¿Qué es un convertidor catalítico de tres vías en un automóvil?
El convertidor catalítico de tres vías es el dispositivo de purificación externo más importante instalado en el sistema de escape del automóvil. Puede convertir gases nocivos como CO, HC y NOx emitidos por el escape del automóvil en dióxido de carbono inofensivo y agua. y nitrógeno. Debido a que este tipo de convertidor catalítico puede convertir simultáneamente tres sustancias nocivas principales de los gases de escape en sustancias inofensivas, se denomina tres yuanes. Convertidor catalítico de tres vías y su principio de funcionamiento
El convertidor catalítico de tres vías (tres vías) se refiere a un dispositivo catalítico especializado en el sistema de escape del motor, que puede convertir los hidrocarburos (HC) en el escape. ) y monóxido de carbono (CO), y también puede reducir los óxidos de nitrógeno (NOx) del escape a nitrógeno y oxígeno inofensivos. El convertidor catalítico debe tener una superficie lo suficientemente grande como para garantizar que suficientes gases de escape estén en contacto con las sustancias catalíticas activas (principalmente platino, rodio, paladio o sustancias activas de tierras raras) en la superficie del convertidor durante un tiempo suficiente. Generalmente, cerámica alveolar o soporte de malla metálica, superficie recubierta con catalizador. La reacción de oxidación de hidrocarburos (HC) y monóxido de carbono (CO) con trazas de oxígeno en el escape ocurrirá más fácilmente bajo la acción de un catalizador, es decir, la temperatura y la concentración del reactivo a la que ocurre la reacción se reducirán considerablemente. . Así, el convertidor catalítico puede oxidar más del 90% de los hidrocarburos (HC) y el monóxido de carbono (CO) en vapor de agua y oxígeno inofensivos. Cuando la concentración de oxígeno en el escape es muy baja, los NOx reaccionarán con HC, etc. y se reducirán a oxígeno y nitrógeno inofensivos. Esto refleja que se puede lograr una eficiencia de conversión de más de 90 en condiciones adecuadas.
Con la introducción de una serie de regulaciones nacionales obligatorias, cada vez más personas están comenzando a prestar atención al tema de los gases de escape de los automóviles. Sabemos que el gas combustible quemado en el cilindro se compone de combustible y aire. Cuando se mezclan y se queman, producen monóxido de carbono, dióxido de carbono y agua. El oxígeno y el nitrógeno forman óxidos de nitrógeno a altas temperaturas. Además, es imposible quemar todo el combustible, por lo que las emisiones también incluyen los hidrocarburos.
El monóxido de carbono (una concentración excesiva en el aire puede provocar trastornos en el metabolismo del oxígeno en los seres humanos), los óxidos de nitrógeno (uno de los principales culpables de la lluvia ácida) y los hidrocarburos (fuertes gases de efecto invernadero y contaminación por niebla de petróleo) convierten al automóvil en el enfoque del control de emisiones de escape. Para controlar eficazmente las emisiones de los gases nocivos mencionados anteriormente, primero se debe quemar completamente la mezcla de gas y aceite en el cilindro. Cuanto más completa sea la combustión, más monóxido de carbono se convertirá completamente en dióxido de carbono. se quemará y el gas no quemado quedará sin quemar. Cuanto menos petróleo hay, menos hidrocarburos se emiten.
Para garantizar una combustión completa, además de controlar la relación de mezcla de gases y el grado total de mezcla (método de inyección de combustible, control del flujo de aire, etc.), garantizar una velocidad y tiempo de combustión suficientes (tiempo de encendido y sincronización de válvulas) Además del control de sincronización, etc.), la relación de compresión es una cantidad física importante. Entre ellos, el control de la proporción de mezcla es particularmente importante. Si la concentración de petróleo en el gas mezclado es demasiado alta, la cantidad de petróleo no quemado, es decir, los hidrocarburos que quedan después de la combustión, será mayor si la concentración de petróleo es alta; demasiado diluido, también provocará que el exceso de oxígeno reaccione con el nitrógeno para formar más óxidos de nitrógeno. Sin embargo, el control de la relación de mezcla no siempre puede ser coherente con el valor teórico. Para aliviar este problema, en el diseño del motor se utilizan a menudo sistemas de aire secundario y sistemas de recirculación de gases de escape. Los primeros introducen aire secundario para permitir que el aceite quemado de forma incompleta. circulan en el circuito de escape. La combustión secundaria se lleva a cabo en el cilindro, y este último introduce el gas mezclado no completamente quemado nuevamente en el cilindro para su posterior combustión. Para los óxidos de nitrógeno y el resto de monóxido de carbono e hidrocarburos, si un convertidor catalítico de tres vías de una sola etapa no es suficiente para controlar las emisiones dentro de las normas prescritas, se utilizará un sistema catalítico de tres vías de dos etapas.
Utilizamos dispositivos catalíticos de tres anillos para maximizar las emisiones de escape de los vehículos.