Descrierea componentei catalizator cu trei căi

D07.04-1140-11

Prezentat la modelul 906 la rândul de cilindri dreapta

158 Catalizator

G3/18 Sondă Lambda dreapta în catalizator

G8/4 Sondă Lambda dreapta înainte de catalizator

Amplasarea

Amplasat în apropierea motorului în partea din faţă a instalaţiei de eşapament.

Funcţionare

Reducerea următoarelor emisii poluante în gazele arse:

- Monoxid de carbon (CO)

- Hidrocarbură

- Oxizi de azot (NOX)

P49.10-2419-76

Structură

Catalizator (schematic)

1 Monolit ceramic

2 Împletitură din sârmă (inserţie)

3 Carcasă cu pereţi dubli (izolare)

4 Substrat (Washcoat) cu acoperire din platină şi rodiu

În fiecare catalizator se află câte 2 monoliţi ceramici cu aproximativ câte 600 de celule. Acestea sunt străbătute de gaze arse. Ceramica este formată din aliaj refractar de silicat de aluminiu-magneziu.

Monolitul care reacţionează extrem de sensibil la tensionări este încorporat într-o împletitură din sârmă elastică de oţel înalt aliat şi fixat într-o carcasă din oţel nobil cu pereţi dubli.

Monoliţii ceramici necesită un substrat din monoxid de aluminiu, aşa-numitul "Washcoat", care măreşte suprafaţa activă a catalizatorului cu factorul 7000.

Stratul catalitic activ aplicat pe substrat este format la catalizatoarele cu trei căi în principal din platină şi rodiu.

Platina accelerează oxidarea hidrocarburilor iar CO, rodiu accelerează reducţia NOX.

Sonda Lambda respectivă în catalizator este dispusă lateral la catalizatorul corespunzător şi pătrunde în spaţiul dintre cei doi monoliţi.

P49.10-2420-76

Funcţionare

Componente ale gazelor arse

CO Monoxid de carbon

CO2 Bioxid de carbon

H2O Apă

HC Hidrocarbură

N2 Azot

NOX Oxizi de azot

Procesul de reglare

A Gaze arse nepurificate

B Gaze arse purificate

F Amestec îmbogăţit

M Amestec sărac

λ Lambda (raport combustibil-aer)

Gazele arse străbat catalizatorul şi aici intră în contact cu metalele nobile platină şi rodiu.

În acest timp au loc următoarele procese:

 Prin oxidare sunt transformaţi CO în dioxid de carbon iar hidrocarburile în apă şi dioxid de carbon. Oxigenul necesar este extras din conţinutul rezidual de oxigen în gazele arse.

 Prin reducţie sunt transformaţi NOX în azot şi dioxid de carbon.

Decisiv pentru transformarea emisiilor poluante este conţinutul rezidual de oxigen din gazele arse. El este determinat prin reglarea Lambda şi este menţinut la funcţionare normală la λ =1.

-----------------------------------------------------------------------------------------

Condiţii de funcţionare

Temperatura de funcţionare joacă un rol foarte important atât la catalizator cât şi la sondele Lambda. O conversie substanţială (transformare) a emisiilor poluante are loc abia de la o temperatură de funcţionare de cca. 250 °C. Datorită amplasării în apropierea motorului, a galeriilor de evacuare cu interstiţii izolate şi prin injecţia de aer se atinge rapid după pornire temperatura necesară.

Condiţiile ideale de funcţionare pentru rate mari de transformare şi o durată mare de viaţă predomină în domeniul de temperaturi cuprins între cca. 400 şi până la 800 °C.

Prin disfuncţionalitatea motorului, precum întreruperi de aprindere, poate să crească temperatura catalizatorului la peste 1400 °C. Astfel de temperaturi duc la deteriorarea catalizatorului prin topirea monoliţilor ceramici. Pe lângă aceasta, pentru funcţionarea sigură de lungă durată este necesară utilizarea exclusivă de combustibil fără plumb. Compuşii de plumb se suprapun pe suprafaţa activă şi împiedică astfel contactul gazelor arse cu stratul catalitic.

-----------------------------------------------------------------------------------------

 Pe baza caracteristicii diminuării simultane a trei componente de emisii poluante se utilizează denumirea "catalizator cu trei căi".