Робоча температура

Температура каталітичного нейтралізатора грає дуже важливу роль в забезпеченні ефективності очищення ВГ. Перетворення шкідливих речовин в трикомпонентному каталітичному нейтралізаторі починається лише при робочій температурі понад 300 °С. Ідеальні умови роботи, що забезпечують високий ступінь очищення ВГ і тривалий термін служби нейтралізатора, знаходяться в діапазоні температур 400-800 °С. Термічне старіння сильно зростає в діапазоні 800-1000 °С за рахунок спікання благородних металів і шару А1₂О₃, що приводить до зменшення активної поверхні нейтралізатора. При цьому великий вплив відіграє також тривалість роботи в цьому температурному діапазоні. Понад 1000 °С термічне старіння сильно зростає і призводить до повної втрати ефективності каталітичного нейтралізатора.

В результаті порушень в роботі двигуна (наприклад, перебої в запаленні) температура в каталітичному нейтралізаторі може піднятися до 1400 °С. Такі температури приводять до повного руйнування каталітичного нейтралізатора за рахунок плавлення матеріалу підкладки-носія. Щоб цього не допустити, система запалення повинна працювати особливо надійно і не вимагати технічного обслуговування. Сучасні системи управління двигуном можуть визначати перебої в запаленні і згоранні. Якщо необхідно, вони припиняють вприскування палива у відповідний циліндр, завдяки чому незгоріла суміш не потрапляє в систему випуску.

Іншою умовою надійної і тривалої роботи нейтралізатора є робота двигуна на неетильованому паливі. Сполуки свинцю осідають в порах активної зовнішньої поверхні і знижують їх кількість. Незгорілі частинки моторного масла, що потрапляють у ВГ, теж можуть «отруїти» каталітичний нейтралізатор, тобто пошкодити його так, що він стає неефективним.

6.3.5 Місце установки трикомпонентного каталітичного нейтралізатора

Строгі норми по гранично допустимій токсичності ВГ вимагають застосування спеціальної концепції нагріву каталітичного нейтралізатора при пуску двигуна. Ці концепції (наприклад, подача додаткових порцій повітря, установка нижчого моменту запалення) визначають місце установки каталітичного нейтралізатора.

Необхідність дотримання певної робочої температури трикомпонентного каталітичного нейтралізатора визначає його місцеположення відносно силового агрегату. Із-за цих температурних умов, необхідних для високої ефективності перетворення шкідливих речовин, необхідна установка трикомпонентного каталітичного нейтралізатора поряд з двигуном.

Головним чином, застосовується схема роздільного розміщення двох трикомпонентних каталітичних нейтралізаторів, перший з яких розташовується поряд з двигуном, а другий (основний) — під днищем автомобіля. Каталітичні нейтралізатори, що розміщуються поряд з двигуном, вимагають оптимізації для забезпечення стабільної роботи при високих температурах, а основні каталітичні нейтралізатори, розташовані під днищем, оптимізуватися для забезпечення ефективного очищення при низькій пусковій температурі, а також високому ступені перетворення NO.

Альтернативою може бути тільки концепція загального каталітичного нейтралізатора, встановленого поряд з двигуном.

6.3.6 Ефективність роботи трикомпонентного каталітичного нейтралізатора

Каталітична обробка ВГ за допомогою трикомпонентного каталітичного нейтралізатора в даний час є найефективнішим методом очищення цих ВГ для бензинових двигунів, що працюють на гомогенних робочих сумішах при = 1. У цю систему включений замкнутий контур лямбда-керування, за допомогою якого контролюється склад робочої суміші. Трикомпонентний каталітичний нейтралізатор може майже повністю очищати ВГ від таких шкідливих речовин, як оксид вуглецю, вуглеводні і оксиди азоту при гомогенному розподілі і стехіометричному складі робочої суміші. Але ці ідеальні режими роботи можуть дотримуватися не завжди. Не дивлячись на це, в середньому можна виходити із зниження кількості шкідливих речовин в ОГ більш ніж на 98%.

6.4 Накопичувальні системи захисту навколишнього середовища двигунів з комп’ютерним керуванням