Katalizör Nedir, Nasıl Çalışır?
Atık Gazın Temizlenmesi
Benzinli motorlar için en efektif atık gaz temizleme önlemi, üç yollu katalizördür. İsmi böyledir, çünkü üç zararlı maddeyi süzer. Hidrokarbonların (HC), karbon monoksit (CO2) ve Azot (N2) ve Suya (H2O) dönüştürüldüğü aktif tabakaya sahip seramik ve metal taşıyıcı malzemeden oluşur. Bunun için gerekli olan hava-yakıt-karışımı egzoz çıkış borusunda bulunan lambda sondası tarafından etkilenmektedir.
Ayarlı katalizör zararlı atık gazları yüzde 90 oranında CO2, N2 ve suya (H2O) çevirmektedir.
Zehirli Egzoz Emisyon Gazları
Hidrokarbonlar (kimyasal işareti: HC) organik bileşiklerdir. Karbon ve Hidrojenden oluşmaktadır. Hidrokarbonlar örnek olarak bütün gaz sıvı haldeki yakıtlardır.
| Bakmanızda Fayda Var
|
Karbon monoksit (CO) karbon ve karbon karışımlarının tam olarak yanmamasıyla açığa çıkarlar. Renksiz ve kokusuz bir gazdır ve solunduğunda zehirli etkisi bulunur , çünkü kan hücrelerinin kırmızı pigmentleriyle bileşime girerler. Bunlar da bünyelerine daha az oksijen alabilirler.
Azot oksit (NOx) azot monoksit (NO) ve azot dioksitin (NO2) üst kavramıdır. Azot (N) renksiz ve kokusuz, yanmayan
bir gazdır ve normalde diğer maddelerle bileşime girmez. Ancak çok yüksek ısılarda oksijenle bileşime girerek, yine kokusuz bir gaz olan azot monoksit (NO) oluşturur ve bu da tekrar oksijenle birleşerek kötü kokulu azot dioksiti (NO2) oluşturur. Bu zehirli gaz insanın solunum yollarını tahriş etmektedir.
Lambda sondası, gaz geçirmeyen seramik gövdeden oluşur ve egzoz borusunda, katalizörden önce yer alır. Artık oksijen oranına göre atık gaz bileşimini ölçer ve püskürtme tertibatı üzerinden karışım oranını (Lambda=1’in anlamı: 15 parça hava, bir parça yakıt) ayarlar.
Dizel ve fakir karışımlı benzinli motorların atık gazları, yüksek havayla çalıştıklarından, üç yollu katalizörde işlenemezler. Burada HC ve CO’nun CO2’ye çevrilmesi için oksidasyon katalizörü kullanılır. Ancak azot oksitlerin yok edilmesi için uygun değildir.
Aktif tabaka Platin ve Rodyum asit madenlerinden oluşur. Dönüşümden sonra biriken karbondioksit zehirsizdir.
Lambda Sondasının Yapısı
Hava takviyesiyle çalışan fakir karışımlı ve dizel motorlarda atık gaz hazırlanması için bir oksidasyon katalizörü devreye sokulabilir. Atık gazın zehirden arındırılmasının başka bir türü de Volkswagen’in benzin püskürtmesinde (FSI: Fuel tratified
Injection) kullanılır. Ana parça ön katalizörlü karmaşık bir atık gaz sistemi ve Nox-Depolama kat’ı.
Yüksek hava takviyesi gerektiren işletme kademelerinde optimal zehirli madde dönüşümü sağlamak için, Volkswagen ilk kez Lupo FSI’da bir NOx-Sensörüyle bağlantılı olarak çalışan NOx-Depolama Katalizörünü piyasaya sürecektir.
Bu yaklaşık yüzde 15’lik yakıt tüketimini sağlamak için kükürt oranı düşük yakıt gerekmektedir. Bu yakıt artan bir şekilde yakıt istasyonlarında satışa sunulmaktadır.
Müşteri yararına “Ayarlı-üçyollu katalizör”: Benzinli motorlar için günümüzde en etkili atık gazları zehirden arındırma önemlidir. Zehirli üç ana madde NOx, CO ve HC.
Not: Dizel ve fakir karışımlı benzinli motorların atık gazları, yüksek havayla çalıştıklarından, üç yollu katalizörde işlenemezler. Burada HC ve CO’nun CO2’ye çevrilmesi için oksidasyon katalizörü kullanılır. Ancak azot oksitlerin yok
edilmesi için uygun değildir.
Aktif tabaka Platin ve Rodyum asit madenlerinden oluşur. Dönüşümden sonra biriken karbondioksit zehirsizdir.
NOx depolama Katalizörü
Nox-Depolama katalizöründe FSI-motorunun fakir karışımlı çalışması esnasında açığa çıkan azot oksitler bekletilmektedir.
Konvansiyonel motor çalışma safhası sırasında bekletilen NOx zararsız azota dönüştürülür. NOx Depolama katalizörü, ayrıca HC- ve CO-nun etkili oksidasyonu için gerekli olan üç-yollu-özelliklerine tabaka yükleme ve homojen kullanımda da sahiptir.
NOx depolama katının fonksiyon prensibi
