Conas a oibríonn tiontaire catalaíoch feithicleach?

Le linn inneall dócháin inmheánaigh a oibriú, scaoiltear gáis sceite isteach san atmaisféar, nach iad ach ceann de na príomhchúiseanna le truailliú aeir, ach freisin ceann de na cúiseanna le go leor galair.

Is éard atá sna gáis seo, a thagann as córais sceite feithiclí, eilimintí an-díobhálacha, agus is é sin an fáth go bhfuil córas sceite speisialta ag gluaisteáin nua-aimseartha, ina mbíonn catalaíoch i gcónaí.

Scriosann an tiontaire catalaíoch móilíní díobhálacha i ngáis sceite agus déanann sé iad chomh sábháilte agus is féidir do dhaoine agus don chomhshaol.

Cad is catalaíoch ann?

Is cineál feiste é tiontaire catalaíoch arb é a phríomhchúram astuithe dochracha ó gháis sceite ó innill ghluaisteáin a laghdú. Tá an struchtúr catalaíoch simplí. Is coimeádán miotail é seo atá suiteáilte i gcóras sceite carr.

Tá dhá phíopa san umar. Tá “ionchur” an tiontaire ceangailte leis an inneall, agus téann gáis sceite tríd, agus tá an “aschur” ceangailte le athshondóir chóras sceite na feithicle.

Nuair a théann gás sceite innill isteach sa chatalaíoch, tarlaíonn imoibrithe ceimiceacha. Scriosann siad gáis dhochracha agus iompaíonn siad ina ngáis neamhdhíobhálacha is féidir a scaoileadh isteach sa timpeallacht.

Cad iad comhpháirteanna an tiontaire catalaíoch?

Chun é a dhéanamh beagán níos soiléire conas a oibríonn tiontaire catalaíoch gluaisteán, déanaimis machnamh ar a phríomhghnéithe. Gan sonraí a iontráil, ní liostóimid ach na príomhghnéithe óna dtógtar é.

Tsubstráit

Is é an tsubstráit struchtúr inmheánach an chatalaíoch ar a bhfuil an catalaíoch agus na miotail lómhara brataithe. Tá roinnt cineálacha foshraitheanna ann. Is é an príomh-difríocht atá acu ná an t-ábhar as a ndéantar é. Is minic gur substaint támh í a chobhsaíonn cáithníní gníomhacha ar a dhromchla.

Clúdach

Is éard atá san ábhar catalaíoch gníomhach de ghnáth ná alúmana agus comhdhúile cosúil le cerium, siorcóiniam, nicil, bairiam, lanthanum agus daoine eile. Is é cuspóir an bhrataithe dromchla fisiceach an tsubstráit a leathnú agus fónamh mar bhonn ar a ndéantar na miotail lómhara a thaisceadh.

Miotail lómhara

Déanann na miotail lómhara atá sa tiontaire catalaíoch imoibriú catalaíoch thar a bheith tábhachtach. Is miotail lómhara a úsáidtear go coitianta ná platanam, Pallaidiam agus Róidiam, ach le blianta beaga anuas tá líon mór déantúsóirí tar éis tosú ag úsáid óir.

Tithíocht

Is é an tithíocht bhlaosc seachtrach an fheiste agus tá an tsubstráit agus gnéithe eile den chatalaíoch ann. Is é cruach dhosmálta an t-ábhar as a ndéantar an cás de ghnáth.

Píopaí

Ceanglaíonn na píopaí tiontaire catalaíoch na feithicle le córas sceite agus inneall na feithicle. Tá siad déanta as cruach dhosmálta.

Conas a oibríonn tiontaire catalaíoch feithicleach?

Maidir le hinneall dócháin inmheánaigh a oibriú, tá sé tábhachtach go dtarlódh próiseas dócháin cobhsaí den mheascán aerbhreosla ina sorcóirí. Le linn an phróisis seo, cruthaítear gáis dhíobhálacha amhail aonocsaíde carbóin, ocsaídí nítrigine, hidreacarbóin agus eile.

Mura bhfuil tiontaire catalaíoch ag an gcarr, rachaidh na gáis an-díobhálacha seo go léir, nuair a scaoilfear isteach san sceite iomadúil ón inneall iad, tríd an gcóras sceite agus rachaidh siad isteach san aer a análaimid go díreach.

Má tá tiontaire catalaíoch ag an bhfeithicil, sruthóidh gáis sceite ón inneall go dtí an muffler trí mheala an tsubstráit agus imoibríonn siad le miotail lómhara. Mar thoradh ar imoibriú ceimiceach, déantar substaintí díobhálacha a neodrú, agus ní théann ach sceite neamhdhíobhálach, dé-ocsaíd charbóin den chuid is mó, isteach sa timpeallacht ón gcóras sceite.

Tá a fhios againn ó cheachtanna ceimice gur substaint é catalaíoch a chuireann faoi deara nó a luasaíonn imoibriú ceimiceach gan cur isteach air. Glacann catalaíoch páirt in imoibrithe ach ní imoibríonn siad ná táirgí d’imoibriú catalaíoch.

Tá dhá chéim ann trína dtéann gáis dhochracha i gcatalaíoch: laghdú agus ocsaídiú. Conas a oibríonn sé?

Nuair a shroicheann teocht oibriúcháin an chatalaíoch 500 go 1200 céim Fahrenheit nó 250-300 céim Celsius, tarlaíonn dhá rud: laghdú, agus díreach ina dhiaidh sin an t-imoibriú ocsaídiúcháin. Fuaimeann sé seo rud beag casta, ach ciallaíonn sé i ndáiríre go bhfuil móilíní na substainte ag cailleadh agus ag fáil leictreoin ag an am céanna, rud a athraíonn a struchtúr.

Tá an laghdú (glacadh ocsaigine) a tharlaíonn sa chatalaíoch dírithe ar ocsaíd nítreach a thiontú ina ghás atá neamhdhíobhálach don chomhshaol.

Conas a oibríonn catalaíoch ngluaisteán sa chéim téarnaimh?

Nuair a théann ocsaíd nítriúil ó gháis sceite carr isteach sa chatalaíoch, tosaíonn an platanam agus an róidiam ann ag gníomhú ar dhianscaoileadh móilíní ocsaíd nítrigine, ag iompú an gháis dhochraigh ina cheann go hiomlán neamhdhíobhálach.

Cad a tharlaíonn le linn na céime ocsaídiúcháin?

Tugtar an t-imoibriú ocsaídiúcháin ar an dara céim a tharlaíonn sa chatalaíoch, ina ndéantar hidreacarbóin neamh-dóite a thiontú go dé-ocsaíd charbóin agus uisce trí mheascadh le hocsaigin (ocsaídiú).

Athraíonn na frithghníomhartha a tharlaíonn sa chatalaíoch comhdhéanamh ceimiceach na ngás sceite, ag athrú struchtúr an adaimh as a ndéantar iad. Nuair a théann móilíní gás díobhálach ón inneall go dtí an catalaíoch, déanann sé iad a bhriseadh síos ina n-adamh. Ina dhiaidh sin, athmhúnlaíonn na hadaimh ina móilíní chun substaintí réasúnta neamhdhíobhálach a chruthú mar dhé-ocsaíd charbóin, nítrigin agus uisce, agus scaoiltear isteach sa timpeallacht iad tríd an gcóras sceite.

Is iad dhá phríomhchineál tiontairí catalaíocha a úsáidtear in innill gásailín: dhá bhealach agus trí bhealach.

Déthaobhach

Comhlíonann an catalaíoch ballaí dúbailte (dhá thaobh) dhá thasc ag an am céanna: ocsaídíonn aonocsaíde carbóin go dé-ocsaíd charbóin agus ocsaídíonn sé hidreacarbóin (breosla gan dóite nó dóite go páirteach) go dé-ocsaíd charbóin agus uisce.

Úsáideadh an cineál seo de chatalaíoch feithicleach in innill díosail agus gásailín chun astaíochtaí dochracha hidreacarbón agus aonocsaíde carbóin a laghdú go dtí 1981, ach ós rud é nach bhféadfadh sé ocsaídí nítrigine a thiontú, tar éis 81 cuireadh catalaíoch trí bhealach ina ionad.

Tiontaire catalaíoch redox trí bhealach

Tugadh an cineál catalaíoch ngluaisteán seo, mar a tharla sé, isteach i 1981, agus inniu tá sé suiteáilte ar gach carr nua-aimseartha. Déanann an catalaíoch trí bhealach trí thasc ag an am céanna:

• laghdaíonn ocsaíd nítreach go nítrigin agus ocsaigin;
• ocsaídíonn aonocsaíde carbóin go dé-ocsaíd charbóin;
• ocsaídíonn hidreacarbóin gan dó go dé-ocsaíd charbóin agus uisce.

Toisc go ndéanann an cineál tiontaire catalaíoch seo na céimeanna laghdaithe agus ocsaídiúcháin de chatalaíoch, comhlíonann sé a thasc le héifeachtacht suas le 98%. Ciallaíonn sé seo má tá do charr feistithe le tiontaire catalaíoch den sórt sin, ní dhéanfaidh sé an comhshaol a thruailliú le hastuithe díobhálacha.

Cineálacha catalaígh in innill díosail

Maidir le feithiclí díosail, go dtí le déanaí, ba é an Catalaíoch Ocsaídithe Díosail (DOC) ceann de na tiontairí catalaíocha is coitianta a úsáidtear. Úsáideann an catalaíoch seo ocsaigin sa sruth sceite chun aonocsaíde carbóin a thiontú go dé-ocsaíd charbóin agus hidreacarbóin go huisce agus dé-ocsaíd charbóin. Ar an drochuair, níl an cineál catalaíoch seo ach 90% éifeachtach agus éiríonn leis boladh díosail a dhíchur agus cáithníní infheicthe a laghdú, ach níl sé éifeachtach chun astaíochtaí NO x a laghdú.

Scaoileann innill díosail gáis ina bhfuil leibhéil réasúnta ard d’ábhar cáithníneach (súiche), atá comhdhéanta den chuid is mó de charbón eiliminteach, nach féidir le catalaígh DOC déileáil leis, agus mar sin caithfear na cáithníní a bhaint trí scagairí cáithníneacha (DPF) mar a thugtar orthu a úsáid.

Conas a dhéantar catalaígh a chothabháil?

Chun fadhbanna leis an gcatalaíoch a sheachaint, tá sé tábhachtach go mbeadh a fhios agat:

• Tá saolré an chatalaíoch thart ar 160000 km. Tar éis duit an fad seo a thaisteal, ní mór duit smaoineamh ar an trasducer a athsholáthar.
• Má tá an fheithicil feistithe le tiontaire catalaíoch, níor chóir duit breosla luaidhe a úsáid, toisc go laghdaíonn sé éifeachtacht an chatalaíoch. Is é an t-aon bhreosla oiriúnach sa chás seo gan luaidhe.

Gan amhras, tá buntáistí ollmhóra ag baint leis na gairis seo don chomhshaol agus dár sláinte, ach sa bhreis ar na buntáistí a bhaineann leo, tá míbhuntáistí ag baint leo freisin.

Ceann de na míbhuntáistí is mó atá leis ná nach n-oibríonn siad ach ag teochtaí arda. Is é sin le rá, nuair a thosaíonn tú do charr, ní dhéanann an tiontaire catalaíoch beagnach aon rud chun astaíochtaí sceite a laghdú.

Ní thosaíonn sé ag obair go héifeachtúil ach amháin tar éis na gáis sceite a théamh go 250-300 céim Celsius. Sin é an fáth go bhfuil céimeanna déanta ag roinnt déantúsóirí gluaisteán chun dul i ngleic leis an bhfadhb seo tríd an gcatalaíoch a bhogadh níos gaire don inneall, rud a fheabhsaíonn feidhmíocht na feiste ar thaobh amháin ach a ghiorraíonn a saolré toisc go nochtann a ghaireacht don inneall teocht ard.

Le blianta beaga anuas, socraíodh an tiontaire catalaíoch a chur faoi shuíochán an phaisinéara ag fad a ligfidh dó oibriú níos éifeachtaí gan a bheith nochtaithe do theochtaí arda innill.

Другими недостатками катализаторов являются частое засорение и обжиг пирога. Выгорание обычно происходит из-за не сгоревшего топлива, попадающего в выхлопную систему, которое воспламеняется в подаче катализатора. Засорение чаще всего происходит из-за плохого или неподходящего бензина, естественного износа, стиля вождения и т.д.

Is míbhuntáistí an-bheag iad seo i gcoinne chúlra na mbuntáistí ollmhóra a fhaighimid as catalaígh ngluaisteán a úsáid. A bhuíochas leis na gairis seo, tá astaíochtaí dochracha ó ghluaisteáin teoranta.

Áitíonn roinnt léirmheastóirí gur astú díobhálach é dé-ocsaíd charbóin freisin. Creideann siad nach bhfuil gá le catalaíoch i gcarr, mar go méadaíonn astuithe den sórt sin an iarmhairt cheaptha teasa. Go deimhin, mura bhfuil tiontaire catalaíoch ag carr agus má scaoileann sé aonocsaíd charbóin isteach san aer, déanfaidh an ocsaíd seo féin dé-ocsaíd charbóin san atmaisféar.

Cé a chum an Catalaíoch?

Cé nach raibh catalaígh le feiceáil en masse go dtí deireadh na 1970idí, thosaigh a stair i bhfad níos luaithe.

Meastar gurb é athair an chatalaíoch an t-innealtóir ceimiceach Francach Eugene Goudry, a phaitinnigh a aireagán i 1954 faoin ainm "Exhaust Catalytic Converter".

Roimh an aireagán seo, chum Goodry scáineadh catalaíoch, ina ndéantar ceimiceáin orgánacha casta móra a dheighilt i dtáirgí neamhdhíobhálacha. Ansin rinne sé turgnaimh le cineálacha éagsúla breosla, ba é an aidhm a bhí aige é a dhéanamh níos glaine.

Tharla úsáid iarbhír chatalaíoch i ngluaisteáin i lár na 1970idí, nuair a tugadh isteach rialacháin níos déine maidir le rialú astaíochtaí a éilíonn go mbainfí luaidhe ón sceite ó gásailín ar cháilíocht íseal.

Ceisteanna agus Freagraí:

Conas láithreacht catalaíoch ar charr a sheiceáil? Chun seo a dhéanamh, féach díreach faoin gcarr. Chomh maith leis an bpríomh muffler agus an muffler beag (an t-athshondóir a shuíonn ag tosach an chórais sceite), is bolgán eile an catalaíoch.

Cá bhfuil an catalaíoch sa charr? Ós rud é go gcaithfidh an catalaíoch oibriú i ndálaí ardteochta, tá sé suite chomh gar agus is féidir don iomadúil sceite. Tá sé os comhair an athshondóra.

Cad is catalaíoch i gcarr? Is tiontaire catalaíoch é seo - bolgán breise sa chóras sceite. Tá sé líonta le hábhar ceirmeach, a bhfuil a mheala clúdaithe le miotal lómhar.