Как устроен и зачем нужен катализатор.

В наших городах мы замечаем все больше и больше автотранспорта, из-за массовости транспортных средств воздух, которым мы дышим становиться тяжелее. Ведь каждый из нас выезжая за город, ощущает тот кислород, который просто отсутствует в пределах города.

 

 

 Почему наши машины не дают нам дышать вольно, кто-то задумывался над этим вопросом? А многие и не знают, что есть в машине так называемый фильтр для выбрасываемых газов и он называется катализатором.

 

 

К сожалению, катализатор, когда исчерпывает свой ресурс, то его часто вообще не меняют, а просто утилизируют, некоторые автолюбители даже рекомендуют избавиться от него, ссылаясь на то, что без него машина «дышит» лучше, становится резвее. Но если катализатор забит или пришел в негодность, его можно прочистить и так же поменять, да это не дешево. Мне понравилось одно высказывание водителя: — «снял эту «беду» и машина теперь дышит?».

А как же дышим мы, люди? Ведь ничего нет важнее нашего здоровья. А как же жить дальше? Чем будут дышать наши дети? Чтобы определить важность катализатора, давайте заглянем внутрь этой конструкции и посмотрим, как он перерабатывает токсичные газы.

Как устроен автомобильный катализатор?

На наших улицах огромное количество машин. Каждый автомобиль имеет двигатель внутреннего сгорания, производящий токсичные газы: оксид азота, моно оксид углерода и не сгорающие компоненты топлива. Каждый автомобиль оборудован каталитическим конвертером, расположенным под капотом и подключенным к двигателю перед выхлопной трубой. Газы, производимые двигателем, поступают в конвертер, и выходят из него спустя 1/10 сек.

Меньше, чем за 1/10 сек. конвертер перерабатывает токсичные газы в безвредные (пары воды и кислород). Как? Под нержавеющей крышкой спрятаны два керамических блока, каждый из которых состоит из тысяч каналов.

 

 

С торцов блоки покрыты драгоценным металлом, платина и радий на первом блоке, платина и палладий на втором. Вместе они способны реагировать с токсичными газами и производить безопасные для здоровья газы. Все эти металлы не поддаются коррозии, они драгоценные.

Микроканалы (60 на кв.см) нужны для того, чтобы максимально увеличить поверхность контакта металлов с газами. Общая площадь поверхности металла приравнивается к площади футбольного поля. Вот и выходит, что получаем лабораторию по переработке газов мощностью с футбольное поле и размером чуть меньше меча.

Переход токсичных газов в не токсичные газы происходит только при горячем конвертере температурой 750^оС. Раскаленные токсичные газы сами разогревают свою ловушку, они выходят из двигателя при температуре около 500 ^оС. Химические реакции, происходящие внутри конвертера, тоже выделяют тепло, разогревая его, заставляют работать на полную мощность.

 

 

Рассмотрим эти удивительные реакции.

Молекулы оксида азота и монооксида углерода вместе с не сгорающими компонентами топлива попадают в каталитический конвертер, проникая в тысячи микроканалов. Когда газы поступают в первый блок, платина, радий и оксид азота вступают в реакцию, эти металлы притягивают к себе молекулы кислорода, а свободные атомы азота взаимодействуют между собой. Результат, оксид азота превращается в кислород и азот, которые вместе составляют 99% того, чем мы дышим.

Дальше газы поступают во второй блок, где тысячи микроканалов, покрытые платиной и палладием, эти драгоценные металлы притягивают кислород. Высокие температуры заставляют монооксид углерода объединяться с еще одной молекулой кислорода, в результате образуется углекислый газ.

Теперь рассмотрим молекулы не горючих веществ. Высокая температура заставляет их комбинировать с молекулами кислорода, в результате получается углекислый газ и вода. Все это происходит меньше, чем за 1/10 сек. теория нам говорит, что каталитический конвертер обезвреживает 99% токсичных газов.

В действительности такой результат достигается только тогда, когда конвертер становится горячим. Автомобиль должен проехать около 10 км, чтобы конвертер был достаточной температуры. Пока этого не произойдет, окружающая среда страдает от вредных газов.

К сожалению, такие несовершенные системы очистки оставляют машины главным источником загрязнения, но благодаря этим мини лабораториям, степень загрязнения уменьшается в пять раз, и это не плохой результат. Хотим надеяться, что в будущем, изобретения человека приведут к лучшим результатам, которые дадут всем на планете дышать «вольно».