Катализатор на дизельных двигателях: Катализаторы для дизельных двигателей | Системы снижения токсичности автомобиля

Удаление катализаторов автомобиля дизельных двигателей

Удаление катализаторов автомобиля для дизельных двигателей

Для уменьшения выбросов вредных токсичных веществ, углекислого газа, сажи в окружающую среду на автомобилях устанавливается система очистки. Важнейшей деталью для очищения выхлопа дизельных двигателей является каталитический нейтрализатор. Катализатор, используемый на машинах с бензиновыми двигателями, отличается от устанавливаемого на авто с дизельным топливом. Это связано с разной системой зажигания.
 
Как правило, на машинах с соляркой ставят сажевый фильтр и дизельный катализатор. Выпускаются очищающие системы выхлопа дизельного двигателя с фильтром и катализатором. Фильтр служит для удаления сажи, а катализатор нейтрализует оксид углерода и углеводорода в выхлопе. На машинах с дизелем ставят несколько катализаторов. Катализатор на дизеле устанавливается перед выпускным коллектором и рассчитан на 100 000 км пробега. Затем он забивается, нарушая работу автомобиля:

• загорается и горит постоянно лампочка «Check engine»;
• двигатель глохнет или не заводится;
• больше расходуется топлива;
• уменьшается тяга и снижается мощность мотора.

Снижает срок службы катализатора машины:

• качество топлива;
•  где и как она ездит.

А так как дизельный катализатор выполняется из частей сплавов платины, палладия стоимость его составляет 400-600 евро.

Что делать при забитом катализаторе
 
Удаление катализаторов на авто не решает проблем с работой двигателя. На входе и выходе узла автомобиля устанавливаются датчики, которые контролируют работу и передают сигналы на ЭБУ. Которая запускает очищение, корректирует подачу топлива. При этом температура возрастает до 700 °С и сажа сгорает. При удалении катализатора:

• не происходит увеличение тяги;
• мощность временно увеличивается на 10%;
• работа дизеля не нормализуется;
• появляется посторонний запах.

Для устранения этих причин устанавливают пламягаситель, который:

• устраняет запах;
• восстанавливает мощность;
• снижает температуру выхлопа;
• уменьшается расход рабочей жидкости;
• срок службы турбины увеличивается.

Но при этом отработанные газы не очищаются, срок службы выхлопной трубы уменьшается. Ездить на таком авто можно на территории России, не там где действуют стандарты ЕВРО 4-6.
 
Как проходит замена
 
Удаляют катализатор автомобильный в Москве в тюнинг ателье VC-Tuning. Замена на пламегаситель проводится в мастерской возле метро Анино, по адресу: Востряковский проезд, дом 10 Б стр. 23 с 11 до 19 часов.
 
Работа по замене проводится по этапам:

1. Вначале проводится замеры диаметра трубы, размер родного катализатора.
2. Идет подбор необходимого варианта. Учитывается марка машины, стоимость и параметры пламягасителя.
3. Вынимается выхлопная труба и удаляется болгаркой катализатор.
4. Приваривается выбранный пламягаситель и выхлопная труба.

Так параметры выхлопа изменились, то требуется прошивка ЭБУ авто после удаления катализатора. Кроме чип-тюнинга (прошивки) можно поставить обманку лямбда зонда (датчика кислорода) — эмулятор катализатора. После установки лямбд зонда также следует прошить ЭБУ.
 
Где могут помочь
 
Удаление катализатора в Москве, замена на пламягаситель и последующая прошивка проводится в тюнинг ателье VC-Tuning. Стоимость удаления катализатора зависит от марки машины, выбранного пламягасителя и места установки. Там проводится тюнинг и стайлинг машин, мотоциклов. Вопросы, подробности можно узнать, связавшись с консультантом на сайте или позвонив +7(495)211-22-09.

Удаление катализатора на дизеле: особенности работы

Забота об окружающей среде является одним из приоритетов большинства современных производителей авто. Жесткие требования стандартов Евро-4 и Евро-5 заставляют постоянно совершенствовать систему очистки отработанных газов. Её значимым элементом в любом авто является катализатор.

Этот элемент выполняет крайне важную функцию для окружающей среды, расщепляя содержащиеся в выхлопных газах вредные соединения на более безопасные. В частности, он нейтрализует:

• оксиды азота;
• альдегиды;
• углеводороды.

Проходя через этот элемент, данные вещества расщепляются на углекислый газ, азот и воду, что делает их гораздо более безопасными для атмосферы. Учитывая, что выхлоп дизельных двигателей наносит гораздо больший урон окружающей среде, катализатор на дизеле имеет особое значение для соответствия автомобиля нормам Евро-4 и Евро-5.

Когда потребуется удаление катализатора на дизеле

Катализатор на авто устанавливается непосредственно перед выпускным коллектором и принимает на себя львиную долю нагрузки по очистке отработанных газов. Проходящие через узел химические соединения со временем забивают его.

Катализатор рассчитан на выполнение своих функций в течение 100 тысяч километров пробега, однако, до таких показателей в нашей стране не доживает фактически ни одна деталь. Причина в топливе крайне низкого качества, которое имеет очень широкое распространение. Естественно, что чем больше в солярке различных посторонних примесей, тем быстрее элемент выйдет из строя.

Важно! Распространенное заблуждением состоит в том, что катализатор в современном автомобиле только очищает выхлопные газы. Однако он также способствует их охлаждению и более тихой работе автомобиля. Поэтому стоит особенно внимательно взвесить все «за и против», если принимается решение о его удалении.

Можно ли отремонтировать катализатор

Данный узел является невозобновляемым, то есть, очистить забитый катализатор не представляется возможным. Внутри элемента расположено множество каналов или сот, которые не подлежат прочистке. Поэтому, по сути, при забитом узле есть только два решения:

1. Заменить элемент новым — весьма дорогостоящий вариант, поскольку внутренне покрытие катализатора включает в себя ценные металлы. Самое дорогостоящее решение — установить оригинальный катализатор для вашего авто. Универсальный элемент обойдется чуть дешевле, но всё равно может пробить в бюджете автовладельца ощутимую брешь. К минусам данного решения можно отнести то, что замена не гарантирует того, что новый катализатор также не забьётся в ближайшее время.
2. Просто удалить элемент — здесь важно учитывать массу нюансов, поэтому доверять такую работу стоит только профессионалам.

Негативные последствия удаления катализатора на дизеле

Любое изменение конструкции систем авто имеет как положительные, так и ярко выраженные негативные последствия. Среди плюсов избавления от катализатора можно назвать:

1. Существенную экономию средств, так как новый катализатор стоит недешево. Речь конечно, идёт именно о варианте, когда узел вырезается без перепрошивки. В этом случае работа действительно обойдётся автовладельцу недорого, но риск более серьезных проблем слишком велик. Перепрошивка же системы — также весьма небюджетное занятие.
2. Падение расхода топлива — иногда этот показатель может достигать до 15% от первоначального числа.
3. Улучшение мощностных характеристик автомобиля — впрочем, его обычно ощущают в том случае, если катализатор был забит и не выполнял своих функций. Удалять исправный элемент с целью повысить мощность, как это часто делают любители тюнинга, всё же не стоит.

Минусов у подобного решения тоже достаточно:

1. Автомобиль с удаленным катализатором не может соответствовать стандартам Евро-4 и выше, это в лучшем случае — Евро-3. Наносится ощутимый вред окружающей среде.
2. Одна из функций элемента — рассеивать выхлопные газы, слегка охлаждая их, прежде чем они попадут в глушитель. Без него глушитель будет хуже выполнять свои функции, а также значительно быстрее прогорит, ведь в него будут поступать газы повышенной температуры.
3. Без катализатора неизменно возрастёт уровень шума при работе автомобиля.
4. Может появиться повышенная вибрация.

Признаки неисправности, последствиями которых будет удаление катализатора дизельного двигателя

Не заметить забитый катализатор на дизеле непросто. Об этом сигнализируют два основных признака:

1. Лампа “Check engine”, которая в случае серьёзных неполадок с элементом горит постоянно.
2. Забитый узел, по сути, создаёт пробку на пути движения отработанных газов, поэтому резко падает тяга, и, как следствие, уменьшается мощность двигателя. Собственно, это — одна из причин, по которой большинство автовладельцев решаются на удаление катализатора.

В большинстве современных дизельных автомобилей обычно установлен не один катализатор. Их может быть от двух до четырёх, и не все они, естественно, забиваются одновременно. Поэтому признаки неполадок могут изначально проявляться в лёгкой форме, если забит только один из них. Однако на остальные элементы в этот момент приходится усиленная нагрузка, поэтому временной промежуток до их забивания, как правило, резко сокращается.

Как производят удаление катализатора

Распространенное заблуждение насчёт катализатора состоит в том, что данный элемент можно просто вырезать из магистрали и тем самым решить все проблемы. На самом деле, на входе и выходе узла установлены датчики, сигналы с которых поступают в ЭБУ. Именно по их показаниям блок управления фиксирует ошибку. Сигнал об этом передаётся тогда, когда содержание кислорода на входе в катализатор и выходе из него становится одинаковым — в норме оно должно различаться. Естественно, что если элемент удалить, датчики будут подавать именно одинаковые показания.
В современных нейтрализаторах для дизелей, помимо датчиков содержания кислорода, имеются еще и узлы, контролирующие уровень NOx и аммиака (Nh4).

Важно! При простом удалении узла ЭБУ неизбежно пропишет в системе новую ошибку, поэтому ожидаемого увеличения тяги, скорее всего, не произойдёт. Напротив, ситуация может только ухудшиться.

Для того чтобы этого не произошло, обязательным элементом удаления является перепрограммирование ЭБУ с целью, во-первых, удалить существующие ошибки, связанные с этим узлом, а, во-вторых, собственно, сведения о датчиках и необходимости считывать с них показания. Учитывая, что речь идёт о трёх и более измерителях, доверять такую работу стоит только профессионалам — риск ошибки при перепрограммировании ЭБУ слишком велик. Только при условии перепрошивки системы удаление будет действительно беспроблемным и позволит увеличить мощность авто.

Для чего при удалении катализатора устанавливают пламегаситель

Частично нивелировать перечисленные выше недостатки поможет установка пламегасителя при удалении катализатора, поэтому данный метод особенно часто применяют на дизельных двигателях, где появление черного дыма и вибрации сильно снижает уровень комфорта при управлении транспортным средством.

В зависимости от типа устройств пламегасители могут устанавливаться как на приемной трубе, так и прямо за коллектором.Важным ограничением при установке пламегасителя является возможность перепрограммирования ЭБУ. Если такой опции нет, устанавливать элемент нельзя.

Каталитический нейтрализатор: устройство и принцип работы

С каждым годом требования к экологической безопасности автомобилей возрастают. В первую очередь это относится к самому опасному в экологическом отношении фактору автомобиля, то есть к токсичности выхлопных газов. К счастью, технический прогресс не стоит на месте, и сегодня это проблема вполне решаема.

Кроме того, что сама конструкция двигателей современных автомобилей позволяет уменьшить токсичность выхлопных газов, на автомобили также устанавливаются и специальные устройства, так называемые каталитические конвертеры – нейтрализаторы, или как называют их автомобилисты — катализаторы.

Каталитический конвертер

Это устройство, интегрированное в выхлопную систему автомобиля, дополнительно снижает токсичность выхлопа. Работает катализатор посредством дожигания несгоревших остатков углеводорода и угарного газа, за счет полученного при восстановлении оксидов азота кислорода, для такого дожигания.

Конструкция катализатора довольно проста (рис. выше) – он состоит из керамического мелкоячеистого наполнителя, поверхность которого покрыта специальным слоем платиноиридиевого сплава. Ячеистая конструкция наполнителя позволяет получить максимальную площадь контакта выхлопных газов, проходящих через наполнитель с его поверхностью, за счет чего увеличивается активная рабочая поверхность катализатора.

Как происходит процесс нейтрализации вредных веществ?

Катализатор позволяет значительно снизить в выхлопных газах содержание таких вредных веществ как:

• окись углерода;
• углеводороды;
• оксиды азота.

Сам процесс нейтрализации проходит так:

1. Остатки не сгоревших веществ в выхлопных газах (CO, HC, NOx, O2), проходя через катализатор и взаимодействуя с его поверхностью, покрытой каталитическим слоем, окисляются. То есть, как бы дополнительно дожигаются кислородом, который тоже присутствует в выхлопных газах.
2. Во время этой реакции выделяется тепло, которое в свою очередь дополнительно активизирует реакцию окисления.

Благодаря такому процессу на выходе катализатора выхлопные газы содержат в своем составе N2, h3O, CO2.

Вещества входящие в катализатор и элементы выходящие

Следует заметить, что нормальная работа катализатора может быть обеспечена только при нормальном, так называемом стехиометрическом соотношении топлива и кислорода в горючей смеси. В автомобилях, оснащенных инжекторной системой впрыска топлива с электронным управлением, условия для такой оптимальной работы каталитического нейтрализатора обеспечивает электронная система, регулирующая состав горючей смеси.

Специальный кислородный датчик, установленный в выхлопной системе, определяет содержание кислорода, оставшегося в выхлопных газах. По этому показателю электронный блок управления корректирует состав рабочей смеси, увеличивая или уменьшая подачу топлива в камеры сгорания.

При неполадках в системе подачи топлива, в результате чего нарушается оптимальное соотношение воздуха и топлива в горючей смеси, катализатор также не может работать в оптимальном режиме. Это даже может сократить его срок службы.

Смотрите познавательное видео, как устроен каталитический конвертер-нейтрализатор:

Катализаторы на дизельных двигателях

Катализаторы, устанавливаемые на дизельные двигатели, схожи по принципу работы, но, несколько отличаются по своей конструкции. Такие катализаторы нерегулируемые, из-за особенностей работы дизельного мотора.

Катализатор для дизельного двигателя

Дело в том, что в камеру сгорания дизеля, воздуха поступает всегда больше, чем нужно для полного сгорания топлива, поэтому такая регулировка состава смеси по контролю за количеством оставшегося в выхлопных газах кислорода, просто не нужна. Катализатор для дизельного мотора преобразует токсичный угарный газ и углеводород в углекислый газ и воду, кроме того, устраняет неприятный запах выхлопных газов.

К сожалению, дизельные катализаторы плохо справляются с нейтрализацией оксидов азота (NO и NO2), содержащихся в выхлопе. Это связано с относительно низкой температурой выхлопных газов дизеля, из-за чего процесс нейтрализации проходит хуже.

Для решения этой проблемы, катализаторы для дизельных двигателей, стараются размещать ближе к двигателю, то есть там, где температура газов выше, или снабжают катализаторы собственными встроенными электрическими нагревателями.

Загрузка…

Катализатор для авто, дизельных и газовых двигателей

Каталитические нейтрализаторы от производителя

Производство универсальных и спортивных катализаторов Евро-2 — Евро-6

для различных автомобилей в том числе ГАЗ, УАЗ, грузовой, строительной и спецтехники, а также дизельных генераторов и электростанций.

Приветствуем Вас на официальном сайте Компании «Экомаш-КН». Данный ресурс был разработан для получения развернутой информации о продукции, достижениях, технологиях и структуре нашей компании. Очень надеемся на то, что этот сайт поможет Вам найти необходимую информацию и позволит принять правильное решение в выборе надежного поставщика каталитических нейтрализаторов ( выхлопной катализатор ) Евро-3, Евро-4, Евро-5 для автомобилей марки УАЗ, ГАЗ, ЛИАЗ, МАЗ, КАМАЗ, ФИАТ, ИСУЗУ, а также других спортивных и универсальных катализаторов производства компании «Экомаш-КН» в том числе для дизельных электростанций, спецтехники и пр.

Компания Экомаш – КН, крупнейший российский производитель компонентов выпускных систем, автомобильных каталитических нейтрализаторов, приемных труб и других автомобильных компонентов.

Центральный офис компании базируется в Москве, а производство находится в г. Нижнем Новгороде. Компания имеет собственный инжиниринговый центр и является автором различных инноваций.

В настоящее время компания имеет собственное производство каталитических нейтрализаторов отработанных газов замкнутого цикла и поставляет свою продукцию на конвейеры целого ряда российских автозаводов, таких как автомобили марки УАЗ, ГАЗ, ЛИАЗ, КАМАЗ.

Компания Экомаш-КН одна из первых отечественных компаний, начавших производство каталитических нейтрализаторов выхлопных газов в стране. Вся продукция сертифицирована, отличается традиционно высоким качеством, необходимым противодавлением, высокой степенью загрузки металлами платиновой группы.

Следует также отметить высокое качество и долговечность универсальных каталитических нейтрализаторов поставляемых на различные автомобили зарубежных концернов Volkswagen, Audi, GM, Jaguar, Mazda, Renault, Saab, Volvo  как для бензиновых, так и для дизельных двигателей.

Каталитические нейтрализаторы для УАЗ

Компания Экомаш -КН является производителем каталитических нейтрализаторов (катализатор для УАЗ) для автомобилей марки УАЗ Патриот, Буханка, Профи экокласса Евро-3, Евро-4, Евро-5 и Евро-5+.

Наша компания предлагает качественные катализаторы для автомобилей УАЗ Патриот, Хантер, Буханка или Профи.

Являясь сертифицированным производителем каталитических нейтрализаторов (катализаторов) наша компания серийно поставляет продукцию на Автозавод для автомобилей УАЗ Буханка, УАЗ Патриот, УАЗ Профи, УАЗ Карго.  Помимо розничных продаж, мы также предлагаем нашу продукцию оптовым покупателям на особых условиях. Наша компания серийно поставляет нейтрализаторы на Автозавод с 2002 года.

В настоящий момент  Экомаш-КН производит широкий ассортимент каталитических нейтрализаторов (катализаторов) для всех автомобилей марок УАЗ  с гибкой системой скидок и конкурентными ценами.

Каталитические нейтрализаторы для автомобилей «УАЗ»  изготавливаются в соответствии с требованиями технических условий ТУ, зарегистрированных  во ВНИИстандарт. Выполняемые нормы токсичности соответствует Евро-4.

Испытания каталитических нейтрализаторов  в составе автомобилей марки  «УАЗ» на токсичность отработавших газов  производились в НИЦИАМТ, ИЦ «НАМИ», ОАО «ЗМЗ» и в некоторых других испытательных лабораториях. Испытания проводились в соответствии с требованиями правил ЕЭК ООН и госстандартами РФ.

 

•  Каталилизатор для  УАЗ Патриот, Хантер с дв. ЗМЗ Евро-2 ЭМ.31602.1206010-03

  12,020.00 ₽ В корзину

• Катализатор а/м УАЗ гр. ряда с дв. ЗМЗ Евро-2 ЭМ.220695.1206009

  11,540.00 ₽ В корзину

• Катализатор УАЗ Буханка дв. ЗМЗ 409 Евро-5, ЭМ.095.1206010-50

  20,650.00 ₽ В корзину

• Катализатор УАЗ груз. ряда дв. УМЗ Евро-2 ЭМ.220694.1206010

  12,285.00 ₽ В корзину

• Катализатор УАЗ Патриот, Хантер дв. ЗМЗ Евро-4 ЭМ.063.1206010-10

  13,340.00 ₽ В корзину

• Катализатор УАЗ Хантер Минус ЭМ.095.1206009-10

  11,650.00 ₽ В корзину

• Нейтрализатор УАЗ гр.ряда с дв. ЗМЗ Евро -3  ЭМ.095.1206009

  11,560.00 ₽ В корзину

• Нейтрализатор УАЗ гр.ряда с дв. УМЗ Евро -3 ЭМ.094.1206010

  12,285.00 ₽ В корзину

• Нейтрализатор УАЗ груз. ряда дв.ЗМЗ Евро — 4, ЭМ.095.1206010-40

  13,200.00 ₽ В корзину

• Нейтрализатор УАЗ Патриот с дизелем Евро-3 ЭМ.315148.1206010-01

  19,570.00 ₽ В корзину

• Нейтрализатор УАЗ Патриот с дизелем Евро-4 ЭМ.038.1206010-10

  19,580.00 ₽ В корзину

• Нейтрализатор УАЗ Патриот, Хантер с дв. ЗМЗ Евро-3 ЭМ.063.1206010

  11,650.00 ₽ В корзину

• Нейтрализатор УАЗ Патриот, Хантер с дв.ЗМЗ 409 Евро — 5, ЭМ.063.1206010-50

  20,570.00 ₽ В корзину

• Нейтрализатор УАЗ Профи с дв.ЗМЗ 409 Евро — 5, ЭМ.063.1206010-51

  20,100.00 ₽ В корзину

Wolflubes — The Vital Lubricant — Блог

Эксперты в области фильтрации: DOC и DPF

DOC, или дизельный катализатор окисления, — это каталитический нейтрализатор, предназначенный для снижения уровня выбросов вредных углеводородов и окиси углерода. Конструкция DOC предусматривает ячеистую структуру для гарантии максимальной площади контакта между отработавшими газами и металлическими каталитическими нейтрализаторами, что приводит к разрушению углеводородов и распаду окиси углерода на CO2 и h3O. DOC — это разумное вложение средств, с которым ваш автомобиль становится экологически безопаснее. Вы сами увидите и почувствуете влияние DOC на качество отработавших газов вашего автомобиля.

Как и DOC, DPF, или дизельный сажевый фильтр, является мастером своего дела. Этот фильтр собирает и сжигает частицы, содержащиеся в отработавших газах. Аналогично DOC, эффективность окисления обеспечивается ячеистой структурой компонента. Для сжигания собранных частиц DPF использует тепло, выделяемое двигателем и DOC. Но не забывайте, что засорение DPF может привести к потере достигнутых экологических преимуществ. DPF работает в тесной смычке с DOC: для надлежащей работы фильтра без засоров в него не должно поступать слишком много углеводородов, а сжигание частиц происходит за счет тепла, выделяемого DOC. Какая слаженная работа!

Снижение содержания NOx

SCR, или селективный каталитический нейтрализатор, представляет собой каталитический нейтрализатор, предназначенный для снижения содержания оксидов азота (NOx) в отработавших газах. Для этого используется одна из трех дополнительных жидкостей: мочевина, безводный аммиак или водный аммиак. Отработавшие газы и жидкость-катализатор подаются в систему и проходят через конструкцию с металлическими каталитическими нейтрализаторами, которые стимулируют распад NOx на множество менее вредных веществ за счет присутствия мочевины.

Важность моторного масла

Система дополнительной обработки отработавших газов не соединена напрямую с циркулирующим в автомобиле моторным маслом. Другими словами, моторное масло не проходит через компоненты системы очистки. Но не стоит недооценивать важность выбора правильного масла, совместимого с вашей системой дополнительной обработки отработавших газов.

Сгорание топлива каждый раз сопровождается сжиганием небольшого количества моторного масла. Остатки сгоревшей смазки проходят через систему дополнительной обработки отработавших газов и могут повредить каталитические нейтрализаторы или стать причиной засорения одного из фильтров.

Постоянные инвестиции в инновационные технологии позволяют компании Wolf предлагать самую различную продукцию, совместимую с системами дополнительной обработки отработавших газов. Вся продукция, соответствующая категориям ACEA C1-C4 и E6/E9, гарантирует комплексную защиту совместимых дизельных двигателей и систем дополнительной обработки отработавших газов. Кроме того, наш ассортимент инновационной продукции в скором времени будет расширен за счет добавления спецификации ACEA C5.

Поиск подходящего моторного масла порой вызывает все больше трудностей. Но компания Wolf всегда готова помочь вам. Функция поиска продуктов от компании Wolf — это удобный инструмент, который поможет вам найти оптимальное моторное масло всего за несколько секунд. Просто укажите марку и тип дизельного автомобиля, чтобы узнать, какое моторное масло защитит не только ваш двигатель, но и систему дополнительной обработки отработавших газов.

Моторные масла

Описанные выше компоненты системы дополнительной обработки отработавших газов позволяют добиться большей экологичности двигателя, но вместе с тем остаются крайне уязвимыми. Именно поэтому выбор подходящей смазки для вашего автомобиля имеет столь большое значение. При работе двигателя сгорает небольшое количество моторного масла, остатки которого попадают во все три компонента очистки. Эти остатки могут засорить фильтр или помешать работе жидкости-катализатора или металлических каталитических нейтрализаторов. С автомобилями, оборудованными этими фильтрами, прежде всего несовместимы моторные масла, содержащие сульфатную золу. По этой причине ACEA (Ассоциация европейских производителей автомобилей) составила классификацию стандартов масел. Под категории C1-C4, E6 и E9 подпадают моторные масла для автомобилей, оснащенных системой дополнительной обработки отработавших газов. Недавно к ним добавился стандарт C5. Современная и инновационная продукция категории C5 обеспечивает комплексную защиту систем дополнительной обработки отработавших газов и еще большую экономию топлива. Специалисты Wolf Oil непрерывно занимаются разработкой новой продукции, поэтому советуем вам внимательно следить за нашими объявлениями о новых смазочных материалах!

Различные спецификации, множество тонкостей и непонятные сокращения могут сделать поиск подходящего моторного масла весьма утомительным. Именно поэтому компания Wolf разработала инструмент, который поможет найти моторное масло, оптимально подходящее для вашего автомобиля и обеспечивающее также защиту системы дополнительной обработки отработавших газов. Нажмите несколько кнопок — и вы найдете идеальное масло для вашего двигателя. Как производитель моторного масла, мы считаем своим долгом помочь каждому клиенту подобрать подходящую смазку, не забывая при этом об окружающей среде. Ведь мы сможем добиться экологичного будущего и умных технологий передвижения только все вместе.

Каталитические нейтрализаторы — Что такое Каталитические нейтрализаторы?

Каталитический нейтрализатор (обиходное название – катализатор) предназначен для снижения токсичности отработавших газов

Нейтрализатор — устройство в выхлопной системе, предназначенное для снижения токсичности отработавших газов посредством восстановления оксидов азота и использования полученного кислорода для дожига угарного газа и недогоревших углеводородов. 

Основным требованием к успешной работе катализатора является стехиометрическое соотношение топлива и кислорода.

Задачей автомобильного каталитического нейтрализатора является снижение количества вредных веществ в выхлопных газах.

Среди них:

• окись углерода (СО) — ядовитый газ без цвета и запаха;

• углеводороды (CH), также известные как летучие органические соединения — один из главных компонентов смога, образуется за счет неполного сгорания топлива;

• оксиды азота (NO и NO2, которые часто объединяют под обозначением NOx) ­­­­­­- также являются компонентом смога, а также кислотных дождей, оказывают влияние на слизистую человека.

Принцип работы

Каталитический нейтрализатор расположен либо на приемной трубе, либо сразу после нее.

Внутри корпуса каталитического нейтрализатора находится керамическая сотовая конструкция.

Соты нужны, чтобы увеличить площадь контакта выхлопных газов с поверхностью, на которую нанесен тонкий слой платиноиридиевого сплава.

Недогоревшие остатки (CO, CH, NO) касаясь поверхности каталитического слоя, окисляются до конца кислородом, присутствующим также в выхлопных газах.

В результате реакции выделяется тепло, разогревающее катализатор и, тем самым, активизируется реакция окисления.

В конечном итоге на выходе из катализатора (исправного) выхлопные газы содержат в основном N₂ и СО₂.

Катализаторы в дизельных двигателях

Каталитические преобразователи дизельных двигателей плохо справляются с сокращением выбросов NOx.

Одна из причин в том, что дизельные двигатели сами по себе функционируют в более низком температурном режиме, чем бензиновые, а преобразователи работают лучше при нагреве.

Некоторые ведущие эксперты в области «зеленого» автомобилестроения придумали новую выхлопную систему, которая помогает исправить этот недостаток.

Они впрыскивают водный раствор мочевины в выхлопную трубу до того, как газы достигнут преобразователя.

При этом возникает химическая реакция, которая уменьшает количество NOx.

Карбамид, также известный как мочевина — органическое соединение углерода, азота, кислорода и водорода.

Его можно обнаружить в моче млекопитающих и земноводных, что и объясняет такое название.

Мочевина реагирует с NOx с получением азота и водяного пара, снижая количество оксидов азота в выхлопных газах более чем на 90%.

Катализатор окисления дизельного топлива

Катализатор окисления дизельного топлива

W. Адди Маевски

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Реферат : Катализаторы окисления дизельного топлива способствуют химическому окислению CO и HC, а также органической фракции (OF) твердых частиц дизельного топлива. Они также окисляют диоксид серы, который присутствует в выхлопных газах дизельных двигателей при сжигании серосодержащего топлива.Окисление SO ₂ приводит к образованию твердых частиц сульфата и может значительно увеличить общие выбросы твердых частиц, несмотря на уменьшение органической фракции. В современных системах нейтрализации дизельных двигателей важной функцией DOC является повышение содержания NO ₂ в выхлопных газах для поддержки работы катализаторов SCR и сажевых фильтров.

Каталитические реакции

Катализатор окисления дизельного топлива (DOC) обязан своим названием своей способности способствовать окислению компонентов выхлопных газов кислородом, который в больших количествах присутствует в выхлопных газах дизельных двигателей.При прохождении над катализатором окисления оксид углерода (CO), газовая фаза углеводородов (HC), органическая фракция твердых частиц дизельного топлива (OF), а также нерегулируемые выбросы, такие как альдегиды или ПАУ, могут окисляться до безвредные продукты, и, следовательно, их можно контролировать с помощью DOC. В современных системах дополнительной обработки дизельного топлива важной функцией DOC является окисление оксида азота (NO) до диоксида азота (NO ₂ ) — газа, необходимого для поддержки работы сажевых фильтров и катализаторов SCR, используемых для снижения NOx. .Подробное обсуждение реакций DOC, кинетики реакций и других аспектов технологии можно найти в литературе [3829] .

Механизм реакции над дизельным катализатором окисления объясняется наличием активных каталитических центров на поверхности носителя катализатора, которые обладают способностью адсорбировать кислород. В целом реакция каталитического окисления включает следующие три стадии:

1. кислород связан с каталитическим центром,
2. реагентов, таких как CO и углеводороды, диффундируют к поверхности и реагируют со связанным кислородом, а
Продукты реакции
3. , такие как CO ₂ и водяной пар, десорбируются с каталитического центра и диффундируют в основную часть выхлопных газов.

Окисление углеводородов и CO в выбросах дизельного топлива можно описать следующими химическими реакциями:

[Углеводороды] + O ₂ = CO ₂ + H ₂ O (1)

C _n H _2m + (n + m / 2) O ₂ = nCO ₂ + mH ₂ O (1a)

2CO + O ₂ = 2CO ₂ (2)

Углеводороды окисляются с образованием диоксида углерода и водяного пара, как описано реакцией (1) или — более стехиометрически строго — реакцией (1a).Фактически реакции (1) и (1а) представляют собой два процесса: окисление газовой фазы HC, а также окисление соединений OF. Реакция (2) описывает окисление монооксида углерода до диоксида углерода. Поскольку углекислый газ и водяной пар считаются безвредными, вышеуказанные реакции приносят очевидную выгоду от выбросов. Окисление углеводородов также приводит к уменьшению запаха дизельного топлива.

Однако катализатор окисления будет способствовать окислению всех соединений восстановительного характера; некоторые из реакций окисления могут приводить к образованию нежелательных продуктов и, по сути, быть контрпродуктивными по отношению к назначению катализатора.Окисление диоксида серы до триоксида серы с последующим образованием серной кислоты (H ₂ SO ₄ ), описываемое реакциями (3) и (4), возможно, является наиболее важным из этих процессов.

2SO ₂ + O ₂ = 2SO ₃ (3)

SO ₃ + H ₂ O = H ₂ SO ₄ (4)

Когда выхлопные газы выпускаются из выхлопной трубы и смешиваются с воздухом либо в окружающей среде, либо в туннеле для разбавления, который используется для отбора проб твердых частиц, их температура снижается.В таких условиях газообразный H ₂ SO ₄ соединяется с молекулами воды и зародышеобразователями, образуя (жидкие) частицы, состоящие из гидратированной серной кислоты. Этот материал, называемый сульфатными частицами, способствует общему выбросу твердых частиц из двигателя. Каталитическое образование сульфатов, особенно в сочетании с дизельным топливом с высоким содержанием серы, может значительно увеличить общие выбросы ТЧ и, таким образом, стать препятствием для применения катализатора.

Окисление NO до NO ₂ имеет важное значение для работы современных систем контроля за выбросами дизельного топлива, где DOC является вспомогательным катализатором, поддерживающим работу других типов катализаторов, расположенных после катализатора окисления, для которых требуется повышенное содержание NO _{. 2} / NO соотношение.

2НО + O ₂ = 2НО ₂ (5)

Двуокись азота требуется для повышения эффективности некоторых типов катализаторов SCR, а также для содействия пассивной регенерации сажевых фильтров (DPF). DOC, используемые в приложениях DPF / SCR, обычно оптимизированы для производства с высоким содержанием NO ₂ .

Повышенные отношения NO ₂ / NO с катализаторами окисления — хотя и необходимы для работы систем нейтрализации дизельных двигателей — также были источником разногласий.Среди двух компонентов выбросов NOx NO ₂ проявляет более высокую токсичность, чем NO. В некоторых случаях повышенные выбросы NO ₂ могут способствовать ухудшению качества воздуха. Этот потенциальный вредный эффект DOC был впервые обнаружен в подземных выработках [159] . Эта проблема также может иметь значение в «уличных каньонах» с высокой интенсивностью движения, даже если термодинамическое равновесие реакции (5) может быть достигнуто быстрее в присутствии солнечного света, а NO может быстро окисляться озоном.

###

Дизельные катализаторы

Дизельные катализаторы

W. Адди Маевски

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Первые дизельные катализаторы, представленные в 1970-х годах для подземных горных работ, были простыми катализаторами окисления, предназначенными для конверсии CO и HC. Эти катализаторы постепенно превратились в различные специализированные катализаторы окисления дизельного топлива, например, представленные в 1990-х годах для снижения выбросов ТЧ.Каталитические технологии, разработанные для контроля выбросов NOx в дизельном топливе, включают катализаторы SCR и катализаторы-адсорберы NOx.

Catalyst Technologies

Катализаторы контроля выбросов были впервые введены в бензиновые двигатели с искровым зажиганием. Технология трехкомпонентного катализатора (TWC), представленная в 1980-х годах, стала неотъемлемой частью стехиометрического двигателя с искровым зажиганием. Катализатор TWC, работающий по принципу неселективного каталитического восстановления NOx с помощью CO и HC, требует, чтобы двигатель работал при почти стехиометрическом соотношении воздух-топливо (A / F) [803] .Современные каталитические системы для бензиновых двигателей (или двигателей, работающих на обогащенном природном газе) включают кислородный датчик и систему управления с обратной связью. Электронный контроллер на основе обратной связи от кислородного датчика поддерживает соотношение A / F в узком диапазоне около стехиометрической точки, чтобы гарантировать максимальную эффективность катализатора. В присутствии кислорода трехкомпонентный катализатор становится неэффективным для восстановления NOx.

В то время как стехиометрическая работа дизельных двигателей была исследована для определения их пригодности для технологии трехкомпонентного катализатора, проблемы, связанные с эксплуатацией дизельного топлива со стехиометрическим соотношением воздуха и топлива, являются дорогостоящими для преодоления [3369] [3371] [ 3370] .Таким образом, коммерческие дизельные двигатели работают в режиме сжигания обедненной смеси и содержат высокие концентрации кислорода в выхлопных газах при любых условиях эксплуатации. По этой причине трехкомпонентные катализаторы не используются для контроля NOx в дизельных двигателях. Выбросы дизельного топлива, которые можно контролировать с высокой эффективностью с помощью технологий катализаторов окисления, включают CO и HC, включая такие углеводородные материалы, как органическая фракция (OF) твердых частиц дизельного топлива или полиядерные ароматические углеводороды (PAH). Каталитические системы, которые были разработаны для снижения NOx из дизельных двигателей, могут работать либо за счет накопления обедненных NOx с последующим восстановлением в обогащенном виде (катализаторы адсорбера NOx), либо за счет селективного каталитического восстановления с использованием аммиака (катализаторы SCR), как показано в таблице 1.

Целью разработки ранних составов катализаторов окисления дизельного топлива (DOC) была высокая эффективность удаления загрязняющих веществ газовой фазы, включая монооксид углерода и углеводороды. На момент их внедрения в 1970-е годы выбросы окиси углерода и углеводородов из дизельных двигателей были во много раз выше, чем у современных двигателей. Первые дизельные катализаторы использовались в замкнутых пространствах, например в подземных горных выработках, где качество воздуха было критически важным.

Внедрение топлива с пониженным содержанием серы (<500 ppm S) позволило добиться снижения выбросов ТЧ от небольшого до умеренного с помощью DOC.В 1990-х годах при применении дизельных катализаторов на дорогах снижение ТЧ стало важной, а в некоторых случаях единственной важной функцией катализатора. Оптимизация характеристик ТЧ катализатора окисления дизельного топлива была основной целью исследований катализаторов в конце 1980-х - начале 1990-х годов. Эти дизельные катализаторы используются в некоторых дизельных двигателях большой мощности в США и в дизельных двигателях малой мощности в ЕС.

Ряд норм выбросов, которые вступили в силу в конце 2000-х — начале 2010-х годов, в том числе стандарты США 2010 и Euro V для тяжелых дорожных двигателей, Tier 2 США и Euro 5 для двигателей малой грузоподъемности, а также стандарты Tier 4 США и Stage IV ЕС. для внедорожных двигателей — законодательно установленные уровни выбросов NOx, требующие высокоэффективных катализаторов восстановления NOx.Например, предельное значение NOx в США в 2010 г., равное 0,2 г / л.с. · ч, представляет собой снижение приблизительно на 90% по сравнению со стандартом 2004 г. Эти нормы выбросов были соблюдены с использованием катализаторов мочевины-СКВ и, в некоторых случаях малой мощности, катализаторов-адсорберов NOx.

Таблица 1
Дизельные катализаторные технологии

Катализаторная технология	Тип реакции	Целевые выбросы	Коммерческий статус
Дизельный катализатор окисления *	Окисление	CO, HC, PM (OF), запах	Зрелая коммерческая технология.
Катализатор обедненных NOx	Селективное каталитическое восстановление углеводородами (HC-SCR)	NOx, CO, HC	Незрелая технология, коммерческое применение очень ограничено.
Катализатор адсорбера NOx	Адсорбция (улавливание) NOx из бедных выхлопных газов с последующим выделением и каталитическим восстановлением в богатых условиях	NOx, CO, HC	Используется для производства обедненных бензиновых двигателей и некоторых дизельных двигателей малой мощности.
Катализатор SCR	Селективное каталитическое восстановление аммиаком	NOx	Зрелая коммерческая технология для большинства категорий дизельных двигателей.
* DOC также используются для стимулирования перехода NO → NO 2 в системах SCR и сажевых фильтров.

###

Что такое катализатор окисления дизельного топлива?

Катализаторы окисления дизельного топлива (DOC) — это каталитические преобразователи, разработанные специально для дизельных двигателей и оборудования для снижения выбросов окиси углерода (CO), углеводородов (HC) и твердых частиц (PM).DOC просты, недороги, не требуют обслуживания и подходят для всех типов и применений дизельных двигателей.

Рис. 1. Как работает дизельный окислительный катализатор (DOC)

Современные каталитические нейтрализаторы состоят из монолитной сотовой подложки, покрытой катализатором из металла платиновой группы, упакованной в контейнер из нержавеющей стали. Ячеистая структура с множеством небольших параллельных каналов обеспечивает высокую площадь контакта катализатора с выхлопными газами. Когда горячие газы контактируют с катализатором, некоторые загрязнители выхлопных газов превращаются в безвредные вещества: диоксид углерода и воду.

Катализатор окисления дизельного топлива предназначен для окисления монооксида углерода, углеводородов в газовой фазе и фракции твердых частиц дизельного топлива в SOF до CO ₂ и H ₂ O:

Выхлоп дизеля содержит достаточное количество кислорода, необходимого для вышеуказанных реакций. Концентрация O ₂ в выхлопных газах дизельного двигателя колеблется от 3 до 17% в зависимости от нагрузки двигателя.Типичные значения эффективности преобразования CO и HC в дизельном катализаторе окисления Nett ^® приведены на рисунке 2. Активность катализатора увеличивается с температурой. Для «выключения» катализатора необходима минимальная температура выхлопных газов около 200 ° C. При повышенных температурах конверсия зависит от размера и конструкции катализатора и может превышать 90%.

Рис. 2. Каталитическая конверсия окиси углерода и углеводородов

Преобразование твердых частиц в дизельном топливе — важная функция современного катализатора окисления дизельного топлива .Катализатор проявляет очень высокую активность в окислении органической фракции (SOF) твердых частиц дизельного топлива. Конверсия SOF может достигать и превышать 80%. При более низких температурах, скажем, 300 ° C, общая конверсия DPM обычно составляет от 30 до 50% (рисунок 3). При высоких температурах, выше 400 ° C, в катализаторе может происходить обратный процесс. Это окисление диоксида серы до триоксида серы, который соединяется с водой, образуя серную кислоту:

Происходит образование твердых частиц сульфата (SO4), что перевешивает выгоду от сокращения SOF.На рис. 3 показан пример ситуации, в которой при 450 ° C общий выброс DPM при неработающем двигателе и катализаторе равен. В действительности образование сульфатов сильно зависит от содержания серы в топливе, а также от состава катализатора. Можно уменьшить выбросы DPM с помощью катализатора даже при высоких температурах, если используется подходящий состав катализатора и топливо хорошего качества с низким содержанием серы. С другой стороны, дизельный катализатор окисления , используемый с топливом с высоким содержанием серы, увеличит общий выход DPM при более высоких температурах.Вот почему дизельные катализаторы получают большее распространение только после коммерческого внедрения дизельного топлива с низким содержанием серы.

Рисунок 3. Каталитическая конверсия DPM

Катализаторы окисления дизельного топлива т, в зависимости от его состава, также могут проявлять некоторую ограниченную активность в отношении восстановления оксидов азота в выхлопных газах дизельных двигателей. NO _x обычно наблюдаются конверсии 10-20%. Конверсия NO _x имеет максимум при температурах среды около 300 ° C.

Катализаторы окисления дизельного топлива | Дизельный катализатор

Резюме:
Катализатор окисления дизельного топлива (DOC) — это компонент последующей обработки, предназначенный для преобразования моноксида углерода (CO) и углеводородов в диоксид углерода (CO2) и воду. Catalytic Exhaust Products Ltd. имеет испытанный состав дизельного катализатора окисления (DOC), который может помочь вам соблюдать строгие местные стандарты выбросов. Мы являемся лидером в области продуктов для контроля выбросов более 25 лет и предлагаем высокоэффективный катализатор окисления дизельного топлива по конкурентоспособной цене.Наши катализаторы окисления дизельного топлива помогут операторам оборудования соответствовать нормам CARB, CAL OSHA, EPA, MOL, RICE NESHAP и OSHA за счет эффективного снижения опасных концентраций вредного оксида углерода (CO), углеводородов (HC) и твердых частиц (PM ) загрязняющих веществ в выхлопных газах до 90% +.

Опции:

1. Накладной катализатор окисления дизельного топлива (модель P или F):
   Накладной катализатор окисления дизельного топлива модели P (простой) представляет собой полностью сварной блок очистки, предназначенный для установки в линию в выхлопная система двигателя до или после глушителя оригинального оборудования.Катализатор окисления дизельного топлива модели F (зажимной) похож на очистители выхлопных газов обычного типа, в которых они представляют собой встроенный дополнительный блок, который можно прикрепить к любому двигателю. Модель зажимного типа включает в себя быстросъемные V-образные зажимы с прокладками, позволяющие легко удалить каталитический сердечник. Обычно мы рекомендуем устанавливать катализатор окисления дизельного топлива модели P или F как можно ближе к выпускному отверстию выпускного коллектора двигателя или выпускному отверстию турбокомпрессора. Накладной дизельный катализатор окисления требует тепловой энергии выхлопных газов для правильной работы, поэтому чем ближе вы находитесь к выпускному отверстию выпускного коллектора двигателя или выпускному отверстию турбокомпрессора, тем лучше будет работать катализатор окисления дизельного топлива.При размещении заказа на поставку нам потребуется внешний диаметр выхлопной трубы (O.D.). Все наши накладные катализаторы окисления дизельного топлива есть в наличии и могут быть отправлены в тот же день. Для получения дополнительной информации щелкните здесь.

2. DOC Глушитель:
   Полностью заменяемый глушитель с катализатором окисления дизельного топлива представляет собой замену глушителя, произведенного на заводе-изготовителе. Чтобы установить глушитель с катализатором окисления дизельного топлива, снимите штатный глушитель с оригинальным оборудованием и установите глушитель скруббера непосредственно на место.При размещении заказа на поставку нам потребуется указать марку вашего оборудования, модель, серийный номер машины и номер детали глушителя. У нас на складе имеется широкий ассортимент глушителей с катализатором окисления для дизельных двигателей, таких как Bobcat, Caterpillar, John Deere, JLG, Takeuchi и других! Для получения дополнительной информации щелкните здесь.

Происходящие основные реакции каталитического окисления:

Окись углерода: 2CO + O ₂ → 2CO ₂
Углеводороды: HC + O ₂ → CO ₂ + H ₂ O
Альдегиды: HCHO + O ₂ → CO ₂ + H ₂ O

Характеристики:

1. ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЙ КАТАЛИТИЧЕСКИЙ ЯДЕР «ИЗВИЛИЯ» ПОТОКА
   Наш дизельный катализатор окисления имеет уникальное «извилистое» каталитическое ядро, включающее изогнутую конструкцию ячейки смешанного потока.Это позволяет использовать физические свойства вредных загрязнителей, увеличивая контакт с поверхностью каталитического ядра. Для сравнения, конструкции дизельного катализатора окисления с прямым потоком позволяют некоторому проценту растворимых органических частиц проходить через каталитическое ядро, не контактируя с катализатором.

2. ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЕ КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ПОКРЫТИЕ
   Конструкция нашего дизельного катализатора окисления имеет тщательно распределенное высококачественное покрытие из драгоценных металлов на однородном высокопористом слое.Покрытие обеспечивает более длительный надежный срок службы и увеличивает термическую стойкость катализатора, повышая функциональность в самых неблагоприятных условиях эксплуатации. Качественное покрытие обеспечивает долгую и надежную работу в самых неблагоприятных условиях эксплуатации.

3. НИЗКОЕ ДАВЛЕНИЕ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ
   Сердцевина нашего дизельного катализатора окисления состоит из высокопрочных ультратонких металлических стенок, которые сводят к минимуму ограничение противодавления выхлопных газов.Даже в условиях работы двигателя с высокой нагрузкой / частотой вращения его эффективность не пострадает.

4. ПРЕВОСХОДНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ
   Наш дизельный катализатор окисления включает в себя несколько конструктивных особенностей, которые обеспечивают превосходную стабильность и надежность при чрезвычайно высоких температурах и сильной вибрации. Толстые стопорные кольца из фольги и загнутые каталитические кромки повышают общую жесткость конструкции.

5. НИЗКОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И ПРОСТОТА УСТАНОВКИ
   Наша конструкция ядра катализатора окисления дизельного топлива сводит к минимуму образование накопленных твердых частиц.Компактная и эффективная конструкция очистителя выхлопных газов дизельного двигателя позволяет легко устанавливать и обслуживать с минимальным временем простоя оборудования.

Forever Young Catalyst снижает выбросы дизельного топлива

Красный и синий представляют положения атомов меди и алюминия, соответственно, для двух цеолитных катализаторов (Cu-SSZ-13 и Cu-ZSM-5), используемых в каталитических нейтрализаторах дизельных транспортных средств. Катализаторы являются свежими (то есть не подвергаются воздействию выхлопных газов дизельных двигателей) или состаренными (имитация воздействия выхлопных газов дизельных двигателей на 135 000 миль).После длительного старения катализатор Cu-SSZ-13 все еще очищает выхлопные газы, в то время как Cu-ZSM-5 не работает так же хорошо. Построение трехмерных изображений по атомам показывает, что разложение Cu-ZSM-5 происходит из-за сильной агрегации меди и алюминия с образованием вредной фазы CuAl2O4.

The Science

Дизельные двигатели выделяют вредные вещества. Специально разработанные катализаторы уменьшают количество выделяемых загрязняющих веществ. Но что заставляет такие катализаторы выходить из строя? Атомно-зондовая томография дает первое прямое наблюдение за проблемами.Ученые наблюдали перераспределение на атомном уровне, которое деактивирует катализаторы во время имитации воздействия выхлопных газов дизельного топлива на 135 000 миль. Команда проанализировала два цеолитных катализатора с замененным медью. Катализатор Cu-SSZ-13 имеет превосходные характеристики и стабильность по сравнению с другими коммерческими цеолитными катализаторами. Более распространенный промышленный катализатор Cu-ZSM-5 не может оставаться активным в течение всего срока службы автомобиля. В этой работе потеря каталитической активности коррелирует с образованием крошечных кластеров. Кластеры возникают в результате коллапса каркаса Cu-ZSM-5 и миграции меди.

The Impact

Получение полного представления о механизме дезактивации катализатора посредством поэтапной трехмерной реконструкции дает ключевую информацию, необходимую автомобильной промышленности для разработки более совершенных катализаторов. Эти катализаторы будут работать так же хорошо в конце срока службы автомобиля, как и в день, когда автомобиль покинул завод. Такая производительность жизненно важна для поддержания чистоты нашего воздуха. В химической промышленности, где широко используются цеолитные катализаторы, полученные знания могут способствовать развитию устойчивых процессов.Эти процессы включают преобразование биомассы, производство экологически чистых пластиков, улавливание и преобразование диоксида углерода, устранение загрязнения воздуха и очистку воды.

Резюме

Снижение расхода топлива и выбросов в автомобилях с дизельным двигателем требует применения технологии выпуска выхлопных труб. Для уменьшения выбросов загрязняющих веществ оксидов азота, которые вызывают образование кислотных дождей и смога, наиболее эффективной стратегией является избирательное каталитическое восстановление аммиака с использованием мочевины в качестве источника восстановителя аммиака с реакцией, протекающей на цеолитном катализаторе, замененном медью.Таким катализатором является Cu-ZSM-5, который был первоначально описан в 1986 году, но не мог быть полностью коммерциализирован, поскольку он дезактивируется задолго до окончания срока службы транспортного средства. Главный прорыв в технологии цеолитов произошел в середине 2000-х годов, когда был обнаружен другой цеолитный катализатор с замененным медью, Cu-SSZ-13, обладающий непревзойденной активностью и стабильностью (то есть он лучше очищает выхлопные газы в течение более длительного периода времени), и коммерциализация началась быстро в 2010 году. Значительные пробелы остаются в понимании дезактивации цеолитных катализаторов, и поэтому исследователи из Утрехтского университета и Окриджской национальной лаборатории использовали APT, чтобы заглянуть внутрь важных для отрасли цеолитов, чтобы визуализировать их наноразмерную элементную структуру в 3-D.Они изучали катализаторы Cu-ZSM-5 и Cu-SSZ-13 в свежих (то есть не подвергающихся воздействию выхлопов дизельных двигателей) и старых условиях (имитация воздействия выхлопных газов дизельных двигателей на 135 000 миль). Исследование показало наноразмерное образование основной фазы, вызывающей каталитическую дезактивацию (CuAl ₂ O ₄ l) из-за агрегации медь-алюминий, которая была серьезной в Cu-ZSM-5. Напротив, Cu-SSZ-13 не проявлял сильной агрегации медь-алюминий или свидетельств дезактивации фазы CuAl ₂ O ₄ и все еще был способен оптимально очищать продукты сгорания.

Контакт

Джонатан Поплавски
Центр науки о нанофазных материалах, Окриджская национальная лаборатория
[email protected]

Финансирование

Эта работа поддержана программой Нидерландской организации научных исследований по гравитации [правительства Нидерландов], Нидерланды Центр многомасштабного каталитического преобразования энергии и передовой грант Европейского исследовательского совета. Измерения с помощью атомно-зондовой томографии проводились в Центре науки о нанофазных материалах, пользовательском объекте Управления науки Министерства энергетики в Окриджской национальной лаборатории.Джоэл Шмидт получил финансирование в рамках исследовательской и инновационной программы Европейского Союза Horizon 2020 в рамках Соглашения о гранте Марии Склодовской-Кюри.

Публикации

J.E. Schmidt, R. Oord, W. Guo, J.D. Poplawsky и B.M. Weckhuysen, «Наномасштабная томография выявляет дезактивацию автомобильных медьобменных цеолитных катализаторов». Nature Communications 8 , 1666 (2017). [DOI: 10.1038 / s41467-017-01765-0]

Ссылки по теме

Пресс-релиз Утрехтского университета: сокращение выбросов дизельного топлива благодаря катализатору, который «сохраняет молодость»

Национальная лаборатория Ок-Ридж. «состаренный» катализатор на наномасштабном уровне

Статья Нановерка: Исследователи сравнивают «новый» и «старый» катализатор на наномасштабном уровне

Phys.Статья org: Долговечный каталитический нейтрализатор снижает выбросы дизельного топлива

Статья 4 трейдеров: Universiteit Utrecht: Меньше выбросов дизельного топлива благодаря каталитическому нейтрализатору, который «сохраняет молодость»

Статья в открытом доступе: Меньше выбросов дизельного топлива благодаря каталитическому нейтрализатору, который остается молодым ‘

Основные категории

Программа: BES, SUF

Исполнитель / объект: университет, лаборатория DOE, объекты пользователя SC, средства пользователя BES, CNMS

Дополнительно: влияние технологий, сотрудничество, международное сотрудничество

Катализатор окисления дизельного топлива DOCs | Roadwarrior Inc.

Катализаторы окисления дизельного топлива удаляют или окисляют монооксид углерода, несгоревшие углеводороды и растворимую органическую фракцию (SOF) в выбросах твердых частиц дизельного топлива. DOC также очень эффективны при удалении неконтролируемых загрязняющих веществ из выхлопных газов двигателя, таких как альдегиды, полиароматические углеводороды и запах выхлопных газов дизельных двигателей.

Во многих грузовиках большой грузоподъемности 2007 года и более поздних моделей DOC играет ключевую роль в регулировании температуры DPF. Небольшое количество топлива впрыскивается перед DOC на периодической основе, которое затем сжигается на DOC и позволяет выделять тепло для регенерации сажи в DPF.

Список запчастей Roadwarrior DOC

OEM прямая установка

Детали

Roadwarrior представляют собой прямую замену для OEM-систем, что обеспечивает максимально быструю и простую установку. Детали Roadwarrior включают в себя все необходимые порты и приспособления для датчиков и предназначены для работы с той же мощностью, что и оригинальные детали OEM.

DPF-фильтры

Roadwarrior проходят испытания на соответствие требованиям производителей оригинального оборудования, чтобы гарантировать, что противодавление, температура и характеристики регенерации соответствуют или превышают стандарты, установленные исходным производителем.

Новое производство

DPF и DOC

Roadwarrior всегда производятся заново, никогда не производятся повторно и не кондиционируются. На все детали Roadwarrior предоставляется годовая гарантия.

Изготовлен из нержавеющей стали 409

Все детали Roadwarrior изготавливаются в Северной Америке компанией Roadwarrior Inc. с использованием высококачественных материалов для обеспечения длительного срока службы.

с покрытием из металлов платиновой группы

DPF и DOC

Roadwarrior покрыты металлами платиновой группы (МПГ), платиной или палладием, чтобы соответствовать уровню каталитической активности компонента OEM.DPF с покрытием из PGM действует как углеводородный катализатор скольжения, сжигая любой избыток топлива, присутствующий во время активной регенерации. DPF с покрытием PGM также будет иметь более низкую температуру пассивной регенерации, что может увеличить время между активными регенерациями, сэкономив на дополнительных расходах на топливо.

Дизайн для всех марок и моделей, имеющихся в наличии

Имея более 140 дизайнов и их количество, Roadwarrior предлагает самый большой на рынке выбор сажевых фильтров и DOC для вторичного рынка. Если система контроля выбросов вашего автомобиля нуждается в замене, запчасти есть в наличии и доступны для отправки в тот же день с одного из пяти удобных складов в Северной Америке.

Более дешевый катализатор очищает автомобильный дизель

Материал, не содержащий платины, означает топливосберегающие двигатели по более низкой цене.

У вас есть полный доступ к этой статье через ваше учреждение.

Более дешевые каталитические материалы могут помочь автопроизводителям соответствовать более жестким стандартам выбросов для своих автомобилей.Предоставлено: Ingram Publishing

.

Дорогой платиновый катализатор, очищающий выхлопные газы дизельных автомобилей, можно заменить более дешевыми материалами, как выяснили химики. Это открытие может снизить стоимость экономичных двигателей, в том числе для бензиновых транспортных средств, что облегчит автопроизводителям соблюдение более жестких стандартов выбросов.

Команда под руководством Вэй Ли из научно-исследовательских лабораторий General Motors в Уоррене, штат Мичиган, показала, что оксиды перовскита из обычной минеральной руды, обогащенные металлами стронцием и палладием, лучше, чем платина, очищают выхлопные газы. двигатели внутреннего сгорания, работающие на обедненной смеси.Автомобили с этими двигателями (обычно с дизельными двигателями) выделяют меньше парниковых газов и потребляют меньше топлива на километр, чем автомобили с бензиновым двигателем, но, как правило, они дороже.

Джим Паркс, который работает над выбросами топлива и катализаторами в Национальной лаборатории Ок-Ридж, штат Теннесси, говорит, что если бы платину можно было удалить из дизельных катализаторов, «разница в цене поначалу может быть относительно небольшой; возможно, от 100 до 400 долларов США в зависимости от размер транспортного средства ». Но, добавляет он, более важным моментом этой новейшей технологии является то, что она может позволить производителям автомобилей рассмотреть возможность использования двигателей с обедненной смесью в бензиновых автомобилях, поскольку они пытаются — или вынуждены по закону — увеличить экономию топлива своего автопарка. .

«Сейчас мы работаем над испытаниями реальных автомобилей. Трудно предсказать, когда они будут запущены в серийное производство, но, возможно, через несколько лет», — говорит Ли. Результаты группы опубликованы в журнале Science ¹ , и General Motors владеет предварительными патентами на эту работу.

«Большая часть надбавки за дизельный автомобиль — это стоимость системы очистки выхлопных газов, — говорит Ли, — и часть этой стоимости приходится на платину.

Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор бензиновых автомобилей, названный так потому, что он удаляет оксиды азота, окись углерода и углеводороды, использует не более грамма металлической платины, но, по словам Дэвида, в катализаторах в дизельных двигателях используется в пять-десять раз больше. Джолли из лондонской химической группы и производитель катализаторов Johnson Matthey.Платиновый металл в настоящее время стоит 1580 долларов за тройскую унцию (что эквивалентно 31 грамму), хотя цена непостоянна; два года назад он превысил 2000 долларов.

Дорогие платиновые катализаторы — одна из причин, по которым экономичные автомобили стоят дороже. Предоставлено: Дж. Э. Паркс / AAAS

.

Платина необходима, потому что двигатели, работающие на обедненной смеси, работают на меньшем количестве топлива и большем количестве воздуха, чем обычные двигатели. В этих богатых кислородом условиях стандартный трехкомпонентный каталитический нейтрализатор по-прежнему будет выполнять свою работу по контролю выбросов монооксида углерода, но не может эффективно очищать оксиды азота (NO ^x ) — компонент смога.Вместо этого модифицированный катализатор сначала преобразует моноксид азота (NO) в диоксид азота (NO ² ), который затем хранится. Каждые несколько минут через выхлоп проходит импульс богатого топлива, и NO ² выделяется в виде газообразного азота. Платина имеет решающее значение для преобразования NO в NO ² .

Уже сейчас можно вообще отказаться от использования платиновых катализаторов. Многие производители, продающие автомобили в Соединенных Штатах, где действуют более жесткие стандарты выбросов NO ^x , недавно сделали это.Но это обходное решение сложное и не менее затратное: оно включает хранение мочевины (компонента мочи) на борту автомобиля; он разлагается до аммиака, который реагирует с NO ^x с образованием азота и воды. Однако мочевина имеет тенденцию замерзать в холодную погоду, и водитель должен доливать ее.

Перовскитовые оксиды изучались на предмет их использования в качестве катализаторов в течение десятилетий, но Ли и его команда обнаружили, что замена некоторых атомов в перовскитах лантана-кобальта или лантана-марганца атомами стронция резко улучшила их характеристики при окислении NO.

Более того, добавив в катализатор палладий из редких металлов, команда смогла избежать отравления минералов серой, выделяемой в выхлопных газах топлива. Палладий — еще один редкий металл, но он на 70% дешевле платины. В целом, эта система превзошла коммерческие катализаторы окисления дизельного топлива, сообщает команда Ли ¹ .

«Я не видел ничего другого с таким хорошим окислением с использованием катализатора из неблагородных металлов [платины]», — говорит Луиза Олссон, которая работает над катализаторами моторного топлива в Технологическом университете Чалмерса в Гетеборге, Швеция.

«Я работал над этими типами катализаторов 13 лет назад, и у меня не было таких результатов», — говорит Оуэн Бейли, который сейчас работает над аналогичными катализаторами в группе материаловедения Umicore со штаб-квартирой в Брюсселе. «Секрет в стронции», — говорит Ли, хотя неясно, что именно он делает. Он предполагает, что это может помочь атомам кислорода связываться с катализатором на решающей стадии окисления.

Бейли считает это улучшение захватывающим, но это всего лишь «еще один потенциальный инструмент» для повышения экономии топлива.«Я не знаю, насколько далеко это может зайти», — говорит он.

«Доставить это из лаборатории в автомобиль — настоящая проблема, — соглашается Джолли.

Дополнительные ссылки

Дополнительные ссылки

Дополнительные внешние ссылки

General Motors исследования и разработки

Об этой статье

Цитируйте эту статью

Van Noorden, R. Более дешевый катализатор удаляет пары дизельных автомобилей. Природа (2010). https://doi.org/10.1038/news.2010.151

Ссылка для скачивания

.