Även bilar kan representera en av de mest användbara, praktiska uppfinningar i modern tid, utgör de också en av de största källorna till föroreningar. Enheter som kallas katalysatorer minska dessa föroreningar till stor del med hjälp av en sinnrik kemisk metod som har stått sig genom tiderna med endast minimala förbättringar. Varför de är nödvändiga

förbränningsmotorer mix luft och bränsle (oftast bensin eller diesel) i exakta mängder. En tidsinställd tändstift antänder detta komprimerade blandningen inuti en förseglad cylinder, och denna förbränningsprocess i princip ger ett fordon sin makt. Efter de slutförs, vad kvar av blandningen utträder ur cylindern genom en av sina ventiler, detta upprepar sig flera tusen gånger per minut. Att uppnå rätt blandning av luft och bränsle är mycket svårt, men även under perfekta förhållanden några oförbrända bränslet lämnar cylindern. Denna oanvänt bränsle, består främst av ämnen som omfattar kolväten (HC), kolmonoxid (CO) och kväveoxider (NOx), skulle förorena luften om det kom ut okontrollerat genom bilens avgaser.

Explaning Katalysatorer

En katalysator väsentligen "städar upp" motorutsläpp genom att ändra dem till säkrare, mindre förorenande ämnen. Den gör detta med hjälp av en katalysator. Att veta vad en katalysator gör, måste du borsta på kemi 101. Under normala förhållanden, behöver en kemisk reaktion en viss mängd energi för att det ska inträffa. En katalysator minskar helt enkelt den mängd energi som behövs för en sådan reaktion att äga rum. Med andra ord gör en katalysator det lättare för en substans att kemiskt kombinera med en annan. Vanligtvis ett annat ämne helt och hållet resultatet av denna kemiska kombination.
Hur katalysatorer fungerar

Specifikt behöver en katalysator för att förändra skadliga molekyler som har undgått motorns förbränningsprocess, nämligen HC, CO och NOx. Katalysatom underlättar reaktionen av dessa molekyler med syre i en process som kallas oxidation. Genom denna process, blir katalysatorn HC och CO till koldioxid och vatten, ämnen mycket mindre skadliga för miljön. Katalysatorn består av en tunn beläggning vanligen tillverkade av platina. Beläggningen appliceras på ett substratmaterial --- grunden en porös bikakestruktur gjord av keramik eller metall --- att gaserna måste komma igenom för att reagera med katalysatorn. Platinum molekyler är så små att deras atomer är nära ytan och fungerar som ett slags lim som oförbränt bränsle kort fäster sig. Detta i sin tur underlättar deras reaktion med syre och resulterar i sin godartad förändring, enligt Louis Bloomfield, en fysiklärare vid University of Virginia och författare till boken "hur allt fungerar."
Typer av katalysatorer

"Two-way"-omvandlare, som utför processen just beskrivits, infördes i personbilar sedan 1975 års modell. För att hantera de kväveoxidutsläpp tre-vägs-omvandlare har utvecklats, som lagt ett ytterligare steg --- kallade minskning --- till oxidationen utförs av tvåvägs-omvandlare. Detta innebar första "städa upp" NOx-utsläppen genom att dela in dem i sitt kväve och komponenter syre, och sedan utföra oxidationen som förut. Detta visade sig vara en utmaning eftersom minskningen process som krävs gaserna som kommer ut ur motorn för att få ett rikt luft /bränsleblandningen, vilket innebär att det finns gott om oförbränt bränsle i gasen, medan oxidation process som krävs för att blanda sig vara raka motsatsen, en mager luft /bränsleblandningen. Tidiga tre-vägs-omvandlare fick runt detta problem genom att införa syre mellan minskning och stadier oxidation för att jämna ut spelplanen i båda stegen, enligt CatalyticConverter.org, en bransch sponsrade webbplats organiseras för att ge fordonsindustrin konsumentupplysning. Moderna tre-vägs omvandlare kombinera sitt arbete med syre sensorer och effektivare motorer som ändras fram och tillbaka mellan magra och rika förutsättningar för att skära ned på oförbrända föroreningar.
Eventuella fel
< p> En av bristerna av katalysatorer är att de måste vara vid en viss temperatur för att arbeta. Det betyder att de inte fungerar i de första minuterna efter att du sätter på din bil. Ironiskt nog är det mest sannolika sättet en katalysator kunde brytas ned genom överhettning. Detta skulle ske vanligtvis som ett resultat av för mycket oförbränt bränsle som kommer ner från motorn. I dagarna av blyad bensin, kan bly skada enheten genom att placera en beläggning över katalysatorerna och försvåra dem. Andra möjliga misslyckanden inkluderar plötsliga förändringar i temperatur som kan skada den keramiska substrat eller fysiska skador som orsakats av stötar med väg skräp. Addera
.from:https://www.motorfordon.com/bilar/auto-repair/exhaust-systems/70428.html