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

Виртуальный секс Виртуальный секс

«Популярная механика» протестировала первую в мире виртуальную любовницу

Популярная механика
Белые совы впервые добрались до Испании Белые совы впервые добрались до Испании

Белые совы склонны к далеким путешествиям

N+1
Тизнаос: самодельные испанские броневики времен Гражданской войны Тизнаос: самодельные испанские броневики времен Гражданской войны

Тизнаос — алмаз самодельных броневиков Испании

Популярная механика
Вторая жизнь бетона Вторая жизнь бетона

Как можно строить дома из обломков других домов

Forbes
Наталья Андрейченко: как «Леди Совершенство» открыла духовный центр в Мексике Наталья Андрейченко: как «Леди Совершенство» открыла духовный центр в Мексике

Почему Наталье Андрейченко пришлось вернуться на родину и заново учиться жить?

Cosmopolitan
Пластический хирург Тимур Хайдаров — Forbes: «Покажи, что ты гений» Пластический хирург Тимур Хайдаров — Forbes: «Покажи, что ты гений»

Пластический хирург — как выделиться из толпы в условиях жесткой конкуренции

Forbes
Прокофьевы. Дела семейные Прокофьевы. Дела семейные

Прокофьевы: заочный музыкальный диалог великого деда и талантливого внука

СНОБ
Как заплатить фрилансеру: десять сервисов Как заплатить фрилансеру: десять сервисов

Как можно упростить работу с фрилансерами, хоть и не бесплатно

VC.RU
Валерий Плотников. Друзей моих прекрасные черты Валерий Плотников. Друзей моих прекрасные черты

Валерий Плотников рассказывает, как он создавал портреты легендарных личностей

Караван историй
Гвоздь, или Еще одна загадка человеческого мозга Гвоздь, или Еще одна загадка человеческого мозга

Жизнь Леши разделилась на до и после того, как ему исполнилось пять лет

СНОБ
Ночная фея Ночная фея

Как программировать хорошие сны

Лиза
Рогохвост… предприимчивый Рогохвост… предприимчивый

Пленником янтаря оказалось крайне редкое насекомое

Наука и жизнь
Все под контролем Все под контролем

Как адекватно относиться к ВИЧ и к людям, живущим с ним

Playboy
Как мосметро использует машинное обучение для оценки загруженности вагонов Как мосметро использует машинное обучение для оценки загруженности вагонов

Оценка загруженности вагонов: как оно работает и при чем здесь машинное обучение

Популярная механика
Как эмбрион человека прожил в пробирке 13 дней Как эмбрион человека прожил в пробирке 13 дней

Эмбрион в пробирке впервые прошел in vitro стадию бластоцисты

Популярная механика
«Приготовь свое сердце к самой грязной истории со времен сотворения мира» «Приготовь свое сердце к самой грязной истории со времен сотворения мира»

Как читали и воспринимали «120 дней Содома» на протяжении XX века

Weekend
«Поколение «сэндвич»: почему людям в возрасте 45-65 лет не хватает времени на себя «Поколение «сэндвич»: почему людям в возрасте 45-65 лет не хватает времени на себя

Отрывок из книги «Поколение «сэндвич»: почему не стоит хвалить за таланты

Forbes
10 самых сексуальных актрис советского кино 10 самых сексуальных актрис советского кино

Нашей десятке сексуальных актрис доминируют актрисы комедий да мюзиклов

Maxim
Сергей Долмов: Как бороться с пьяными водителями Сергей Долмов: Как бороться с пьяными водителями

Пьяные водители стали самым настоящим бичом российских автодорог

СНОБ
Облысевшая женщина вернула себе волосы и помолодела на 20 лет Облысевшая женщина вернула себе волосы и помолодела на 20 лет

78-летняя Бренда Викерс из Уокергейта на протяжении 20 лет теряла волосы

Cosmopolitan
Как эффективно учиться взрослым: наука андрагогика и полезные советы Как эффективно учиться взрослым: наука андрагогика и полезные советы

Какие методики помогут взрослым эффективнее усваивать знания?

Популярная механика
“Зеленый” подросток: может ли молодое поколение спасти мир “Зеленый” подросток: может ли молодое поколение спасти мир

Для молодого поколения “зеленая” повестка занимает особое место в жизни

Популярная механика
Основатель «2ГИС» Александр Сысоев: «Сейчас мы даём технологии экосистеме “Сбера”, потом — она нам» Основатель «2ГИС» Александр Сысоев: «Сейчас мы даём технологии экосистеме “Сбера”, потом — она нам»

Основатель «2ГИС» — как сервис вписался в экосистему «Сбера»

VC.RU
Роалд Хоффманн: Как пережить нобелевскую премию Роалд Хоффманн: Как пережить нобелевскую премию

Роалда Хоффманна мы знаем не только как химика-теоретика

Наука и жизнь
Храм Хатшепсут оказался школой мастерства для древнеегипетских художников Храм Хатшепсут оказался школой мастерства для древнеегипетских художников

Создатели рельефов передавали свой опыт ученикам во время работ по отделке храма

N+1
Что случилось на МКС и сбивала ли Россия спутник? Что случилось на МКС и сбивала ли Россия спутник?

Почему США обвинили Россию в испытаниях противоспутникового оружия

Maxim
Компьютер не видит жесткий диск: что делать? Компьютер не видит жесткий диск: что делать?

Почему компьютер не видит жесткий диск и как решить эту проблему?

CHIP
Новый ASUS ZenBook Pro Duo: зачем ноутбуку два экрана Новый ASUS ZenBook Pro Duo: зачем ноутбуку два экрана

Сегодня от ноутбука требуется быть мастером на все клавиши

РБК
Непрозрачность и «штраф за материнство»: почему зарплаты мужчин и женщин не равны Непрозрачность и «штраф за материнство»: почему зарплаты мужчин и женщин не равны

Что может сделать бизнес, чтобы побороть зарплатное неравенство?

Forbes
Как голуби находят дорогу домой Как голуби находят дорогу домой

Как голуби ориентируются в сложных и меняющихся ландшафтах?

Популярная механика
Открыть в приложении