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

Как работают бионические протезы Как работают бионические протезы

Ученые смогли присоединить механическую руку к человеческой нервной системе

Популярная механика
Считаем, сколько заработали участники турнира UFC 268 Считаем, сколько заработали участники турнира UFC 268

Участники турнира UFC 268 выбили 268 578 680 рублей

Maxim
Память vs внимание: как понять, с чем именно у вас проблемы? Память vs внимание: как понять, с чем именно у вас проблемы?

Мчитесь домой перепроверять, выключили ли утюг? Не спешите винить память

Psychologies
«Я не в ресурсе»: 7 простых способов это исправить «Я не в ресурсе»: 7 простых способов это исправить

Как восполнить свой энергетический заряд, чтобы «быть в ресурсе»?

Psychologies
Живем вместе ради ребенка Живем вместе ради ребенка

Психолог о роли отца в жизни дочери

Лиза
Ученые обнаружили самую тусклую сверхновую типа Iax Ученые обнаружили самую тусклую сверхновую типа Iax

Чем уникальны сверхновые типа Iax?

N+1
До Окси и после: как изменился русский рэп за двадцать лет До Окси и после: как изменился русский рэп за двадцать лет

Какое влияние Окси оказал на русский рэп и оказал ли

РБК
Древнеримская фигурка борца оказалась африканским воином Древнеримская фигурка борца оказалась африканским воином

Свинцовая фигурка I века нашей эры изображала африканского воина

N+1
Марафон желаний Марафон желаний

Зачем мы загадываем желания?

Psychologies
Что читают голосовые помощники: 10 любимых книг искусственного интеллекта Что читают голосовые помощники: 10 любимых книг искусственного интеллекта

Подборка любимых книг Олега — голосового помощника экосистемы «Тинькофф»

Популярная механика
Искусственный интеллект: что он может и чего не может Искусственный интеллект: что он может и чего не может

Технологии искусственного интеллекта находятся на стадии быстрого внедрения

Эксперт
Золотая классика: 10 лучших американских автомобилей 40-60-х годов Золотая классика: 10 лучших американских автомобилей 40-60-х годов

Американские автомобильные фирмы 40-60-х годов, которые почти забыли

Популярная механика
Алкоголь назвали проводником в загробный мир майя Алкоголь назвали проводником в загробный мир майя

Керамика из погребений майя в Копане содержала следы атоле или чичи

N+1
Наши все дома Наши все дома

Как устроить в обычной квартире новогоднюю вечеринку, выгнав всех из смартфонов?

Cosmopolitan
Лингвисты назвали Северо-Восточный Китай прародиной трансевразийских языков Лингвисты назвали Северо-Восточный Китай прародиной трансевразийских языков

Ученые исследовали происхождение трансевразийских языков

N+1
«Ты красивее моей сестры»: 10+ историй о самых глупых причинах расставания «Ты красивее моей сестры»: 10+ историй о самых глупых причинах расставания

Истории о самых нелепых поводах для расставания

Cosmopolitan
В Крыму позднеримского времени резко изменился погребальный обряд В Крыму позднеримского времени резко изменился погребальный обряд

Как мигранты с Северного Кавказа влияли на погребальную культуру Крыма?

N+1
«Мой сын влюбил в себя всю нашу команду»: Равшана Куркова показала Гаспара «Мой сын влюбил в себя всю нашу команду»: Равшана Куркова показала Гаспара

Равшана Куркова призналась, что совмещает работу и воспитание малыша

Cosmopolitan
Музыка не для TikTok: каким получился новый альбом Адель «30» Музыка не для TikTok: каким получился новый альбом Адель «30»

Почему возвращение певицы Адель — важное музыкальное событие?

Forbes
Три очень страшные сцены из фильмов ужасов Три очень страшные сцены из фильмов ужасов

Что нас пугает в фильмах ужасов?

Arzamas
Коров спасают от наводнения на гидроциклах. А еще на каноэ и моторках Коров спасают от наводнения на гидроциклах. А еще на каноэ и моторках

На Британскую Колумбию обрушилось стихийное бедствие

National Geographic
Как IТ-директор NASA наводит порядок в агентстве с помощью квантовых компьютеров Как IТ-директор NASA наводит порядок в агентстве с помощью квантовых компьютеров

Как инженеры NASA планируют использовать квантовые компьютеры

Forbes
Что нам делать с театром и технологиями: разбираемся с Мелкиным и Пепперштейном Что нам делать с театром и технологиями: разбираемся с Мелкиным и Пепперштейном

Режиссер Дмитрий Мелкин и художник Павел Пепперштейн о будущем театра

GQ
5 самых дорогих вещей из знаменитых научно-фантастических фильмов и сериалов 5 самых дорогих вещей из знаменитых научно-фантастических фильмов и сериалов

Самые дорогие кинематографические реликвии

Популярная механика
Женский стендап: Ирина Мягкова и Зоя Яровицына Женский стендап: Ирина Мягкова и Зоя Яровицына

Комики «Женского стендапа» рассказали, каково это — шутить по графику

Glamour
Космические дожди: опасно ли это для человека Космические дожди: опасно ли это для человека

Земля подвергается космической бомбардировке…

Популярная механика
Российские ученые создали ускоренный метод оценки деградации материала для авиации Российские ученые создали ускоренный метод оценки деградации материала для авиации

Ученые разработали метод, позволяющий бороться с усталостью материала в авиации

Популярная механика
Археологи обнаружили в Перу древнейшее кирпичное здание Америки Археологи обнаружили в Перу древнейшее кирпичное здание Америки

Возраст руин в Перу составляет около 5100 лет

N+1
Спи, не бойся Спи, не бойся

Чего обычно боятся и мужчины, и женщины в сексе и как себя успокоить?

Cosmopolitan
«Она похожа на соль — улучшит любое блюдо, если не переборщить»: как инженер-пианист создал гитарную педаль Big Muff «Она похожа на соль — улучшит любое блюдо, если не переборщить»: как инженер-пианист создал гитарную педаль Big Muff

Майк Мэтьюс придумал «золотой стандарт» гитарных педалей с искажением

VC.RU
Открыть в приложении