Разбираемся в машинерии, которая превращает токсичные выхлопы ДВС в запах фиалок

Популярная механикаHi-Tech

Как токсичная гарь ДВС превращается в запах фиалок

Катализаторы, адсорбенты, фильтры, зонды, резервуары – под капотом современного автомобиля прячется целый завод по переработке химических отходов. Мы решили разобраться в машинерии, которая, по велению экологического законодательства, превращает токсичные выхлопы ДВС в запах фиалок.

Евгений Фёдоров

В конце 2015 года правительство Германии объявило, что через 35 лет на территории страны не останется автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Это сенсационное заявление стало следствием присоединения к международному альянсу ZEV (Zero-Emission Vehicle), амбициозной целью которого является кардинальное снижение выбросов парниковых газов к 2050 году. Конец автомобилей на углеводородном топливе? Говорить об этом пока рано, так как у автопроизводителей в арсенале много средств снижения токсичности.

Для чего вообще обезвреживать выхлопные газы? Ведь еще в школьном курсе химии вполне четко описано уравнение горения любого органического топлива, в результате которого образуются углекислый газ и вода. И если углекислый газ может представлять некую опасность, то уж водяной пар совсем безобиден.

Однако в камере сгорания двигателя реакции далеки от того школьного уравнения. Во-первых, топливо сгорает не полностью, что ведет за собой образование чрезвычайно токсичного угарного газа (СО) и многочисленных недогоревших углеводородов (от парафинов до аренов). Во-вторых, в процесс горения активно вмешиваются азот воздуха (N2) и различные примеси в бензине (обычно сера). Выбросы оксидов азота (NOx) приводят к образованию смога, кислотных дождей и озоновых дыр, соединения серы вредны для здоровья, в частности раздражают слизистые оболочки глаза.

Кстати, в Соединенных Штатах особое внимание уделяют именно концентрации NOx в выхлопных газах, так как при их разложении под солнечными лучами образуется знаменитый калифорнийский фотохимический смог.

260dd5624fddbe025700c661f8cad489.jpg

Каталитический нейтрализатор

Из школьной программы мы помним, что катализаторы — это вещества, которые ускоряют химические реакции, но сами в них не вступают. Благородные металлы — отличные катализаторы. Внутри трехкомпонентного каталитического нейтрализатора палладий (Pd), платина (Pl) и родий (Rh) тончайшим слоем покрывают керамические соты, площадь поверхности которых достигает 20? 000 м2. Такая внушительная площадь способствует контакту выхлопных газов с благородными металлами, которых, к слову, требуется всего два-три грамма на один нейтрализатор. Задача агрегата — дожечь угарный газ и несгоревшие углеводороды до углекислого газа и воды, а вредные оксиды NOx восстановить до обычного атмосферного азота (последнюю функцию берет на себя родий).

Рабочая температура каталитического нейтрализатора лежит в диапазоне от 400 до 800 °C, поэтому внутренности агрегата изготовлены из термически устойчивой керамики (кордиерит или карбид кремния). Для прогрева катализатору необходимо некоторое время, поэтому холодный мотор выбрасывает в воздух практически неочищенные выхлопы. Инженеры постоянно сталкиваются с выбором: поставить нейтрализатор ближе к мотору, где он будет быстрее прогреваться, либо расположить его ближе к глушителю, где прибор сможет работать в более щадящем температурном режиме.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Ткани со сверхвозможностями: материалы настоящего и будущего Ткани со сверхвозможностями: материалы настоящего и будущего

Культ тканей из природных волокон сменился восторгом от синтетических тканей

Популярная механика
«Метан там давно зашкаливал». Что известно о взрыве на шахте в Кемерово, где погибли более 50 человек «Метан там давно зашкаливал». Что известно о взрыве на шахте в Кемерово, где погибли более 50 человек

На угольной шахте «Листвяжная» в Белове Кемеровской области произошел взрыв

СНОБ
Вгрызаясь в клочки: как живет поствоенный Нагорный Карабах Вгрызаясь в клочки: как живет поствоенный Нагорный Карабах

Нагорный Карабах: как живут и на что надеются жители на спорных территориях

Эксперт
Какие женские рубашки советуют носить главные модницы мира – 17 лучших вариантов Какие женские рубашки советуют носить главные модницы мира – 17 лучших вариантов

Рубашка – базовый предмет одежды

Cosmopolitan
«Миф — это вирус» «Миф — это вирус»

Александр Зельдович о своей «Медее», ресентименте и феминизме

Weekend
40 тонн пива и 20 тонн лимонада в месяц: основатель пивоварни из Челябинска рассказывает о своём производстве 40 тонн пива и 20 тонн лимонада в месяц: основатель пивоварни из Челябинска рассказывает о своём производстве

Антон Балыклов открыл пивоварню в 2014 году, сейчас у него два бренда напитков

VC.RU
Говори или проиграешь: как убедить любого в чем угодно — советы бывшего секретного агента Говори или проиграешь: как убедить любого в чем угодно — советы бывшего секретного агента

Отрывок из книги Эви Пумпурас о том, как научиться убеждать

Inc.
Впервые эксперты обнаружили способность к распознанию слов у животного. Это собаки! Впервые эксперты обнаружили способность к распознанию слов у животного. Это собаки!

Собаки способны улавливать отдельные слова в предложениях

Популярная механика
20 способов изменить жизнь прямо сейчас 20 способов изменить жизнь прямо сейчас

Вот что можно сделать уже сегодня

Psychologies
Декольте, бархат, роскошные ноги: что нужно знать о стиле красавицы Шейлин Вудли Декольте, бархат, роскошные ноги: что нужно знать о стиле красавицы Шейлин Вудли

10 самых ярких образов Шейлин Вудли, в которых она выходила в свет

Cosmopolitan
Деконструкция формы и содержимого Деконструкция формы и содержимого

Елена Стафьева о совместном опыте Жака Кавалье-Бельтруда и Фрэнка Гери

Weekend
Андрей Писарев: «Ожидания у всех одинаковые — выгода и уникальность» Андрей Писарев: «Ожидания у всех одинаковые — выгода и уникальность»

Будущее рынка — в усилении персонализации, развитии подписочной модели

РБК
На чем ездила элита СССР. Экзотические модели и их владельцы На чем ездила элита СССР. Экзотические модели и их владельцы

Каких «инопланетян» могли повстречать на дорогах граждане Союза

РБК
Долгую жизнь объяснили подвижностью бабушек и дедушек и наоборот Долгую жизнь объяснили подвижностью бабушек и дедушек и наоборот

Именно физическая активность заставила людей медленнее стареть

N+1
Кто поможет CEO? Инструменты поддержки для руководителя компании Кто поможет CEO? Инструменты поддержки для руководителя компании

Почему CEO компаний часто нуждаются в поддержке и где её получить

Inc.
Осенние заготовки: копим в теле энергию, чтобы пережить зиму Осенние заготовки: копим в теле энергию, чтобы пережить зиму

Для чего нужна энергия Ци и почему зимой она становится на вес золота

Psychologies
7 признаков психического здоровья 7 признаков психического здоровья

Какие признаки говорят о психическом здоровье?

Psychologies
Особенный стоматолог Особенный стоматолог

4 лайфхака, как выбрать имплантолога и не прогадать

Лиза
Физики сплошных сред хватило для моделирования аккреционного диска черной дыры Физики сплошных сред хватило для моделирования аккреционного диска черной дыры

Теория физики сплошных сред применима в сверхсильных гравитационных полях

N+1
15-минутный город будущего или как будут жить наши потомки 15-минутный город будущего или как будут жить наши потомки

По мнению ученых и экоактивистов, будущее за компактными локациями

Playboy
На завтрак, обед и ужин: как чрезмерное потребление кофе влияет на наш мозг На завтрак, обед и ужин: как чрезмерное потребление кофе влияет на наш мозг

Злоупотребление кофе вредит нашему мозгу. Рассказываем, как именно

Psychologies
Когда снятся вещие сны: не пропусти ночь на вторник и расшифруй послание Когда снятся вещие сны: не пропусти ночь на вторник и расшифруй послание

Ночью из нематериальных сфер приходят предупреждения и предсказания

Cosmopolitan
Последний ход Ивана Грозного Последний ход Ивана Грозного

Последнее, что увидел в жизни Иван Грозный, — это шахматы

Дилетант
Как отключить быструю зарядку и зачем это нужно Как отключить быструю зарядку и зачем это нужно

Функция быстрой зарядки нужна не всегда и зачастую она лишь вредит аккумулятору

CHIP
Пещерным медведям приглянулась для зимовки неандертальская стоянка в Польше Пещерным медведям приглянулась для зимовки неандертальская стоянка в Польше

Неандертальцы собирали рога и кости животных

N+1
Вокалиста Therr Maitz Виктория Жук: «Есть планы записать сольный сборник» Вокалиста Therr Maitz Виктория Жук: «Есть планы записать сольный сборник»

Виктория ЖУк — как создаются новые аранжировки для популярных треков

Cosmopolitan
Красочный забег Красочный забег

Превращение квартиры из 1990-х в современную при помощи белой краски

AD
Два века путешествий Два века путешествий

Русское географическое общество и его архив – собрание редчайших документов

Вокруг света
Что такое аромарасчесывание и как оно избавляет от перхоти и выпадения волос Что такое аромарасчесывание и как оно избавляет от перхоти и выпадения волос

Аромарасчесывание сделает уход за волосами еще более полезным и эффективным

Cosmopolitan
Бить за чизбургер — плохо, бить чизбургером — приемлемо: как учёные обучают искусственный интеллект этическим нормам Бить за чизбургер — плохо, бить чизбургером — приемлемо: как учёные обучают искусственный интеллект этическим нормам

О трудностях обучения роботов

VC.RU
Открыть в приложении