เครื่องฟอกไอเสียคืออะไรและเหตุใดจึงต้องใช้งานในช่วงที่กำหนด


11

ผมได้ยินที่นี่ที่แปลงปัจจัยที่ต้องดำเนินการภายในบางช่วง "สารเคมี" มิฉะนั้นมันจะสร้างความร้อนที่ไม่จำเป็น

  • เครื่องฟอกไอเสียคืออะไร?
  • มันทำงานยังไง?
  • จุดประสงค์ของพวกเขาในรถคืออะไร?
  • พวกเขาจำเป็นหรือไม่ (เช่นรถทุกคันมี)
  • เหตุใดจึงต้องทำงานในช่วงของสารเคมี

เครื่องฟอกไอเสีย

มันเป็นสิ่งที่ดูตลก นี่เป็นหนึ่งในสิ่งที่ฉันได้ยินบ่อย แต่ก็ยังไม่เข้าใจว่ามันทำอะไร

คำตอบ:


6

ทั้งหมดนี้มาจาก: http://auto.howstuffworks.com/catalytic-converter2.htm

ตกลงโจมตีสิ่งเหล่านี้ตามลำดับ:

เครื่องฟอกไอเสียคืออะไร?

ตำแหน่งเครื่องฟอกไอเสีย
มันเป็นอุปกรณ์ในเส้นทางไอเสียของรถของคุณที่จะช่วยกำจัดก๊าซที่ไม่ต้องการออกจากไอเสีย

มันทำงานยังไง?

ด้านในของเครื่องฟอกไอเสีย

ในทางเคมีตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีจะเร่งความเร็วโดยไม่ต้องมีส่วนร่วม ในกรณีของคนที่อยู่ในรถตัวเร่งปฏิกิริยาคือทองคำขาวโรเดียมแพลเลเดียมและแม้แต่ทองคำในปัจจุบัน ตัวเร่งปฏิกิริยามีสองประเภทในรถยนต์ของคุณตัวเร่งปฏิกิริยาการลดและการออกซิเดชั่น แนวคิดทั่วไปคือคุณสร้างกล่องที่จอดอยู่ในไอเสียที่ทำให้เกิดพื้นที่ผิวของตัวเร่งปฏิกิริยามากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในขณะที่ทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยามีขนาดเล็กเท่าที่มีราคาแพงมาก วันนี้พวกเขาใช้ทองคำในบางอย่างเพราะมันราคาถูกกว่าคนอื่น

ตัวเร่งปฏิกิริยาตัดขวาง

ตัวเร่งปฏิกิริยาการลดเป็นขั้นตอนแรกของตัวแปลงและใช้ในการขัดโมเลกุลNO หรือ NO 2จากกระแสก๊าซ เมื่อโมเลกุลเหล่านั้นตีตัวเร่งปฏิกิริยาที่พวกเขาจะถูกแปลงเป็น n และ O 2 N และ O 2นั้นไม่เป็นพิษเป็นภัย NO และ NO 2ไม่มากนัก

ขั้นตอนที่สองคือการลดการปล่อยไฮโดรคาร์บอนและคาร์บอนมอนอกไซด์โดยการเผาบนหน้าจอตัวเร่งปฏิกิริยาที่เห็นด้านบน

จุดประสงค์ของพวกเขาในรถคืออะไร?

ดูด้านบน. พวกเขากำจัดก๊าซพิษที่ไม่พึงประสงค์ออกจากไอเสีย

พวกเขาจำเป็นหรือไม่ (เช่นรถทุกคันมี)

ในสหรัฐอเมริกาอย่างน้อยรถทุกคันหลังจากปี 1975 จะต้องมีหนึ่งคัน คุณไม่สามารถลงทะเบียนรถยนต์ได้ที่นี่หากมีการลบออก

เหตุใดจึงต้องทำงานในช่วงของสารเคมี

สำหรับเหตุผลที่ว่าทำไมเคมีจึงใช้งานได้เฉพาะในส่วนผสมของอากาศที่มีเชื้อเพลิงแคบฉันไม่ทราบเลย

อีกอย่างหนึ่งและฉันคิดว่าคุณได้รับความคิดนี้จากฉันดังนั้นฉันจึงขออภัยที่ไม่ชัดเจน ไม่ใช่กรณีของตัวแปลงที่ทำให้เกิดความร้อนมากเกินไปเมื่อทำงานนอกช่วงการออกแบบทางเคมี หากเครื่องยนต์ทำงานน้อยเกินไปก็เป็นเครื่องยนต์ที่ทำให้เกิดความร้อนไม่ใช่ตัวแปลง


อ๊ะวันนี้ช้าและดอลลาร์สั้น lol
cdunn

1875 ... 1975 😂😂😂🍻
Dee

สำหรับอุณหภูมิอาจเป็นความตื่นเต้นของโมเลกุลที่ช่วยให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ หรือไม่ตื่นเต้นขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาที่ต้องการ
Dee

โอ้ฉันพูดถึง typos .. ใช่ไม่มีรถในปี 1875 ที่ต้องมีเครื่องฟอกไอเสีย ... :) ขอบคุณสำหรับการค้นหาที่ @Dee, good catch
cdunn

6

เครื่องฟอกไอเสียเป็นโครงสร้างที่เคลือบด้วยโลหะมีค่า เมื่อเครื่องฟอกไอเสียเป็นตัวแรกออกมาโครงสร้างนั้นก็คือลูกบอลเซรามิกที่เคลือบด้วยโลหะ มันใช้งานไม่ได้ดีและโครงสร้างก็เปลี่ยนเป็นหวีน้ำผึ้งหรือเสาหินทั้งเซรามิก ท่อของหวีน้ำผึ้งนั้นจะทำงานตามความยาวของคอนเวอร์เตอร์ เสาหินคล้ายกับหวีน้ำผึ้ง แต่เป็นสี่เหลี่ยมแทนที่จะเป็นรูปหกเหลี่ยม

โลหะสี่ตัวในเครื่องฟอกไอเสียคือแพลตตินั่มโรเดียมพาลาเดียมและซีเรียม โลหะเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับสารมลพิษที่กระทำผิดทั้งสี่เมื่ออุณหภูมิของตัวแปลงสูงเพียงพอ นิพจน์ "ตัวแปลงปิดไฟ" หมายถึงอุณหภูมิที่สูงพอที่จะเริ่มปฏิกิริยาทางเคมี

มลพิษที่ปล่อยออกมาคือออกไซด์ของไนโตรเจน (NOx), ไฮโดรคาร์บอน (HC) และคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) มลพิษเหล่านี้จะถูกย่อยสลายในสภาวะที่แตกต่างกัน CO และ HC ถูกทำลายลงเมื่อส่วนผสมของเชื้อเพลิงไม่ติดมัน ส่วนผสมแบบลีนประกอบด้วยออกซิเจนมากขึ้นและออกซิเจนส่วนเกินที่ใช้ในการออกซิไดซ์ CO เป็น CO2 และแบ่ง HC เป็น CO2 และ H2O NOx จะถูกย่อยสลายในระหว่างส่วนผสมที่หลากหลายเมื่อมีออกซิเจนน้อย NOx แบ่งออกเป็น N2 และ O2 ปล่อยออกซิเจน กระบวนการเหล่านี้ในตัวแปลงจะดำเนินการโดยแพลทินัม, โรเดียมและแพลเลเดียม

ซีเรียมในคอนเวอร์เตอร์ใช้เป็นอุปกรณ์เก็บออกซิเจน เมื่อส่วนผสมนั้นถูกซัลเฟตซีเรียมจะเก็บออกซิเจน เมื่อส่วนผสมเข้มข้นซีเรียมจะปล่อยออกซิเจนออกมาเพื่อช่วยเปลี่ยนสารมลพิษที่ต้องการออกซิเจน

เนื่องจากเงื่อนไขที่ทำลายสารมลพิษเป็นสิ่งที่อยู่ตรงข้ามกันดังนั้นรถจึงจำเป็นต้องสลับไปมาจากยันเป็นคนรวยและกลับมาอีกครั้งอย่างต่อเนื่องเพื่อเปลี่ยนการปล่อยมลพิษทั้งหมด สิ่งนี้นำไปสู่ยานพาหนะที่จะทำงานเป็นวงแคบ ๆ รอบ ๆ stoichiometric หรือ 14.7: 1 พุ่งออกไปมา

การปล่อยเหล่านี้ไม่ดีสำหรับคุณ (มีข้อมูลมากมายบน Google) ตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกแปลงเป็นสิ่งที่ไม่เป็นอันตราย

ในสหรัฐอเมริกายานพาหนะบนทางหลวงทุกคันต้องใช้เครื่องฟอกไอเสีย ข้อยกเว้นคือรถยนต์เก่ามากรถยนต์ที่มีน้ำหนักเกิน 10,000 ปอนด์ยานพาหนะดีเซล (มีอย่างอื่น) มีอีกหลายคัน แต่สิ่งเหล่านี้เป็นเรื่องธรรมดาที่สุด


3
ฉันหวังว่าคุณจะไม่สนใจ @vini_i ฉันได้แก้ไขคำตอบของคุณเพื่อเปลี่ยน "สี่เนื้อสัตว์ในตัวเร่งปฏิกิริยา" เป็นโลหะสี่ตัว .. ถึงแม้ว่าเนื้อสัตว์ทั้งสี่นั้นสนุกมาก :) ฉันรักความผิดพลาดมาก ฉันได้สร้างความสวยงามที่แท้จริงให้กับตัวเอง ..
cdunn

@cdunn ไม่มีปัญหา :)
vini_i

ว้าวสิ่งประดิษฐ์ที่น่าทึ่งจริงๆ มันแปลงรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงจากสารพิษมากเป็นเพียงตัวปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
cst1992

5

•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

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยคือการผสมจะต้องวงจรจากที่อุดมไปด้วยยันสำหรับปฏิกิริยาที่จะเสร็จสมบูรณ์ นี่ไม่เป็นความจริง; มันต้องอยู่ในหน้าต่าง ในระบบเก่ามันจะต้องวนรอบการผสมเพื่อเก็บไว้ในหน้าต่างเพราะเซ็นเซอร์ออกซิเจนแคบ ๆ รายงานเฉพาะส่วนผสมที่ stoichiometric เซ็นเซอร์วงกว้างจะไม่วนรอบการผสม พวกเขาถือส่วนผสมที่มั่นคงในหน้าต่างที่เล็กกว่าซึ่งช่วยปรับปรุงการแปลงมลพิษให้เป็นอัตราที่สูงกว่า 80% ที่สามารถทำได้ด้วยระบบการขี่จักรยานแบบวงแคบ


รักคำตอบของคุณ +1
DucatiKiller

1
@DucatiKiller ขอบคุณนี่เป็นคำถามที่ฉันชอบเพราะมันเกี่ยวข้องกับส่วนที่เข้าใจผิดที่สุดของระบบควบคุมเชื้อเพลิง
เฟร็ดวิลสัน

0

คำตอบสั้น ๆ

เป็นส่วนหนึ่งของไอเสียของคุณที่ช่วยทำความสะอาดควันไอเสีย มันมักจะมีเซ็นเซอร์ทันทีหลังจากนั้น (หรือภายใน) ที่ตรวจสอบว่ามันทำงานอย่างไร ฉันคิดว่าในรถยนต์รุ่นใหม่มันสามารถช่วยในการผสมกับอากาศถ้ารถของคุณกำลังวิ่งหรือวิ่งได้รวย

คุณไม่จำเป็นต้องใช้มัน แต่ถ้าคุณลบมันออกไปอย่างน้อยคุณควรเพิ่มท่อไอเสียปกติบางส่วนเพื่อใช้แทน มันจะช่วยด้วยเสียงและความดันกลับ


ในสหรัฐอเมริกาส่วนใหญ่คุณจำเป็นต้องมีตามกฎหมาย แต่คุณใช้งานได้ถูกต้องไม่จำเป็นต้องใช้
MooseLucifer
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.