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

Лучше, чем жизнь Лучше, чем жизнь

Традиционно самыми ресурсоемкими считались спецэффекты для кино

Популярная механика
Поздравляю, коллеги! Поздравляю, коллеги!

Корпоратив – это отличная возможность весело провести время и… натворить дел

Cosmopolitan
Цифровой пандус Цифровой пандус

Как инклюзивные интерфейсы помогают людям с инвалидностью

N+1
Секс во славу богов: невероятная история храмовой проституции Секс во славу богов: невероятная история храмовой проституции

Как проституция превратилась из священного ритуала в позорное ремесло?

Maxim
Зачем на каждый Новый год наряжают ёлку? Зачем на каждый Новый год наряжают ёлку?

Откуда взялась мода украшать на Новый Год и Рождество хвойные деревья

Cosmopolitan
Физики предложили искать энионы по создаваемому ими тепловому току Физики предложили искать энионы по создаваемому ими тепловому току

Физики нашли новый метод изучения квантовой статистики квазичастиц в материалах

N+1
Алкоголизм в наследство: как семейные сценарии влияют на зависимость Алкоголизм в наследство: как семейные сценарии влияют на зависимость

Как связан алкоголизм с наследственностью

Psychologies
Арам Мнацаканов, Артём Дзюба Арам Мнацаканов, Артём Дзюба

Арам Мнацаканов и Артём Дзюба разыграли блестящую комбинацию

Собака.ru
Как Александра Бортич похудела на 20 кг Как Александра Бортич похудела на 20 кг

Подвиги Саши Бортич: сначала набрать 20 кг, а затем быстро от них избавиться

Cosmopolitan
5 самых кровавых революций в истории 5 самых кровавых революций в истории

Сколько стоит революция?

Maxim

Истории о маленьких ночных шалостях

Playboy
Не убивай кожу! Почему массаж гуаша на самом деле опасен Не убивай кожу! Почему массаж гуаша на самом деле опасен

Массаж гуаша так уж он и прост!

Cosmopolitan
Неандертальцам приглянулись зеленые камешки для изготовления орудий Неандертальцам приглянулись зеленые камешки для изготовления орудий

Древние люди использовали змеевик для обработки кости

N+1
В Афганистане запретили фильмы и сериалы с участием женщин — к чему это приведет В Афганистане запретили фильмы и сериалы с участием женщин — к чему это приведет

Власти Афганистана запретили к показу фильмы и сериалы с участием женщин

Cosmopolitan
Как связаны между собой спорт и психосоматика? Как связаны между собой спорт и психосоматика?

Как разобраться со своими проблемами, занимаясь спортом

Cosmopolitan
Самые экстремальные предложения в туризме: от прогулки по «тропе смерти» до дайвинга между континентами Самые экстремальные предложения в туризме: от прогулки по «тропе смерти» до дайвинга между континентами

Как спланировать сложный и необычный маршрут с нотками авантюризма

Playboy
Трение человеческой кожи оказалось идеальным для щелчков пальцами Трение человеческой кожи оказалось идеальным для щелчков пальцами

Ученые исследовали процесс щелкания человеком пальцами

N+1
Что фильм «Злые и красивые» Миннелли рассказал об изнанке Голливуда Что фильм «Злые и красивые» Миннелли рассказал об изнанке Голливуда

Что можно узнать о Голливуде и его изнанке из фильма «Злые и красивые»

РБК
Травоядные луговые собачки оказались свирепыми хищниками Травоядные луговые собачки оказались свирепыми хищниками

Ученые обнаружили у луговых собачек необычную модель поведения

Популярная механика
В Баргузинском заповеднике исчезают сурки В Баргузинском заповеднике исчезают сурки

Прибайкальский черношапочный сурок исчезает

Наука и жизнь
«Барин» против: самые громкие скандалы Маслякова со звездами КВН «Барин» против: самые громкие скандалы Маслякова со звездами КВН

С кем ссорился Александр Васильевич Масляков

Cosmopolitan
Абсурдная статистика: как Николас Кейдж влияет на... смертность в бассейне Абсурдная статистика: как Николас Кейдж влияет на... смертность в бассейне

Корреляция между двумя явлениями ничего не говорит о причинно-следственной связи

Популярная механика
10 легальных антидепрессантов 10 легальных антидепрессантов

Мы собрали средства от вселенской тоски, на которые не нужен рецепт врача

Maxim
Тизнаос: самодельные испанские броневики времен Гражданской войны Тизнаос: самодельные испанские броневики времен Гражданской войны

Тизнаос — алмаз самодельных броневиков Испании

Популярная механика
Тридцать первая литера... Тридцать первая литера...

Что можно сказать о букве «э»?

Наука и жизнь
Загробная жизнь: что люди видят после смерти Загробная жизнь: что люди видят после смерти

Истории тех, кто пережил клиническую смерть и вернулся к жизни

Cosmopolitan
Личинки данио-рерио успели починить ДНК в нейронах за шесть часов сна Личинки данио-рерио успели починить ДНК в нейронах за шесть часов сна

Эффективность репарации ДНК в нейронах данио-рерио зависела от количества сна

N+1
Как может работать «налог на миллиардеров», из-за которого Маск задумал продать 10% своих акций Tesla Как может работать «налог на миллиардеров», из-за которого Маск задумал продать 10% своих акций Tesla

Как миллиардеры в США пытаются обойти налоговый кодекс

VC.RU
Все виды камер на дорогах: как выглядят, за что штрафуют (памятка) Все виды камер на дорогах: как выглядят, за что штрафуют (памятка)

Все о комплексах видеофиксации, работающих на дорогах России

РБК
Гендер делу не помеха: женщина, бывший топ-менеджер Google, о предрассудках на работе Гендер делу не помеха: женщина, бывший топ-менеджер Google, о предрассудках на работе

Различие гендеров у фаундеров приводит к улучшению бизнес-показателей

Inc.
Открыть в приложении