Comment fonctionne un convertisseur catalytique ?
When les gaz d'échappement sortent de l'moteur, ils sont remplis de polluants. Au moins une partie d'ela est retirée par un convertisseur catalytique.
Heureusement, les voitures ne déversent plus leurs gaz d'échappement dans l'air sans traitement. Dans les années mid-1970, le convertisseur catalytique a fait son apparition dans les moteurs essence aux États-Unis, et les premiers moteurs essence à G-cat ont été approuvés en Allemagne en 1985. Plus tard, les moteurs diesel ont également reçu un catalyseur d'oxydation. Le but : Les gaz d'échappement devraient devenir plus purs.
Les deux types d'moteurs convertissent les monoxyde de carbone toxique (CO) en dioxyde de carbone (CO2) et des hydrocarbures non brûlés, c'est-à-dire des résidus de carburant, en CO2 et de l'eau vapeur. En outre, le catalyseur à trois voies dans le moteur essence convertit les oxydes d'azote (NO, NO2, ensemble appelés NOx) en azote et oxygène relativement inoffensants. Cela fonctionne dans le moteur diesel grâce à l'excès d'air dans les gaz d'échappement, mais pas sans plus. Ainsi, depuis un certain temps, le catalyseur SCR prend en charge la purification des oxydes d'azote.
Réaction pour rendre les polluants des gaz d'échappement inoffensifs
Le principe de fonctionnement est le même dans tous les cas : Les gaz d'échappement sont conduits à travers un corps poreux, recouvert d'un matériau pour obtenir une surface maximale. several hundred square meters per gram. Dans cette matrice principalement à base d'aluminium, les substances catalytiques actives sont insérées, généralement des métaux précieux tels que le platine, le paladium ou le rhodium. Ces derniers permettent la réaction pour rendre les polluants dans les gaz d'échappement inoffensifs, mais ils ne participent eux-mêmes pas à la réaction et sont donc consommés. Un petit morceau, cependant, passe malgré l'usure dans l'environnement.
Une forme particulière est le catalyseur SCR, qui a gagné en notoriété dans le contexte du scandale des diesel. Comme dans cela, les oxydes d'azote sont convertis en azote et de l'eau. Cependant, un catalyseur est nécessaire pour que cela fonctionne : de l'ammoniaque. Il est généralement fourni dans la forme d'une solution d'ammoniaque (nom de marque : AdBlue), qui se transporter beaucoup mieux que l'ammoniaque. L'urea est injectée dans l'échappement, décompose à haute température et libère l'ammoniaque nécessaire pour la purification des gaz.
Température requise
Les convertisseurs catalytiques requierent une certaine température pour fonctionner optimale. Par conséquent, leur efficacité peut être significativement influencée par le design du système d'échappement et la stratégie d'exploitation de l'moteur. Par exemple, deux catalyseurs SCR sont utilisés dans le système Twin dosing, un directement à l'moteur, l'autre sous le véhicule.
Une différence de température de l'ordre de 100 degrés Celsius entre les deux cats résulte simplement de la différence de distance par rapport à l'moteur chaud. Ainsi, le catalyseur respectif est utilisé, dans lequel les gaz d'échappement ont la température appropriée à ce moment ; après le démarrage, c'est généralement celui plus proche de l'moteur, pendant la conduite à plein charge, c'est plutôt celui plus loin.
L'introduction de convertisseurs catalytiques dans les années 1970 et 1980 a considérablement amélioré les normes d'émissions pour les automobiles essence et diesel. Malgré l'utilisation de convertisseurs catalytiques, les moteurs diesel ont continué à émettre des oxydes d'azote (NOx), aboutissant au développement du catalyseur SCR pour purifier encore plus les gaz d'échappement des véhicules diesel.
Avec l'avancement de la technologie, les voitures modernes, quelles que soient elles, diesel ou essence, sont équipées de systèmes d'échappement sophistiqués et de convertisseurs catalytiques pour s'assurer qu'elles respectent les normes environnementales, réduisant les émissions nocives provenant de leurs moteurs diesel ou essence.
