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

Какао-масло помогло напечатать растительное мясо на 3D-принтере Какао-масло помогло напечатать растительное мясо на 3D-принтере

Ученые напечатали аналог мяса из смеси на основе соевого белка и глютена

N+1
Наночастицы в двойной оболочке помогли антибиотикам уничтожить резистентные бактерии Наночастицы в двойной оболочке помогли антибиотикам уничтожить резистентные бактерии

Ученые сделали наночастицы золота биосовместимыми и эффективными против бактерий

N+1
мРНК-вакцина предотвратит заражение клещевыми инфекциями мРНК-вакцина предотвратит заражение клещевыми инфекциями

мРНК-вакцина поможет избежать болезней, которые переносят клещи

N+1
«Они живут до 33-34 лет. Возраст Христа»: Эвелина Бледанс об особенном сыне «Они живут до 33-34 лет. Возраст Христа»: Эвелина Бледанс об особенном сыне

Эвелина Блёданс объяснила, почему не стесняется говорить о болезни сына

Cosmopolitan
Татьяна Доронина. Королева Лир Татьяна Доронина. Королева Лир

Московские театральные события напоминают мыльную оперу или индийскую мелодраму

СНОБ
Шумное наказание: почему приговор зависит от голодного судьи и футбольного матча Шумное наказание: почему приговор зависит от голодного судьи и футбольного матча

Может ли судья ошибаться? За одни преступления могут быть разные приговоры?

Forbes
6 способов взбодриться, если после обеда вас клонит ко сну 6 способов взбодриться, если после обеда вас клонит ко сну

Что делать, если после еды хочется спать

Psychologies
ЭКО-кошмар: в клинике перепутали эмбрионы и родителям пришлось меняться детьми ЭКО-кошмар: в клинике перепутали эмбрионы и родителям пришлось меняться детьми

Родителям пришлось поменяться детьми, чтобы воссоединиться с родными дочками

Cosmopolitan
Что мы знаем о своих партнерах? Эндрю Шон Грир: История одного супружества Что мы знаем о своих партнерах? Эндрю Шон Грир: История одного супружества

Отрывок из книги Эндрю Шона Грира — о том, как люди переживают последствия войны

СНОБ
Сонник: к чему снятся выпавшие зубы, мутная вода, пожар Сонник: к чему снятся выпавшие зубы, мутная вода, пожар

Тип сновидений, который связан с ближайшим будущим — сны-предупреждения

Cosmopolitan
Утилизация автомобиля: инструкция, условия, список документов Утилизация автомобиля: инструкция, условия, список документов

Утилизация машины поможет сэкономить деньги и позаботиться об окружающей среде

РБК
О чем думают девушки, когда занимаются сексом на одну ночь? О чем думают девушки, когда занимаются сексом на одну ночь?

Какие подводные камни кроются за согласием «просто разок поехать к тебе»

Maxim
Оно тебе НАDО (но это не точно) Оно тебе НАDО (но это не точно)

Самые необычные сексшоп-тренды

Playboy
Как два друга бросили работу в офисе и создали приложение для барбершопов за $750 млн Как два друга бросили работу в офисе и создали приложение для барбершопов за $750 млн

Как Сонж ЛаРон и Дэйв Салвант создали самый перспективный стартап

Forbes
«Метан там давно зашкаливал». Что известно о взрыве на шахте в Кемерово, где погибли более 50 человек «Метан там давно зашкаливал». Что известно о взрыве на шахте в Кемерово, где погибли более 50 человек

На угольной шахте «Листвяжная» в Белове Кемеровской области произошел взрыв

СНОБ
Не только мужское либидо: зачем тестостерон нужен людям обоих полов Не только мужское либидо: зачем тестостерон нужен людям обоих полов

Гормон тестостерон — герой множества мифов

РБК
Убила мужа, провела в тюрьме 18 лет и… счастлива: история Патриции Гуччи Убила мужа, провела в тюрьме 18 лет и… счастлива: история Патриции Гуччи

Кем была «черная вдова» семьи Гуччи

Cosmopolitan
Повелители стиля: история архитектора Евгения Коблова Повелители стиля: история архитектора Евгения Коблова

Почему сейчас дизайн квартир больше, чем просто смена обстановки

Cosmopolitan
15 отличных южнокорейских сериалов, которые нужно смотреть 15 отличных южнокорейских сериалов, которые нужно смотреть

Южнокорейские дорамы, которые не уступают знаменитым сериалам

Esquire
Рома Штайн «Не хочу в эту кабалу!» Рома Штайн «Не хочу в эту кабалу!»

Певец и блогер Рома Штайн — что можно считать настоящей музыкой?

ЖАРА Magazine
Война с астероидом: зачем NASA запустило зонд-камикадзе Война с астероидом: зачем NASA запустило зонд-камикадзе

Зачем NASA отправили зонд на самоубийственную миссию?

Forbes
16 лучших фильмов про рыцарей и Средневековье 16 лучших фильмов про рыцарей и Средневековье

Хочешь лучше узнать о средневековых временах и погрузиться в античную атмосферу?

Playboy
Вальсирующие у царских врат. К 100-летию Государственного академического театра им. Евгения Вахтангова Вальсирующие у царских врат. К 100-летию Государственного академического театра им. Евгения Вахтангова

Премьера спектакля «Война и мир» Римаса Туминаса в Театре им. Вахтангова

СНОБ
Российские ученые создали ускоренный метод оценки деградации материала для авиации Российские ученые создали ускоренный метод оценки деградации материала для авиации

Ученые разработали метод, позволяющий бороться с усталостью материала в авиации

Популярная механика
Полярники мезозоя Полярники мезозоя

Каких динозавров находят в Якутии и на Аляске и как им жилось

N+1
Коллаборация NOvA не нашла стерильных антинейтрино Коллаборация NOvA не нашла стерильных антинейтрино

Результаты поиска стерильного антинейтрино с помощью двух детекторов

N+1
Новый Эрмитаж Новый Эрмитаж

«Возвращение блудного сына» Рембрандта и Колыванская ваза

Культура.РФ
Мужчина подменил злую кошку на добрую, и жена этого не заметила Мужчина подменил злую кошку на добрую, и жена этого не заметила

Герой истории нашел необычный способ ужиться с неприятным животным своей девушки

Psychologies
От батутов до серфинга: 5 спорт-развлечений под крышей От батутов до серфинга: 5 спорт-развлечений под крышей

Зимняя стужа не повод отказываться от активного досуга

РБК
Китайский — новый английский: 5 причин учить этот язык с детства Китайский — новый английский: 5 причин учить этот язык с детства

Почему детям нужен китайский язык?

СНОБ
Открыть в приложении