jest przy pomocy katalizatora samochodowego, który umieszczany jest w układzie wydechowym samochodu, niedaleko za silnikiem. Ma on postać komory wypełnionej gęstą stalową kratką, pokrytą materiałem ceramicznym, na którym osadzone jest złoże substancji katalitycznej. Wypełnienie komory zaprojektowane (kratka i porywający ją materiał) jest tak, aby przechodzące spaliny miały jak najefektywniejszy kontakt z katalizatorem (aby zminimalizować potrzebną ilość drogiej substancji katalitycznej). Gdy spaliny w wysokiej temperaturze przechodzą przez układ, substancja katalityczna przyspiesza reakcje rozkładu szkodliwych produktów ubocznych.

Katalizator samochodowy- działanie

Katalizatory starszego typu (tzw. Utleniające lub dwufunkcyjne) katalizowały jedynie reakcje utleniania: dopalanie resztek węglowodorów i utlenianie CO do CO2. Obecnie stosowane są tzw. Katalizatory trójfunkcyjne (ang. three-way catalyst), które oprócz dopalania paliwa i utleniania CO, katalizują również rozkład tlenków azotu. Katalizator dwufunkcyjny był jednoczęściowy, posiadał jedynie tzw. część utleniającą, natomiast katalizator trójfunkcyjny składa się z dwóch części, redukującej i utleniającej. Najpierw spaliny trafiają do części redukującej, gdzie następuje rozkład tlenków azotu poprzez katalityczną reakcję z niedopalonym paliwem, a następnie do części utleniającej, gdzie dopalane są resztki paliwa oraz utleniany jest tlenek węgla. Efektywna praca katalizatora trój funkcyjnego wymaga obecności w spalinach niedopalonego paliwa, potrzebnego do reakcji w części redukującej, więc współczesne silniki muszą pracować w warunkach niecałkowitego spalania. W tym celu, w układach odprowadzania spalin samochodów umieszcza się tzw. Sondy lambda, mierzące stężenie tlenu w gazie spalinowym. Sonda lambda przekazuje dane o stężeniu tlenu do sterownika silnika, który steruje składem mieszanki paliwowo-powietrznej.

Jako substancje katalityczne stosowane są zwykle stopy lub związki chemiczne metali takich jak pallad, rod, czy platyna, co decyduje o wysokiej cenie produkcji katalizatora.

Polecamy również:

  • Budowa atomu – chemia

    Budowę atomu ustalono na drodze licznych doświadczeń przeprowadzonych przez m.in.  Josepha Thomsona, Ernesta Rutherforda i Jamesa Chadwicka, które pozwoliły zidentyfikować trzy podstawowe cząstki wchodzące w skład atomu: proton, neutron i elektron. Więcej »

  • Substancje nieorganiczne – definicja, właściwości, przykłady

    Substancje nieorganiczne to zarówno związki nieorganicznejak i rudy metali, minerały, metale i ich stopy. Związki nieorganiczne to takie związki chemiczne, które w swojej strukturze nie zawierają węgla w postaci innej niż jony cyjankowe (-CN), izocyjankowe, tiocyjankowe, cyjanianowe, tiocyjanianowe,... Więcej »

  • Orbitale molekularne

    Orbitale molekularne (MO -Molecular Orbitals) rozumeimy jako funkcje falowe elektronów w cząsteczkach.  W wyniku odpowiedniego nakladania się orbitali atomowych powstają wiążące i antywiążące MO. Więcej »

  • Pierścień – chemia

    W chemii wystepuje ogromna ilość zróżnicowanych związków pierscieniowych, moga one być zbudowane wyłącznie z węgla i wodoru jak benzen czy cykloheksan, jednak największą różnorodnoscią cechują się układy heterocykliczne takie jak pirydyna, morfolina, piran, tiofen itp. Wszystkie wyżej... Więcej »

  • Kwasy i zasady – wzory, właściwości, otrzymywanie i zastosowanie

    Kwasy oraz zasady to jedne z podstawowych grup związków w chemii. W przyrodzie występuje wiele kwasów np. cytrusy zawierają kwas cytrynowy nadający im kwaśny smak. W jadzie mrówek oraz liściach pokrzyw znajduje się natomiast kwas mrówkowy. Zasady występują natomiast w mydle, proszkach... Więcej »

Komentarze (0)
Wynik działania 2 + 4 =
Ostatnio komentowane
7
• 2022-10-06 16:22:08
a
• 2022-10-06 14:58:01
1Tm 3:15 "Gdybym jednak się opóźniał, będziesz już wiedział, jak należy zachowywa...
• 2022-10-03 20:33:03
Super
• 2022-10-03 17:32:47
Przydały mi się te choroby
• 2022-10-02 10:10:41