Многие водители этого не знают: рассказываем, как работает катализатор в автомобиле

Большинство людей имеют о его работе очень смутное представление, зная лишь, что он каким-то образом делает выхлопные газы менее вредными, и что он содержит большие количества драгоценных металлов. Вам плохо объясняли: на самом деле, все очень просто.
Многие водители этого не знают: рассказываем, как работает катализатор в автомобиле
Needpix
Правильно это устройство называется «каталитический конвертер» или «каталитический нейтрализатор».

Он встроен в выхлопную систему прямо перед глушителем. Катализаторы применяются в автомобилях с 1970-х годов — времени, когда в США ввели жесткие экологические нормы, нацеленные на решение проблемы смога в городах. И они действительно дали эффект: над городами в развитых странах больше не висят ядовитые облака и на улицы не проливаются кислотные дожди.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Как устроен катализатор

Внешне любой катализатор похож на глушитель — такой же округлый металлический корпус, в который с одной стороны входит, с другой выходит выхлопная труба. Внутри он покрыт тонким термоизоляционным слоем. Остальное пространство заполняют мелкие соты, на которые нанесен слой драгоценного металла — либо сплав платины и палладия, либо платины и родия.

В некоторых катализаторах сотовую конструкцию заменяют на керамические бусинки.

В некоторых источниках можно встретить утверждение, что драгоценные металлы якобы вступают в химическую реакцию с выхлопными газами.

Не верьте таким источникам: это миф.

Конвертер потому и называется каталитическим, что в нем платина не расходуется, а лишь подталкивает другие молекулы к реакции — то есть, служит катализатором реакции.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Каталитический конвертер в разрезе: хорошо видна заполняющая его сотовая конструкция. Фото
Каталитический конвертер в разрезе: хорошо видна заполняющая его сотовая конструкция.
Stahlkocher, Wikipedia. CC2.0

Как работает катализатор

Чтобы было проще понять, давайте рассмотрим, что происходит с воздухом и топливом на разных стадиях:

  • В цилиндры поступает топливо и воздух, в котором около 30% кислорода и 70% азота.
  • Когда топливо сгорает, образуется углекислый газ и вода. Но это идеальная реакция, а в реальности в цилиндрах двигателя образуются и другие вещества, в том числе оксиды азота NOx и угарный газ — ядовитые и химически агрессивные вещества.
  • Когда смесь этих газов проходит через соты конвертера, вещество-катализатор стимулирует новую химическую реакцию. В ее ходе оксиды азота снова распадаются на азот и кислород. А кислород, в свою очередь, присоединяется к угарному газу, превращая его в углекислый.
В последние годы платину в катализаторах все чаще заменяют на более дешевое золото.
Коричневый слой над Сан-Франциско — это облако диоксида азота NO2. Катализаторы нужны, чтобы города избавились от этой ядовитой «ауры».
Коричневый слой над Сан-Франциско — это облако диоксида азота NO2. Катализаторы нужны, чтобы города избавились от этой ядовитой «ауры».
Aaron Logan, lightmatter.com. CC1.0