Giunsa molihok ang usa ka automotive catalytic converter?

Sa panahon sa pagpadagan sa usa ka sulud nga engine sa pagkasunog, ang mga gas nga gipagawas gipagawas sa kahanginan, nga dili lamang usa sa mga punoan nga hinungdan sa polusyon sa hangin, apan usa usab sa mga hinungdan sa daghang mga sakit.

Kini nga mga gas, nga mogawas sa mga sistema sa tambutso sa mga salakyanan, naglangkob sa labi ka makadaot nga mga elemento, busa ang mga modernong awto gihatagan espesyal nga sistema sa tambutso, diin kanunay adunay usa ka catalyst.

Ang catalytic converter nagguba sa makadaot nga mga molekula sa mga gas nga tambutso ug gihimo kini nga luwas kutob sa mahimo alang sa mga tawo ug sa kalikopan.

Unsa ang usa ka hinungdan

Ang usa ka catalytic converter usa ka klase nga aparato nga ang panguna nga buluhaton mao ang pagpakunhod sa mga makadaot nga emissions gikan sa gasolina gikan sa mga makina sa awto. Ang istraktura sa catalyst yano. Kini usa ka sulud nga metal nga gibutang sa sistema sa tambutso sa usa ka awto.

Adunay duha ka mga tubo sa tanke. Ang "input" sa converter gikonektar sa makina, ug ang mga gas nga gasulod mosulod niini, ug ang "output" konektado sa resonator sa sistema sa tambutso sa salakyanan.

Kung ang gasolina nga gikan sa makina misulud sa catalyst, adunay mga reaksyon nga kemikal dinhi. Giguba nila ang makadaot nga mga gas ug gihimo kini nga dili makadaot nga mga gas nga mahimong ipagawas sa kalikopan.

Unsa ang mga elemento sa catalytic converter?

Aron mahimo kini nga usa ka tin-aw nga labi ka klaro kung giunsa ang usa ka automobile catalytic converter molihok, hunahunaon naton kung unsa ang mga punoan nga elemento. Sa wala pag-adto sa mga detalye, maglista ra kami sa mga nag-unang elemento diin gikan kini gitukod.

Pag-ayo

Ang substrate mao ang internal nga istruktura sa catalyst diin ang catalyst ug mahal nga mga metal gitabonan. Adunay daghang mga klase sa substrate. Ang ilang nag-unang kalainan mao ang materyal nga gikan diin kini gihimo. Kasagaran kini usa ka inert nga substansiya nga nagpalig-on sa aktibo nga mga partikulo sa ibabaw niini.

Coverage

Ang aktibo nga catalyst nga materyal kasagaran naglangkob sa alumina ug mga compound sama sa cerium, zirconium, nickel, barium, lanthanum ug uban pa. Ang katuyoan sa coating mao ang pagpalapad sa pisikal nga nawong sa substrate ug magsilbi nga base diin ang mga mahal nga metal gibutang.

Bililhon nga mga metal

Ang bililhong mga metal nga anaa sa catalytic converter nagsilbi sa paghimo sa usa ka hilabihan ka importante nga catalytic reaction. Ang kasagarang gigamit nga mahal nga mga metal mao ang platinum, palladium ug rhodium, apan sa bag-ohay nga mga tuig daghang mga tiggama nagsugod sa paggamit sa bulawan.

Housing

Ang pabalay mao ang gawas nga kabhang sa aparato ug adunay sulud nga substrate ug uban pang mga elemento sa catalyst. Ang materyal nga gikan diin ang kaso kasagaran gihimo mao ang stainless steel.

Mga Pipa

Ang mga tubo nagkonektar sa catalytic converter sa salakyanan sa exhaust system ug makina sa salakyanan. Gihimo kini sa stainless steel.

Giunsa molihok ang usa ka automotive catalytic converter?

Alang sa pagpadagan sa usa ka sulud nga makina sa pagkasunog, hinungdanon nga ang usa ka malig-on nga proseso sa pagkasunog sa sagol nga fuel-fuel mahitabo sa mga silindro. Sa panahon sa kini nga proseso, namugna ang mga makadaot nga gas sama sa carbon monoxide, nitrogen oxides, hydrocarbons ug uban pa.

Kung ang awto wala’y catalytic converter, tanan niining labi ka makadaot nga mga gas, pagkahuman nga gipagawas sa tambutso gikan sa makina, moagi sa sistema sa tambutso ug direkta nga moadto sa hangin nga atong ginhawa.

Kung ang salakyanan adunay catalytic converter, ang mga gas nga nagaawas gikan sa makina ngadto sa muffler pinaagi sa honeycomb sa substrate ug reaksyon sa mga mahal nga metal. Ingon usa ka sangputanan sa usa ka reaksyon sa kemikal, ang mga makadaot nga mga sangkap natangtang, ug ang dili makadaot nga tambutso, nga sagad sa carbon dioxide, moadto sa palibot gikan sa sistema sa tambutso.

Nahibal-an namon gikan sa mga leksyon sa chemistry nga ang usa ka catalyst usa ka substansiya nga hinungdan o nagpadali sa usa ka kemikal nga reaksyon nga wala makaapekto niini. Ang mga catalyst moapil sa mga reaksyon apan dili mga reactant o mga produkto sa usa ka catalytic nga reaksyon.

Adunay duha ka hugna diin moagi ang mga makadaot nga gas sa usa ka catalyst: pagkunhod ug oksihenasyon. Giunsa kini molihok?

Kung ang temperatura sa pag-operate sa catalyst moabot sa 500 hangtod 1200 degree Fahrenheit o 250-300 degrees Celsius, duha nga mga butang ang mahinabo: pagkunhod, ug diha-diha dayon pagkahuman sa reaksyon sa oksihenasyon. Kini paminawon gamay nga komplikado, apan sa tinuud nagpasabut kini nga ang mga molekula sa substansiya dungan nga nawala ug nakakuha og mga electron, nga nagbag-o sa ilang istraktura.

Ang pagkunhod (pagkuha sa oxygen) nga mahitabo sa catalyst gitumong aron pagkabig sa nitric oxide ngadto sa usa ka gas nga mahigalaon sa kalikopan.

Giunsa ang trabaho sa usa ka awtomatikong catalyst sa yugto sa pagkaayo?

Kung ang nitrous oxide gikan sa mga gas nga tambutso sa usa ka awto mosulod sa catalyst, ang platinum ug rhodium niini nagsugod sa paglihok sa pagkadunot sa mga molekula nga nitrogen oxide, nga gihimo ang makadaot nga gas nga usa ka hingpit nga dili makadaot.

Unsa ang mahitabo sa yugto sa oksihenasyon?

Ang ikaduhang hugna nga nahimo sa catalyst gitawag nga reaksyon sa oksihenasyon, diin ang wala masunog nga mga hidrokarbon gibag-o sa carbon dioxide ug tubig pinaagi sa pagsagol sa oxygen (oxidation).

Ang mga reaksyon nga nahinabo sa catalyst nagbag-o sa komposisyon sa kemikal nga mga gas nga tambutso, nga nagbag-o sa istruktura sa atomo nga gihimo. Kung ang mga molekula sa makadaot nga mga gas moagi gikan sa makina ngadto sa catalyst, gibahin kini ngadto sa mga atomo. Ang mga atomo, sa baylo, naghiusa usab sa mga molekula ngadto sa dili makadaot nga mga sangkap sama sa carbon dioxide, nitrogen ug tubig, ug gipagawas sa kinaiyahan pinaagi sa sistema sa tambutso.

Ang mga punoan nga klase nga catalytic converter nga gigamit sa mga makina nga gasolina ang duha: duha nga paagi ug tulo ka paagi.

Bilateral

Ang usa ka doble nga pader (doble nga panig) nga katalista dungan nga naghimo og duha ka mga buluhaton: nag-oxidize sa carbon monoxide sa carbon dioxide ug gi-oxidize ang mga hydrocarbon (wala masunog o bahin nga nasunog nga gasolina) sa carbon dioxide ug tubig.

Ang kini nga matang sa awto nga awto gigamit sa diesel ug gasolina nga makina aron maminusan ang makadaot nga pagbuga sa mga hydrocarbons ug carbon monoxide hangtod kaniadtong 1981, apan tungod kay dili niini mabag-o ang nitrogen oxides, pagkahuman sa 81 gipulihan kini og three-way catalista.

Tulo ka paagi nga redox catalytic converter

Ang kini nga matang sa awtomatikong catalyst, sama sa nahimo, gipaila kaniadtong 1981, ug karon kini naka-install sa tanan nga mga modernong awto. Ang three-way catalyst naghimo og tulo ka mga buluhaton nga dungan:

• pagminus sa nitric oxide ngadto sa nitroheno ug oksiheno;
• nag-oxidize sa carbon monoxide sa carbon dioxide;
• nag-oxidize sa wala pa masunog nga mga hydrocarbon sa carbon dioxide ug tubig.

Tungod kay kini nga matang sa catalytic converter naghimo sa duha nga pagkunhod ug oksihenasyon nga mga lakang sa catalysis, kini naghimo sa iyang buluhaton nga adunay hangtod sa 98% nga kahusayan. Kini nagpasabot nga kon ang imong sakyanan nasangkapan sa ingon nga catalytic converter, kini dili makahugaw sa palibot uban sa makadaot nga emissions.

Mga lahi sa catalista sa mga diesel engine

Alang sa mga salakyanan nga diesel, hangtod karong bag-o, usa sa labing gigamit nga catalytic converter mao ang Diesel Oxidation Catalyst (DOC). Kini nga catalyst naggamit oxygen sa exhaust stream aron mabalhin ang carbon monoxide ngadto sa carbon dioxide ug hydrocarbons sa tubig ug carbon dioxide. Sa kasubo, ang kini nga klase nga catalyst 90% ra ang episyente ug nakahimo nga tangtangon ang baho sa diesel ug maminusan ang makita nga mga partikulo, apan dili kini epektibo nga maminusan ang WALA x nga gibuga.

Ang mga makina sa diesel nagpagawas mga gas nga adunay sulud nga taas nga lebel sa partikulo nga butang (soot), nga naglangkob sa panguna nga elemento nga carbon, nga dili masagubang sa mga catalyst sa DOC, busa kinahanglan tangtangon ang mga partikulo gamit ang gitawag nga mga particulate filters (DPF).

Giunsa mapadayon ang mga katalista?

Aron malikayan ang mga problema sa catalyst, hinungdan nga mahibal-an nga:

• Ang kasagaran nga kinabuhi sa catalyst mga 160000 km. Pagkahuman sa pagbiyahe sa kini nga distansya, kinahanglan nimo nga hunahunaon ang pag-ilis sa transducer.
• Kung ang salakyanan adunay usa ka catalytic converter, kinahanglan nga dili nimo gamiton ang lead fuel, tungod kay kini makapakunhod sa pagka-epektibo sa catalyst. Ang bugtong angay nga sugnod niini nga kaso mao ang unleaded.

Wala’y pagduha-duha, ang mga kaayohan sa kini nga mga aparato alang sa kalikopan ug sa among kahimsog grabe kaayo, apan dugang sa ilang mga benepisyo, adunay usab sila mga kakulangan.

Ang usa sa ilang labing kadaghan nga mga kakulian mao nga sila nagtrabaho lamang sa taas nga temperatura. Sa ato pa, pagsugod nimo sa imong awto, ang catalytic converter wala’y gihimo aron maminusan ang mga gibuga nga tambutso.

Nagsugod ra kini molihok nga episyente pagkahuman sa mga gas nga maubos nga gipainit hangtod sa 250-300 degree Celsius. Kini ang hinungdan nga ang pipila nga naghimo sa awto naghimo mga lakang aron matubag ang kini nga problema pinaagi sa pagbalhin sa katalista nga duul sa makina, nga sa usa ka bahin mapaayo ang paghimo sa aparato apan gipamub-an ang gitas-on sa kinabuhi niini tungod kay ang kaduol niini sa makina nagbutang niini sa taas kaayo nga temperatura.

Sa mga ning-agi nga katuigan, nadesisyonan nga ibutang ang catalytic converter sa ilawom sa lingkuranan sa pasahero sa gilay-on nga magtugot niini sa pagpadagan nga labi ka episyente nga dili mabutang sa taas nga temperatura sa makina.

Ang ubang mga disbentaha sa mga catalyst mao ang kanunay nga pagbara ug pagsunog sa cake. Ang Burnout kasagaran mahitabo tungod sa wala masunog nga sugnod nga mosulod sa tambutso nga sistema nga gisunog sa catalytic converter feed. Ang pagbara sa kasagaran mahitabo tungod sa dili maayo o dili angay nga gasolina, normal nga pagsul-ob ug pagkagisi, estilo sa pagmaneho, ug uban pa.

Gamay kaayo kini nga mga disbentaha kontra sa backdrop sa daghang mga benepisyo nga makuha gikan sa paggamit og mga automotive catalista. Salamat sa kini nga mga aparato, limitado ang makadaot nga pagbuga gikan sa mga awto.

Ang ubang mga kritiko nangatarongan nga ang carbon dioxide usa usab ka makadaot nga pagbuga. Nagtuo sila nga dili kinahanglan ang usa ka catalyst sa usa ka awto, tungod kay ang ingon nga mga pagbuga nagdugang sa epekto sa greenhouse. Sa pagkatinuod, kon ang usa ka sakyanan walay catalytic converter ug mobuga ug carbon monoxide ngadto sa hangin, kini nga oxide mahimong carbon dioxide sa atmospera.

Kinsa ang Nag-imbento sa Catalyst?

Bisan kung ang mga catalista wala magpakita nga daghan hangtod sa ulahing bahin sa katuigang 1970, ang ilang kaagi nagsugod nga labi ka sayo.

Ang amahan sa catalyst gikonsiderar nga French chemical engineer nga si Eugene Goudry, kinsa niadtong 1954 mipatent sa iyang imbensyon ubos sa ngalan nga "Exhaust Catalytic Converter".

Sa wala pa ang kini nga imbensyon, si Goodry nag-imbento sa catalytic cracking, diin daghang mga komplikado nga organikong kemikal ang gibulag sa dili makadaot nga mga produkto. Pagkahuman nag-eksperimento siya sa lainlaing mga lahi sa gasolina, ang iyang katuyoan nga limpyohan kini.

Ang tinuud nga paggamit sa mga catalista sa mga awto nahimo kaniadtong tungatunga sa katuigang 1970, kung kanus-a gihatud ang labi ka higpit nga mga regulasyon sa pagpugong sa pagbuga nga nagkinahanglan nga tangtangon ang tingga gikan sa tambutso gikan sa mubu nga kalidad nga gasolina.

Mga pangutana ug tubag:

Sa unsa nga paagi sa pagsusi sa presensya sa usa ka catalyst sa sakyanan? Aron mahimo kini, tan-awa lang sa ilawom sa awto. Dugang pa sa nag-unang muffler ug ang gamay nga muffler (ang resonator nga naglingkod atubangan sa exhaust system), ang catalyst mao ang laing bombilya.

Asa ang catalyst sa sakyanan? Tungod kay ang catalyst kinahanglan nga molihok sa taas nga mga kondisyon sa temperatura, kini nahimutang nga duol sa exhaust manifold kutob sa mahimo. Kini anaa sa atubangan sa resonator.

Unsa ang usa ka catalyst sa usa ka sakyanan? Kini usa ka catalytic converter - usa ka dugang nga bombilya sa sistema sa tambutso. Kini napuno sa seramiko nga materyal, ang udlan niini gitabonan sa bililhong metal.