•ทำไมจึงต้องทำงานในช่วงของสารเคมี
ตัวเร่งปฏิกิริยาของเครื่องยนต์เบนซิน (ก๊าซไอเสีย) จะต้องอยู่ในหน้าต่างเล็ก ๆ ของส่วนผสมเชื้อเพลิงเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีที่ลด NOx และออกซิไดซ์ไฮโดรคาร์บอนขึ้นอยู่กับส่วนผสมและไม่เหมือนกัน NOx สามารถลดลงได้ในสภาพแวดล้อมที่อุดมด้วยเชื้อเพลิงและ HC สามารถออกซิไดซ์ได้ในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนน้อย
สมการที่สำคัญที่สุดสำหรับการออกซิเดชั่น HC คือ:
H2 + 0.5O2 -> H2O (i)
CO + 0.5O2 -> CO2 (ii)
C3H6 + 4.5O2 -> 3CO2 + 3H2O (iii)
C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O (iv)
สมการการปกครองที่สำคัญที่สุดสำหรับการลด NOx คือ:
H2 + NO -> H2O + 0.5N2 (v)
CO + NO -> CO2 + 0.5N2 (vi)
C3H6 + 9NO -> 3CO2 + 3H2O + 4.5N2 (vii)
C3H8 + 10NO -> 3CO2 + 4H2O + 5N2 (viii)
ปฏิกิริยาของซีเรียม: Ce2O3 + 0.5O2 -> 2CeO2 (ix)
ส่วนผสมของเชื้อเพลิงเพียงอย่างเดียวที่ตรงตามความต้องการของปฏิกิริยาทั้งสองชุดคือส่วนผสมที่อยู่ใกล้กับปริมาณสารสัมพันธ์มาก ตัวเร่งปฏิกิริยาจะลดประมาณ 80% ของอินพุต NOx และ HC ตราบใดที่ส่วนผสมนั้นถูกเก็บไว้ในหน้าต่างเชื้อเพลิงผสมขนาดเล็กนี้หน้าต่างปฏิบัติการของ AFR จาก 14.55 เป็น 14.69 (แลมบ์ดา. 1995 ถึง 1.005) นั่นคือส่วนผสมที่ทำให้หลงทางจากปริมาณสารสัมพันธ์มากกว่า 1 เปอร์เซ็นต์
กราฟิกที่แสดงถึงแนวคิดนี้
ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยคือการผสมจะต้องวงจรจากที่อุดมไปด้วยยันสำหรับปฏิกิริยาที่จะเสร็จสมบูรณ์ นี่ไม่เป็นความจริง; มันต้องอยู่ในหน้าต่าง ในระบบเก่ามันจะต้องวนรอบการผสมเพื่อเก็บไว้ในหน้าต่างเพราะเซ็นเซอร์ออกซิเจนแคบ ๆ รายงานเฉพาะส่วนผสมที่ stoichiometric เซ็นเซอร์วงกว้างจะไม่วนรอบการผสม พวกเขาถือส่วนผสมที่มั่นคงในหน้าต่างที่เล็กกว่าซึ่งช่วยปรับปรุงการแปลงมลพิษให้เป็นอัตราที่สูงกว่า 80% ที่สามารถทำได้ด้วยระบบการขี่จักรยานแบบวงแคบ