Kepiye cara kerja konverter katalitik otomotif?

Sajrone operasi mesin pembakaran internal, gas pembuangan diluncurake menyang atmosfer, sing ora mung dadi salah siji penyebab utama polusi udara, nanging uga dadi salah sawijining penyebab akeh penyakit.

Gas-gas kasebut, sing metu saka sistem knalpot kendharaan, kalebu elemen sing mbebayani banget, mula mobil modern dilengkapi sistem pembuangan khusus, sing ana katalis tetep ana.

Konverter katalitik ngrusak molekul sing mbebayani ing gas pembuangan lan nggawe dheweke bisa dadi aman kanggo masarakat lan lingkungan.

Apa katalis?

Konverter katalitik minangka jinis piranti sing tugas utamane kanggo nyuda emisi sing mbebayani saka gas buang saka mesin mobil. Struktur katalis iku gampang. Iki minangka wadhah logam sing dipasang ing sistem knalpot mobil.

Ana rong pipa ing tank. "Input" konverter disambungake menyang mesin, lan gas buang mlebu liwat, lan "output" disambungake menyang resonator sistem pembuangan kendaraan.

Nalika gas knalpot mesin mlebu katalis, reaksi kimia ditindakake. Dheweke ngrusak gas sing mbebayani lan malih dadi gas sing ora mbebayani sing bisa diluncurake menyang lingkungan.

Apa komponen konverter katalitik?

Supaya luwih jelas kepiye cara kerja konverter katalitik mobil, ayo nimbang unsur utamane. Tanpa menehi katrangan, mung dhaptar elemen utama sing digawe.

Landasan

Substrat yaiku struktur internal katalis ing ngendi katalis lan logam mulia dilapisi. Ana sawetara jinis substrat. Bentenane utama yaiku bahan sing digawe. Paling asring minangka zat inert sing nyetabilake partikel aktif ing permukaane.

Jangkoan

Bahan katalis aktif biasane dumadi saka alumina lan senyawa kayata cerium, zirkonium, nikel, barium, lanthanum lan liya-liyane. Tujuan saka lapisan iku kanggo nggedhekake lumahing fisik saka landasan lan ngawula minangka basa dhateng kang logam mulia disimpen.

Logam larang regane

Logam mulia sing ana ing konverter katalitik bisa nindakake reaksi katalitik sing penting banget. Logam mulia sing umum digunakake yaiku platinum, paladium lan rhodium, nanging ing taun-taun pungkasan, akeh manufaktur wiwit nggunakake emas.

Omah

Omah kasebut minangka cangkang njaba piranti lan ngemot substrat lan unsur katalis liyane. Bahan sing biasane digawe yaiku stainless steel.

Pipa

Pipa kasebut nyambungake konverter katalitik kendharaan menyang sistem pembuangan lan mesin kendharaan. Dheweke digawe saka waja tahan karat.

Kepiye cara kerja konverter katalitik otomotif?

Kanggo ngoperasikake mesin pembakaran internal, penting proses pembakaran stabil saka campuran bahan bakar udara ing silinder kasebut. Sajrone proses kasebut, gas sing mbebayani digawe, kayata karbon monoksida, oksida nitrogen, hidrokarbon lan liya-liyane.

Yen mobil ora duwe konverter katalitik, kabeh gas sing mbebayani banget, sawise dibuwang menyang manifold saka mesin, bakal ngliwati sistem pembuangan lan langsung menyang udara sing dihirup.

Yen kendaraan duwe konverter katalitik, gas pembuangan bakal mili saka mesin menyang muffler liwat endhas madu ing substrat lan reaksi karo logam mulia. Minangka asil reaksi kimia, zat sing mbebayani dietralisir, lan mung knalpot sing ora mbebayani, sing umume karbon dioksida, mlebu lingkungan saka sistem pembuangan.

Kita ngerti saka pelajaran kimia yen katalis minangka zat sing nyebabake utawa nyepetake reaksi kimia tanpa kena pengaruh. Katalis melu reaksi nanging dudu reaktan utawa produk saka reaksi katalitik.

Ana rong tahap ing endi gas mbebayani ing katalis yaiku nyuda lan oksidasi. Kepiye cara kerjane?

Nalika suhu operasi katalis tekan 500 nganti 1200 derajat Fahrenheit utawa 250-300 derajat Celcius, kedadeyan loro yaiku: nyuda, lan sanalika sawise reaksi oksidasi. Kayane rada rumit, nanging sejatine tegese molekul zat kasebut ilang lan entuk elektron sekaligus, sing ngganti strukture.

Pangurangan (penyerapan oksigen) sing ana ing katalis ditujukan kanggo ngowahi oksida nitrat dadi gas sing ramah lingkungan.

Kepiye katalis otomotif bisa digunakake ing tahap pemulihan?

Nalika nitrous oxide saka gas pembuangan saka mobil mlebu katalis, platinum lan rhodium ing njero mula tumindak ing bosok molekul nitrogen oksida, dadi gas sing mbebayani dadi sing ora bahaya.

Apa sing kedadeyan nalika tahap oksidasi?

Tahap kapindho sing kedadeyan ing katalis diarani reaksi oksidasi, ing endi hidrokarbon sing ora diobong diowahi dadi karbon dioksida lan banyu kanthi dicampur karo oksigen (oksidasi).

Reaksi sing ana ing katalis ngganti komposisi kimia gas buang, ngowahi struktur atom sing digawe. Nalika molekul gas mbebayani pindhah saka mesin menyang katalis, mula pecah dadi atom. Atom-atom kasebut banjur gabung maneh dadi molekul dadi bahan sing relatif ora bahaya kayata karbon dioksida, nitrogen lan banyu, lan diluncurake menyang lingkungan liwat sistem pembuangan.

Jinis utama konverter katalitik sing digunakake ing mesin bensin yaiku loro: rong arah lan telung arah.

Bilateral

Katalis kanthi tembok dobel (sisi loro) bebarengan nindakake rong tugas: ngoksidasi karbon monoksida dadi karbon dioksida lan ngoksidasi hidrokarbon (bahan bakar sing ora diobong utawa sebagian kobong) menyang karbon dioksida lan banyu.

Katalis otomotif iki digunakake ing mesin diesel lan bensin kanggo nyuda emisi hidrokarbon lan karbon monoksida sing mbebayani nganti taun 1981, nanging amarga ora bisa ngonversi nitrogen oksida, sawise 81 diganti katalis telung arah.

Konverter katalitik redoks telung arah

Katalis otomotif jinis iki, kaya sing ternyata, dikenalake ing taun 1981, lan saiki wis dipasang ing kabeh mobil modern. Katalis telung arah nindakake telung tugas kanthi bebarengan:

• nyuda oksida nitrat dadi nitrogen lan oksigen;
• ngoksidasi karbon monoksida dadi karbon dioksida;
• ngoksidasi hidrokarbon sing ora diobong dadi karbon dioksida lan banyu.

Amarga jinis konverter katalitik iki nindakake langkah-langkah reduksi lan oksidasi katalisis, mula nindakake tugas kanthi efisiensi nganti 98%. Iki tegese yen mobil sampeyan dilengkapi konverter katalitik kasebut, ora bakal ngrusak lingkungan kanthi emisi sing mbebayani.

Jinis katalis ing mesin diesel

Kanggo kendaraan diesel, nganti saiki, salah siji konverter katalitik sing paling umum digunakake yaiku Diesel Oksidasi Catalyst (DOC). Katalis iki nggunakake oksigen ing aliran knalpot kanggo ngonversi karbon monoksida dadi karbon dioksida lan hidrokarbon dadi banyu lan karbon dioksida. Nanging, katalis jinis iki mung efisien 90% lan bisa ngilangi bau diesel lan nyuda partikel sing bisa dideleng, nanging ora efektif nyuda emisi NO x.

Mesin diesel ngetokake gas sing ngemot bahan partikel (soot) sing cukup dhuwur, sing umume kalebu karbon unsur, sing ora bisa diatasi karo katalis DOC, mula partikel kasebut kudu dicopot nganggo filter partikel sing diarani (DPF).

Kepiye katalis dijaga?

Kanggo ngindhari masalah karo katalis, penting ngerti:

• Umume katalis umure udakara 160000 km. Sawise lelungan jarak iki, sampeyan kudu mikir ngganti transduser.
• Yen kendaraan dilengkapi konverter katalitik, sampeyan ora kudu nggunakake bahan bakar timbal, amarga nyuda efektifitas katalis. Mung bahan bakar cocok ing kasus iki unleaded.

Ora diraguhi, mupangat piranti kasebut kanggo lingkungan lan kesehatan kita gedhe tenan, nanging saliyane mupangate, uga duwe kekurangan.

Salah sawijining kerugian paling gedhe yaiku mung kerja ing suhu dhuwur. Kanthi tembung liyane, nalika sampeyan miwiti mobil, konverter katalitik ora nindakake apa-apa kanggo nyuda emisi gas buang.

Mung wiwit bisa digunakake kanthi efisien sawise gas pembuangan dipanaskan nganti 250-300 derajat Celcius. Pramila sawetara pabrikan mobil wis njupuk langkah-langkah kanggo ngatasi masalah iki kanthi mindhah katalis nyedhaki mesin, sing ing tangan siji bisa nambah kinerja piranti nanging nyepetake umur umure amarga jarak mesin kasebut ndadekake suhu sing dhuwur banget.

Ing taun-taun pungkasan, diputusake kanggo nyelehake konverter katalitik ing sangisore kursi penumpang kanthi jarak sing bakal ngidini supaya bisa luwih efisien tinimbang ora kena suhu mesin sing dhuwur.

Kerugian liyane saka katalis yaiku kerep clogging lan kobong kue. Burnout biasane kedadeyan amarga bahan bakar sing ora diobong mlebu ing sistem pembuangan sing diobong ing feed konverter katalitik. Clogging paling asring kedadeyan amarga bensin sing ora apik utawa ora cocog, nyandhang normal, gaya nyopir, lsp.

Iki minangka kerugian cilik tinimbang latar mburi mupangat sing bisa diduweni saka nggunakake katalis otomotif. Thanks kanggo piranti kasebut, emisi mbebayani saka mobil diwatesi.

Sawetara kritikus ujar manawa karbon dioksida uga minangka emisi sing mbebayani. Dheweke percaya yen katalis ora dibutuhake ing mobil, amarga emisi kasebut nambah efek omah kaca. Nyatane, yen mobil ora duwe catalytic converter lan ngetokake karbon monoksida menyang udhara, oksida iki dhewe bakal dadi karbon dioksida ing atmosfer.

Sapa sing Nggawe Katalis?

Sanajan katalis durung katon akeh nganti pungkasan taun 1970an, sejarahe diwiwiti luwih dhisik.

Bapakne katalis kasebut dianggep minangka insinyur kimia Prancis Eugene Goudry, sing ing taun 1954 paten panemune kanthi jeneng "Exhaust Catalytic Converter".

Sadurunge panemuan iki, Goodry nemokake retakan katalitik, ing endi bahan kimia organik kompleks gedhe dipisahake dadi produk sing ora bahaya. Banjur dheweke nyoba macem-macem jinis bahan bakar, tujuane supaya luwih resik.

Pemanfaatan katalis nyata ing mobil ditindakake ing pertengahan taun 1970an, nalika peraturan kontrol emisi sing luwih ketat diluncurake sing mbutuhake ngilangi timah saka knalpot saka bensin berkualitas rendah.

Pitakonan & Jawaban:

Carane mriksa anané katalis ing mobil? Kanggo nindakake iki, mung katon ing mobil. Saliyane muffler utama lan muffler cilik (resonator sing lenggah ing ngarepe sistem exhaust), katalis punika bohlam liyane.

Endi katalis ing mobil? Wiwit katalis kudu operate ing kahanan suhu dhuwur, dumunung minangka cedhak exhaust manifold sabisa. Iku ing ngarepe resonator.

Apa katalis ing mobil? Iki minangka konverter katalitik - bohlam tambahan ing sistem pembuangan. Iki diisi karo bahan keramik, honeycomb sing ditutupi karo logam mulia.