18.2. Каталитический нейтрализатор

Нейтрализатор представляет собой устройство, которое запускает или ускоряет химическую реакцию. При этом состав самого каталитического нейтрализатора остается неизменным. В автомобилях под каталитическим нейтрализатором мы понимаем керамический элемент, покрытый слоем из благородных металлов — платины и родия, имеющий собственную оболочку, который выглядит так же, как глушитель.

Керамический элемент, размещенный на проволочной сетке, пронизан несколькими тысячами параллельных каналов. На стенки каналов нанесен дополнительный слой для увеличения общей поверхности стенок. Благодаря этому площадь стенок, на которых происходит реакция, соизмерима с площадью футбольного поля. В качестве веществ, участвующих в каталитическом процессе, используют платину (5 частей) и родий (1 часть). Общая масса этих благородных металлов в нейтрализаторе составляет 2–3 г, причем платина поддерживает процесс окисления, а родий снижает уровень окисидов азота. С помощью трехкомпонентного каталитического нейтрализатора в бензиновых двигателях осуществляется борьба с такими вредными веществами, как окисид углерода, углеводороды и оксиды азота.

Оксид углерода и углеводороды путем реакции окисления с кислородом преобразуются в безопасные двуокись углерода (СО2) и водяной пар.

Чтобы начать работу, каталитический нейтрализатор должен разогреться до температуры около 300° C. Эта температура достигается только через 25–80 секунд. В городских условиях может пройти даже 3 минуты, прежде чем будет достигнута эта температура. Нейтрализатор чувствителен и к перегреву. При температуре свыше 900° С он подвергается усиленному старению, а при 1200° С и выше его работоспособность на длительный срок нарушается. Для нормальной работы нейтрализатора необходимо использовать топливо, которое не содержит свинец. Свинец быстро закупорит большую часть поверхности катализатора, и в этом случае отработавший газ уже не подвергнется нейтрализующему вредные вещества воздействию.