Ciamar a tha inneal-tionndaidh catalyt fèin-ghluasadach ag obair?

Nuair a bhios einnsean losgaidh a-staigh ag obair, thèid gasaichean sgaoilte a leigeil a-mach don àile, a tha chan e a-mhàin aon de na prìomh adhbharan airson truailleadh èadhair, ach cuideachd aon de na h-adhbharan airson mòran ghalaran.

Tha na gasaichean sin, a tha a ’tighinn a-mach à siostaman teasachaidh charbadan, air an dèanamh suas de eileamaidean a tha gu math cronail, agus is e sin as coireach gu bheil càraichean an latha an-diugh air an uidheamachadh le siostam dìon sònraichte, anns a bheil catalpa an-còmhnaidh an làthair.

Bidh an inneal-tionndaidh catalytic a ’sgrios mholacilean cronail ann an gasaichean sgaoilte agus gan dèanamh cho sàbhailte sa ghabhas dha daoine agus an àrainneachd.

Dè a th ’ann an catalpa?

Is e seòrsa inneal a th ’ann an inneal-tionndaidh catarail agus is e a’ phrìomh obair aige sgaoilidhean cronail bho ghasan einnseanan càraichean a lughdachadh. Tha an structar catalyst sìmplidh. Is e soitheach meatailt a tha seo a tha air a chuir a-steach ann an siostam dìon càr.

Tha dà phìob anns an tanca. Tha “cuir a-steach” an inneal-tionndaidh ceangailte ris an einnsean, agus bidh gasaichean toirmisgte a ’dol a-steach troimhe, agus tha an“ toradh ”ceangailte ri resonator siostam teasachaidh a’ charbaid.

Nuair a thig gas gas einnsean a-steach don chataltair, bidh ath-bhualadh ceimigeach a ’tachairt. Bidh iad a ’sgrios gasaichean cronail agus gan tionndadh gu gasaichean gun chron a dh’ fhaodar an leigeil a-mach don àrainneachd.

Dè na h-eileamaidean a th ’anns an inneal-tionndaidh catalytic?

Gus a dhèanamh beagan nas soilleire mar a bhios inneal-tionndaidh catalyt fèin-ghluasadach ag obair, leig dhuinn sùil a thoirt air na prìomh eileamaidean a th ’ann. Gun a bhith a ’dol a-steach gu mion-fhiosrachadh, chan eil sinn a’ liostadh ach na prìomh eileamaidean bhon deach a thogail.

Strat

Is e an substrate structar a-staigh a’ chatalaiche air a bheil an catalyst agus na meatailtean luachmhor air an còmhdach. Tha grunn sheòrsaichean de substrates ann. Is e am prìomh eadar-dhealachadh aca an stuth bhon deach a dhèanamh. Mar as trice is e stuth inert a th ’ann a bhios a’ bunailteachadh gràinean gnìomhach air an uachdar aige.

Rannsachadh

Mar as trice bidh an stuth catalyst gnìomhach a’ toirt a-steach alùmanum agus todhar mar cerium, zirconium, nicil, barium, lanthanum agus feadhainn eile. Is e adhbhar a’ chòmhdaich uachdar fiosaigeach an t-substrate a leudachadh agus a bhith na bhunait air am bi na meatailtean luachmhor air an tasgadh.

Meatailtean luachmhor

Bidh na meatailtean luachmhor a tha an làthair anns an inneal-tionndaidh catalytic a’ coileanadh freagairt catalytach air leth cudromach. Is e meatailtean luachmhor a thathas a ’cleachdadh gu cumanta platinum, palladium agus rhodium, ach anns na bliadhnachan mu dheireadh tha àireamh mhòr de luchd-saothrachaidh air tòiseachadh a’ cleachdadh òr.

Taigheadas

Is e an taigheadas slige a-muigh an inneil agus tha an substrate agus eileamaidean eile den inneal-togail ann. Is e stàilinn gun staoin an stuth às a bheil a’ chùis air a dhèanamh mar as trice.

Pìoban

Bidh na pìoban a ’ceangal inneal-tionndaidh catalytic a’ charbaid ri siostam teasachaidh agus einnsean a ’charbaid. Tha iad air an dèanamh de stàilinn.

Ciamar a tha inneal-tionndaidh catalyt fèin-ghluasadach ag obair?

Airson einnsean losgaidh a-staigh obrachadh, tha e cudromach gum bi pròiseas losgaidh seasmhach den mheasgachadh connaidh èadhair a ’tachairt anns na siolandairean aige. Tron phròiseas seo, thèid gasaichean cronail a chruthachadh, leithid carbon monoxide, nitrogen oxides, hydrocarbons agus feadhainn eile.

Mura h-eil inneal-tionndaidh catarail aig a ’chàr, thèid na gasaichean uamhasach cronail sin, às deidh dhaibh a bhith air an leigeil a-mach don inneal sgaoilte bhon einnsean, a’ dol tron ​​t-siostam sruthaidh agus a ’dol dìreach a-steach don èadhar a bhios sinn ag anail.

Ma tha inneal-tionndaidh catarail aig a ’charbad, bidh gasaichean sgaoilte a’ sruthadh bhon einnsean chun a ’mhuffler tro lus meala an t-substrate agus ag ath-fhreagairt le meatailtean luachmhor. Mar thoradh air ath-bhualadh ceimigeach, tha stuthan cronail air an neodachadh, agus chan eil ach sgudal gun chron, a tha sa mhòr-chuid carbon dà-ogsaid, a ’faighinn a-steach don àrainneachd bhon t-siostam cnàmhaidh.

Tha fios againn bho leasanan ceimigeachd gur e stuth a th’ ann an catalyst a dh’ adhbhraicheas no a luathaicheas ath-bhualadh ceimigeach gun a bhith a’ toirt buaidh air. Bidh catalysts a’ gabhail pàirt ann an ath-bheachdan ach chan eil iad nan luchd-freagairt no nan toraidhean de fhreagairt catalytach.

Tha dà ìre tro bheil gasaichean cronail anns a ’chataltair a’ dol seachad: lughdachadh agus oxidation. Ciamar a tha e ag obair?

Nuair a ruigeas teòthachd obrachaidh an catalpa 500 gu 1200 ceum Fahrenheit no 250-300 ceum Celsius, bidh dà rud a ’tachairt: lughdachadh, agus dìreach às deidh sin an ath-bhualadh oxidation. Tha seo caran toinnte, ach tha e a ’ciallachadh gu bheil moileciuilean an stuth a’ call agus a ’faighinn dealanan aig an aon àm, a tha ag atharrachadh an structar aca.

Tha an lughdachadh (gabhail ocsaidean) a tha a ’tachairt anns an catalpa ag amas air nitric oxide a thionndadh gu gas a tha càirdeil don àrainneachd.

Ciamar a tha catalpa fèin-ghluasadach ag obair aig ìre ath-bheothachaidh?

Nuair a thèid nitous oxide bho ghasan èasgaidh càr a-steach don inneal-catalachaidh, bidh am platanam agus an ròs-chraobh innte a ’tòiseachadh ag obair air lobhadh moileciuil nitrogen ocsaid, a’ tionndadh a ’ghas cronail gu bhith gu tur gun chron.

Dè thachras aig ìre oxidation?

Is e an dàrna ìre a tha a ’tachairt anns a’ chataltair an ath-bhualadh oxidation, anns a bheil hydrocarbons gun losgadh air an tionndadh gu carbon dà-ogsaid agus uisge le bhith a ’measgachadh le ocsaidean (oxidation).

Bidh na h-ath-bheachdan a tha a ’tachairt anns an catalpa ag atharrachadh cothlamadh ceimigeach nan gasaichean sgaoilte, ag atharrachadh structar an dadam anns a bheil iad air an dèanamh. Nuair a bhios moileciulan de ghasan cronail a ’dol bhon einnsean chun an catalpa, bidh e gan briseadh sìos gu dadaman. Bidh na dadaman, an uair sin, a ’dol a-steach do mholacilean gu stuthan a tha an ìre mhath gun chron leithid carbon dà-ogsaid, nitrogen agus uisge, agus bidh iad air an leigeil a-mach don àrainneachd tron ​​t-siostam cnàmhaidh.

Is e dà phrìomh sheòrsa de thionndaidhean catalytic a thathas a ’cleachdadh ann an einnseanan gasoline: dà-shligheach agus trì-shligheach.

Dà-thaobhach

Bidh an catalpa le balla dùbailte (dà-thaobh) a ’dèanamh dà ghnìomh aig an aon àm: a’ oxidachadh carbon monoxide gu carbon dà-ogsaid agus a ’oxidachadh hydrocarbons (connadh gun losgadh no pàirt dheth) gu carbon dà-ogsaid agus uisge.

Chaidh an seòrsa catalpa fèin-ghluasadach seo a chleachdadh ann an einnseanan dìosail agus gasoline gus sgaoilidhean cronail hydrocarbons agus carbon monoxide a lughdachadh gu 1981, ach bho nach b ’urrainn dha naitridean ocsaidean a thionndadh, às deidh 81 chaidh catalpaichean trì-shligheach a chuir na àite.

Tionndadh catalytic redox trì-shligheach

Chaidh an seòrsa catalpa fèin-ghluasadach seo, mar a thionndaidh e, a thoirt a-steach ann an 1981 agus tha e a-nis ri lorg anns a h-uile càr ùr-nodha. Bidh an catalpa trì-shligheach a ’dèanamh trì gnìomhan aig an aon àm:

• a ’lughdachadh nitric oxide gu nitrogen agus ogsaidean;
• a ’oxidachadh carbon monoxide gu carbon dà-ogsaid;
• a ’oxidachadh hydrocarbons gun losgadh gu carbon dà-ogsaid agus uisge.

Leis gu bheil an seòrsa inneal-tionndaidh catalytic seo a’ coileanadh an dà chuid ceumannan lughdachadh agus oxidation catalysis, bidh e a’ coileanadh a ghnìomh le suas ri 98% èifeachdas. Tha seo a’ ciallachadh ma tha do chàr uidheamaichte le inneal-tionndaidh catalytic mar sin, cha dèan e truailleadh air an àrainneachd le sgaoilidhean cronail.

Seòrsaichean catalpa ann an einnseanan dìosail

Airson carbadan dìosail, gu o chionn ghoirid, b ’e an Catalist Ocsadaidh Dìosail (DOC) aon de na h-innealan-tionndaidh catarail as cumanta. Bidh an catalpa seo a ’cleachdadh ocsaidean anns an t-sruth sruthaidh gus carbon monoxide a thionndadh gu carbon dà-ogsaid agus hydrocarbons gu uisge agus carbon dà-ogsaid. Gu mì-fhortanach, chan eil an seòrsa catalpa seo ach 90% èifeachdach agus tha e a ’riaghladh cuir às do bholadh dìosail agus lughdachadh gràinean faicsinneach, ach chan eil e èifeachdach ann a bhith a’ lughdachadh sgaoilidhean NO x.

Bidh einnseanan dìosail a ’leigeil a-mach gasaichean anns a bheil ìre coimeasach àrd de stuth gràineach (sùith), a tha sa mhòr-chuid de charbon eileamaideach, nach urrainn dha catalpaichean DOC dèiligeadh riutha, agus mar sin feumar na mìrean a thoirt air falbh le bhith a’ cleachdadh sìoltachain gràineach (DPF).

Ciamar a tha catalpaichean air an cumail?

Gus duilgheadasan leis an catalpa a sheachnadh, tha e cudromach fios a bhith agad:

• Tha beatha cuibheasach catalpa timcheall air 160000 km. An dèidh siubhal air an astar seo, feumaidh tu beachdachadh air ath-chur an transducer.
• Ma tha an carbad air a uidheamachadh le inneal-tionndaidh catalytic, cha bu chòir dhut connadh luaidhe a chleachdadh, oir tha e a 'lùghdachadh èifeachdas an inneal-togail. Is e an aon chonnadh iomchaidh sa chùis seo gun luaidhe.

Gun teagamh, tha buannachdan nan innealan sin airson na h-àrainneachd agus ar slàinte fìor mhòr, ach a bharrachd air na buannachdan aca, tha na buannachdan aca cuideachd.

Is e aon de na h-eas-bhuannachdan as motha nach bi iad ag obair ach aig teòthachd àrd. Ann am faclan eile, nuair a thòisicheas tu do chàr, cha bhith an inneal-tionndaidh catalytic a ’dèanamh cha mhòr dad gus sgaoilidhean sgaoilte a lughdachadh.

Cha bhith e a ’tòiseachadh ach ag obair gu h-èifeachdach às deidh na gasaichean teasachaidh a theasachadh gu 250-300 ceum Celsius. Sin as coireach gu bheil cuid de luchd-saothrachaidh chàraichean air ceumannan a ghabhail gus dèiligeadh ris an duilgheadas seo le bhith a ’gluasad an catalpa nas fhaisge air an einnsean, a tha air aon làimh a’ leasachadh coileanadh an inneil ach a ’giorrachadh fad a beatha oir tha cho faisg air an einnsean ga nochdadh gu teodhachd fìor àrd.

Anns na bliadhnachan mu dheireadh, chaidh co-dhùnadh an inneal-tionndaidh catarail a chuir fo chathair an luchd-siubhail aig astar a leigeas leis obrachadh nas èifeachdaiche gun a bhith fosgailte do theodhachd àrd einnsean.

Is e eas-bhuannachdan eile a tha ann an catalyst clogadh tric agus losgadh cèicean. Mar as trice bidh losgadh a-mach a’ tachairt mar thoradh air connadh gun losgadh a’ dol a-steach don t-siostam sgaoilidh a thèid a lasadh anns a’ bhiadh tionndaidh catalytach. Bidh clogadh mar as trice a 'tachairt air sgàth gasoline bochd no mì-fhreagarrach, caitheamh is deòir àbhaisteach, stoidhle dràibhidh, msaa.

Tha iad sin nan eas-bhuannachdan glè bheag an aghaidh cùl-raon de na buannachdan mòra a gheibh sinn bho bhith a ’cleachdadh catalpaichean càraichean. Taing dha na h-innealan sin, tha sgaoilidhean cronail bho chàraichean cuingealaichte.

Tha cuid de luchd-breithneachaidh ag argamaid gu bheil carbon dà-ogsaid cuideachd na sgaoileadh cronail. Tha iad den bheachd nach eil feum air catalyst ann an càr, leis gu bheil sgaoilidhean mar sin a’ meudachadh buaidh taigh-glainne. Gu dearbh, mura h-eil inneal-tionndaidh catalytic aig càr agus ma sgaoileas e carbon aon-ogsaid dhan adhar, tionndaidhidh an ocsaid seo fhèin gu bhith na charbon dà-ogsaid san àile.

Cò a chruthaich an Catalist?

Ged nach do nochd catalyst en masse gu deireadh na 1970n, thòisich an eachdraidh aca mòran na bu thràithe.

Thathas den bheachd gur e athair an inneal-brosnachaidh an innleadair ceimigeach Frangach Eugene Goudry, a rinn patent air an innleachd aige ann an 1954 fon ainm “Exhaust Catalytic Converter”.

Ron innleachd seo, chruthaich Goodry sgoltadh catalytic, anns a bheil ceimigean organach mòr iom-fhillte air an sgaradh gu toraidhean gun chron. An uairsin dh'fheuch e ri diofar sheòrsaichean connaidh, bha e na amas aige a dhèanamh nas glaine.

Chaidh an cleachdadh dha-rìribh catalpaichean ann an càraichean ann am meadhan nan 1970an, nuair a chaidh riaghailtean smachd sgaoilidhean nas cruaidhe a thoirt a-steach a dh ’fheumadh luaidhe a thoirt a-mach às an dùn bho gasoline de chàileachd ìosal.

Ceistean agus Freagairtean:

Ciamar a nì thu sgrùdadh air làthaireachd catalpa air càr? Gus seo a dhèanamh, dìreach coimhead fon chàr. A bharrachd air a ’phrìomh mhuffler agus am muffler beag (an resonator a tha na shuidhe air beulaibh an t-siostam dìon), tha an catalpa na bholg eile.

Càite a bheil an catalpa sa chàr? Leis gum feum an catalpa obrachadh ann an suidheachaidhean teòthachd àrd, tha e suidhichte cho faisg air an t-iomadachadh èadhair sa ghabhas. Tha e air beulaibh an resonator.

Dè a th ’ann an catalpa ann an càr? Is e inneal-tionndaidh catarail a tha seo - bulb a bharrachd san t-siostam cuairteachaidh. Tha e air a lìonadh le stuth ceirmeag, agus tha a ’mheala air a chòmhdach le meatailt luachmhor.