Принцип работы каталитического дожигателя
Из курса химии известно, что катализатор – вещество, ускоряющее или вызывающее реакцию, не меняя ее. Оно участвует в процессе, не являясь при этом ни его продуктом, ни активным реагентом. В дожигателе присутствуют катализаторы окислительного и восстановительного типа, которые представляют собой элементы, покрытые ценными металлами. Обычно используется палладий, платина и родий. В связи с дороговизной этих металлов была разработана конструкция, позволяющая использовать минимальное количество материалов и при этом обеспечивать наилучший контакт с выхлопными газами.
Обычно автомобили комплектуются каталитическими дожигателями с керамическим сотовым заполнением и тремя ступенями очистки выхлопов. Такая конструкция позволяет бороться с основными типами вредных веществ в выбросах: угарным газом, летучей органикой, провоцирующей смог, и оксидами азота, негативно влияющими на слизистые оболочки.
Первая ступень – это восстановительный катализатор, состоящий обычно из родия и палладия. При контакте с оксидами азота эти металлы восстанавливают кислород до образования О2, а азот – до N2.
Вторая ступень каталитического дожигателя – это окислительный катализатор, который снижает содержание несгоревших углеводородов, сжигая их с участием палладия и платины. Он ускоряет реакцию угарного газа с кислородом, преобразуя вредный компонент в более безопасный углекислый газ.
Третья ступень – это система контроля, отслеживающая содержание выхлопных газов и управляющая впрыском топлива. Датчик топлива возле двигателя следит за количеством кислорода в выхлопных газах и отправляет данные на компьютер автомобиля. Он, в свою очередь, регулирует процентное соотношение воздуха и топлива в камере сгорания, от которого зависит содержание О2 в выхлопе. Таким образом, система сама себя обеспечивает необходимым количеством кислорода для проведения окислительной реакции и сжигания вредных веществ.
Можно ли повысить КПД каталитического дожигателя?
Несмотря на то что дожигатель уже уменьшает выброс вредных веществ, качество его работы при желании можно улучшить. Один из недостатков устройства – функционирование только при высокой температуре и малая эффективность при холодном запуске двигателя. Решить этот вопрос можно, установив каталитический дожигатель ближе к мотору. Нагрев устройства горячим выхлопом помогает повысить качество работы, но из-за эксплуатации при максимально допустимых температурах уменьшается срок его службы.
Еще один способ улучшить эффективность дожигателя – заранее повысить температуру нагревателем с электросопротивлением. Однако с целесообразностью его установки в систему можно поспорить, т.к. автомобильная электросеть на 12V не обеспечивает необходимую мощность для быстрого нагрева дожигателя. Более высоковольтными аккумуляторами сегодня оснащены только гибридные модели машин.