Экологические параметры современных автомобилей

Активность и селективность нейтрализатора ОГ относятся к числу наиболее важных его параметров. Активность представляет собой способность катализатора инициировать определенный химический процесс. Она обычно характеризует степень превращения реагирующих компонентов при определенной температуре. Степень превращения реагентов ОГ в зависимости от температуры реакции при сжигании компонентов в пламени и в присутствии катализатора.

Степень эффективности нейтрализатора является функцией рабочей температуры. Нейтрализатор начинает работать при достижении температуры 250°С. Рабочая температура в диапазоне 400-800°С обеспечивает оптимальные условия для получения максимальной эффективности и большого срока службы нейтрализатора.

Активность катализатора должна снижаться также и в тех случаях, когда его поверхность будет закрыта механическим путем, например, пленкой расплавленного вещества. Постороннее вещество является антикатализатором.

Новшеством, повышающим эффективность катализатора, стало введение в его состав материалов, аккумулирующих кислород. Принцип действия таких добавок заключается в том, что при наличии в газах свободного кислорода эти вещества вступают с ним в реакцию, т.е. аккумулируют избыточный кислород:
2Се03 + 02 — 4Се02, Се203 + Н02 - 2Се02 + Н2.

В восстановительной среде, несмотря на отсутствие свободного кислорода, оксидирование СО и CmHn происходит благодаря накопленному кислороду по схемам:
2Се03 + СО - 2Се203 + С02,
2Се02 + Н2 — Се203 + Н20.
В этом случае обеспечиваются оптимальные условия для протекания реакции нейтрализации даже при неизбежных отклонениях состава смеси от теоретического. Керамические блоки (носители катализатора) стали более совершенными с большей удельной поверхностью проходных каналов. Они содержат 900 каналов на 645 мм площади поперечного сечения блока. Удельная суммарная поверхность каналов увеличена с 3,0 и 3,5 м2/л объема блока до 4,2 и 5,0 м2/л, а толщина стенок каналов уменьшилась до 25 мкм.

Принципиальная схема трехкомпонентного нейтрализатора ОГ приведена на рис. 4.8. Нейтрализатор представляет собой специальное устройство, заключенное в нержавеющий стальной корпус. За стальной оболочкой находится специальный мат из керамических волокон и смол. Каталитический нейтрализатор конструктивно состоит из входного и выходного устройств, служащих для подвода и выхода нейтрализуемого газа, корпуса и заключенного в него реактора, представляющего собой активную зону, где протекают каталитические реакции.

Нейтрализатор расположен в оболочке из нержавеющей стали. Часто оболочка оснащается термическим экраном для защиты кузова от теплоты, выделившейся в результате химических реакций. С целью исключения опасности разрушения слишком длинного одиночного блока внутри оболочки нейтрализатора располагаются два керамических блока. Эти блоки, содержащие вещестно-катализатор, должны быть надежно закреплены внутри оболочки. Между оболочкой и керамическими блоками уложена металлическая сетка, обеспечивающая правильную установку блоков и исключающая чрезмерные механические нагрузки на них.