Katalizator trójdrożny, opis

P49.10-2836-04

Widok układu wydechowego

157 Katalizator przy przegrodzie przedniej

158 Katalizator przy podwoziu

159 Tłumik środkowy

160 Tłumik końcowy

Położenie

Katalizator przy przegrodzie przedniej jest położony z tyłu z prawej strony na silniku a katalizator przy podwoziu na podwoziu pojazdu.

Zadania

Zmniejszanie emisji szkodliwych związków:

– tlenków azotu (NOX)

– węglowodorów (HC)

– tlenku węgla (CO)

P49.10-2419-76

Budowa

Rysunek schematyczny

1 Ceramiczny blok monolitowy

2 Siatka druciana (zabezpieczenie mechaniczne)

3 Obudowa z podwójnymi ściankami (izolacja)

4 Warstwa nośna (tzw. washcoat) z czynną powłoką z metalu szlachetnego

Ceramiczne bloki monolitowe są elementami ceramicznymi, w których występuje wiele tysięcy kanalików. Przez kanaliki te przedostają się spaliny. Elementy ceramiczne są wykonane z odpornego na wysokie temperatury glinokrzemianu magnezu.

Bardzo podatny na naprężenia blok monolitowy jest umieszczony w elastycznej siatce z drutów stalowych o dużej wytrzymałości i umocowany w obudowie ze stali szlachetnej o podwójnych ściankach.

Bloki ceramiczne wymagają warstwy nośnej z tlenku glinu (Al2O3), tzw. "washcoat", która zwiększa powierzchnię czynną katalizatora o współczynnik ok. 7000.

Umieszczona na warstwie nośnej katalitycznie czynna powłoka z metalu szlachetnego w katalizatorze trójdrożnym jest wykonana z platyny, rodu i palladu.

Platyna i pallad przyspieszają oksydację węglowodoru (HC) i tlenku węgla (CO). Rod pomaga przy redukcji tlenków azotu (NOX).



Poprzez wysokowartościowe pokrycie katalizatora możliwe jest obniżenie jakości paliwa z 98 na 95 ROZ (Research - Oktanzahl)
(z benzyny super na normalną).

P49.10-2420-76

Działanie

Schemat

A Spaliny nieoczyszczone

B Oczyszczone spaliny

F Bogata mieszanka

M Uboga mieszanka

λ Lambda (stosunek paliwa do powietrza)

CO Tlenek węgla

CO2 Dwutlenek węgla

HC Węglowodór

H2O Woda

N2 Azot

NOX Tlenki azotu

Przedostające się przez katalizator spaliny stykają się z metalami szlachetnymi (platyna, rod, pallad).

 W efekcie oksydacji następuje przekształcenie tlenku węgla (CO) na dwutlenek węgla (CO2) i rozkład węglowodoru (HC) na dwutlenek węgla (CO2) i wodę (H2O).

 W efekcie redukcji następuje przekształcenie tlenków azotu (NOx) na azot (N2) i dwutlenek węgla (CO2).

Decydujące dla przekształcenia szkodliwych związków (konwersja) jest zawartość tlenu resztkowego w spalinach. Najlepsze wyniki przekształcania szkodliwych związków uzyskuje się przy λ=1.

Warunki działania

W przypadku katalizatora decydująca jest temperatura robocza. Znaczne przekształcenie szkodliwych związków rozpoczyna się dopiero od temperatury roboczej wynoszącej ok. 250 °C.

Idealne warunki działania, umożliwiające osiągnięcie wysokiego współczynnika sprawności i dużej trwałości eksploatacyjnej panują w zakresie temperatur od ok. 400 do 800 °C.

Temperatura > 850 °C, jaka może powstać przy zanikach zapłonu, prowadzi do termicznego zniszczenia katalizatora (topienie się monolitu).



Określenie "katalizator trójdrożny" wynika z właściwości jednoczesnego redukowania emisji trzech szkodliwych związków.