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

Когда врачи станут больше доверять ИИ при лечении больных Когда врачи станут больше доверять ИИ при лечении больных

Как изменится медицина, если начнет внедрять решения на основе ИИ?

Популярная механика
Стримеры в Китае зарабатывают миллиарды в день: как это работает и когда закончится Стримеры в Китае зарабатывают миллиарды в день: как это работает и когда закончится

Китайские инфлюенсеры бьют рекорды по продажам товаров через прямые эфиры

Forbes
«Мы знакомы всего пять часов, а он уже предложил мне съехаться» «Мы знакомы всего пять часов, а он уже предложил мне съехаться»

Онлайн-знакомства: мы никогда не знаем, с каким человеком встретимся на свидании

Psychologies
Как Александра Бортич похудела на 20 кг Как Александра Бортич похудела на 20 кг

Подвиги Саши Бортич: сначала набрать 20 кг, а затем быстро от них избавиться

Cosmopolitan
Генетики нашли предков иберийцев ранней бронзы в Центральной Европе Генетики нашли предков иберийцев ранней бронзы в Центральной Европе

Около 4200 лет назад в Южную Испанию пришли мигранты со степным происхождением

N+1
Квантовая копия личности: будем ли мы вживлять микрочипы в мозг ради бессмертия Квантовая копия личности: будем ли мы вживлять микрочипы в мозг ради бессмертия

Отрывок из книги «Искусственный ты: машинный интеллект и будущее нашего разума»

Forbes
Алкоголизм в наследство: как семейные сценарии влияют на зависимость Алкоголизм в наследство: как семейные сценарии влияют на зависимость

Как связан алкоголизм с наследственностью

Psychologies
LinkedIn для медиков: как стартап Н1 привлек $100 млн и собрал онлайн-данные о врачах LinkedIn для медиков: как стартап Н1 привлек $100 млн и собрал онлайн-данные о врачах

Компания собрала информацию о 10 млн врачей по всему миру и заработала на этом

Forbes
За пределами Нью-Йорка: сериалы, которые рассказывают о настоящей Америке За пределами Нью-Йорка: сериалы, которые рассказывают о настоящей Америке

Самые интересные сериалы про американскую глубинку

Cosmopolitan
Джеймс Бонд и СССР Джеймс Бонд и СССР

«Агент 007» никогда не обращал оружия против СССР

Дилетант
Чрезвычайное происшествие Чрезвычайное происшествие

Прощание Натальи Поклонской с Москвой, Госдумой и другими иллюзиями

Tatler
Завтра была война… Завтра была война…

Резкий поворот во внешней политике Советского Союза

Дилетант
«Хорошее время, чтобы быть футболисткой»: как развивать женский спорт в России «Хорошее время, чтобы быть футболисткой»: как развивать женский спорт в России

Как добиться равенства в спорте в России?

Forbes
Красавица и олигарх: 7 пар с большой разницей в возрасте Красавица и олигарх: 7 пар с большой разницей в возрасте

Олигархи, которые связали свою жизнь с юными красавицами

Cosmopolitan
Perlan 2: самолет, которому не нужно топливо Perlan 2: самолет, которому не нужно топливо

Сверхлегкий летательный аппарат Perlan 2

Популярная механика
8 мужских поступков, от которых девушек передергивает 8 мужских поступков, от которых девушек передергивает

Эти твои милые и галантные поступки могут казаться твоей девушке извращенными

Maxim
5 мест, куда можно с пользой сдать старые вещи 5 мест, куда можно с пользой сдать старые вещи

Куда сдать свою старую одежду с пользой для себя и других людей

GQ
Роман о мечтах и обо всем, что встречается на пути. Фрагмент книги Аудур Авы Олафсдоттир Роман о мечтах и обо всем, что встречается на пути. Фрагмент книги Аудур Авы Олафсдоттир

Отрывок из романа «Мисс Исландия» — о борьбе за счастье и эмпансипации

Esquire
Первая помощь при инсульте: что делать до приезда скорой Первая помощь при инсульте: что делать до приезда скорой

Подробный гид по оказанию первой помощи при инсульте

РБК
Быстрее, выше, сильнее, беспилотнее. В каком спорте соревнуются беспилотные автомобили Быстрее, выше, сильнее, беспилотнее. В каком спорте соревнуются беспилотные автомобили

Какие у беспилотников есть состязания и как выбирают победителя?

Популярная механика
Продаёт на сотни миллионов долларов и занимает треть рынка настольных игр: почему «Монополия» стала популярной Продаёт на сотни миллионов долларов и занимает треть рынка настольных игр: почему «Монополия» стала популярной

История «Монополии»: как настольная игра покорила сердца миллионов

VC.RU
3 упражнения для любви к себе 3 упражнения для любви к себе

Принятие себя делает нас счастливее, но требует большой внутренней работы

Psychologies
Композитор Евгений Гринько — о Томе Йорке, мармеладе и языке музыки Композитор Евгений Гринько — о Томе Йорке, мармеладе и языке музыки

Композитор Евгений Гринько о там, почему чем больше трактовок, тем лучше

РБК
Чтобы обнаружить психопата, достаточно всего одного вопроса Чтобы обнаружить психопата, достаточно всего одного вопроса

Можно ли обнаружить у себя или у окружающих черты психопата?

Cosmopolitan
Релятивистские эффекты воспроизвели в электрических цепях Релятивистские эффекты воспроизвели в электрических цепях

Физики просимулировали дрожащее движение и парадокс Клейна

N+1
Анна Седокова: «Я обвиняла себя в том, что рожала детей от разных мужчин!» Анна Седокова: «Я обвиняла себя в том, что рожала детей от разных мужчин!»

Певица Анна Седокова рассказала о причинах драматичных переживаний в жизни

Cosmopolitan
Какие утверждения об Абрамовиче и Путине суд в Лондоне счел необоснованными Какие утверждения об Абрамовиче и Путине суд в Лондоне счел необоснованными

Девять утверждений в книге «Люди Путина» порочат репутацию Романа Абрамовича

Forbes
Андрей Фоменко Андрей Фоменко

Миллиардер и глава холдинга «Империя» Андрей Фоменко

Собака.ru
Инструкция по увольнению: как уйти с работы и не испортить репутацию и отношения Инструкция по увольнению: как уйти с работы и не испортить репутацию и отношения

Как без больших потерь пережить все этапы расставания с работодателем

Forbes
На пути к «Чёрному дрозду»: засекреченный проект ВВС США по разработке высотных самолетов-разведчиков На пути к «Чёрному дрозду»: засекреченный проект ВВС США по разработке высотных самолетов-разведчиков

WS-118 — разведывательный самолет с замашками космического аппарата

Популярная механика
Открыть в приложении