Ни один серийный автомобиль не выезжает с завода без каталитического реактора. Это ни для кого секрет, однако для многих каталитический реактор все еще остается объектом неизвестной конструкции.

Каталитический реактор и удаление катализатора

Катализатор — это общее название каталитического реактора, каталитической камеры сгорания или каталитического конвертора. Все три последних наименования можно спокойно использовать в разговоре с профессором политехнического института. Название «катализатор», скорее, для разговора с друзьями.

Закончим со вступлением, перейдем к делу и к Рамфлоу.

Как известно, при работе двигателя внутреннего сгорания в окружающую среду вместе с газами выделяются вредные вещества. Наиболее важными из них оксид углерода (CO), углеводороды (HC) и оксиды азота (NOx). ЕВРО стандарты требуют уменьшения содержания этих веществ в выхлопных газах. Одним из способов является их очищение с помощью правильно подобранных химических реакций окисления и восстановления. Эту функцию в автомобиле выполняет каталитический преобразователь, он содержит в своей конструкции химические вещества (катализаторы), которые вступая в реакцию с веществами, дожигают их до чистых норм. Катализаторы (вещества) сами по себе не имеют срока годности, но срок службы каталитического реактора ориентировочно 80-100 тысяч. км, хотя они могут служить в два раза дольше.

В бензиновых двигателях используются тройные преобразователи. Это означает, что они выполняют три роли: окисления оксида углерода (диоксид углерода, который не является вредным для человека, но несмотря на все это, негативно влияет на парниковый эффект), окисления углеводородов (в результате чего образуется вода и углекислый газ) и подавления оксидов азота. Для того, чтобы эти три процесса могли правильно протекать, необходим правильный состав топливно-воздушной смеси, поэтому необходима ее проверка при помощи лямбда-зонда.

В дизельных двигателях невозможно одновременное подавление оксидов азота из-за специфики их работы (на бедной смеси).

Каталитический реактор состоит из сердечника, выполненного в виде «керамических бусин» или «металлических сот», промежуточного слоя, активного слоя, слоя уплотнительной и изоляционной теплоизоляции в виде матов и жаропрочной стали корпуса, изготовленной из нержавеющей коррозионностойкой стали.

«Керамические бусины» состоят из большого числа канальцев, расположенных в поперечном направлении в соответствии с направлением потока выхлопных газов. Отделены они друг от друга тонкими стенками, а в поперечном сечении создают структуру, похожую на соты. В случае «керамических бусин», трубочки, чаще всего, имеют квадратную форму, но также могут быть прямоугольные, треугольные или шестиугольные, что встречается, однако, реже. Толщина их стенок составляет ок. 0,05 – 0,15 мм.

Металлические монолиты строятся из очень тонкой фольги из коррозионностойкой стали. Сформированы они путем скручивания двух листов различной структуры. Толщина стенок составляет от 0,03 мм до 0,07 мм. Структура монолита очень важна, так как она влияет на ряд параметров, связанных с его конструкцией, таких как сопротивление потока выхлопных газов, механическую прочность монолита, тепловую инерцию (т. е. чувствительность к изменениям температуры), коэффициент теплопроводности, правильную поверхность монолита, максимальную рабочую температуру. Подробнее на сайте Ramflow.

Основными характеризующими величинами являются число канальцев и толщина стенок. Чем больше каналов, тем больше площадь работы, а значит, повышается эффективность конвертера, однако, наряду с этим растет сопротивление потока выхлопных газов. Имеет значение также толщина стенок – если маленькая, то сопротивление меньше, снижается масса монолита и растет его тепловая инерция. Найти компромисс между этими значениями не просто, а одним из основных результатов является получение равномерного потока выхлопных газов.

Добавить комментарий