वास्तव में एक उत्प्रेरक कनवर्टर क्या है और इसे एक निश्चित सीमा के भीतर संचालित करने की आवश्यकता क्यों है?

Question

मैंने यहां सुना है कि एक उत्प्रेरक कनवर्टर को एक निश्चित "रासायनिक सीमा" के भीतर संचालित करने की आवश्यकता होती है अन्यथा यह अनावश्यक गर्मी उत्पन्न करेगा।

• क्या वास्तव में एक उत्प्रेरक कनवर्टर है?
• यह कैसे काम करता है?
• कार पर उनका उद्देश्य क्या है?
• क्या वे आवश्यक हैं (यानी सभी कारों के पास क्या है)?
• इसे एक निश्चित रासायनिक सीमा के भीतर संचालित करने की आवश्यकता क्यों है?

यह एक मजेदार दिखने वाली बात है। यह उन चीजों में से एक है, जिनके बारे में मैं अक्सर सुनता हूं, लेकिन अभी भी वास्तव में यह समझ में नहीं आता है कि यह क्या करता है ।

Answer 1

यह सब से आता है: http://auto.howstuffworks.com/catalytic-converter2.htm

ठीक है, क्रम में इनमें से प्रत्येक पर हमला:

क्या वास्तव में एक उत्प्रेरक कनवर्टर है?

यह आपकी कार के निकास पथ में एक उपकरण है जो निकास धारा से अवांछित गैसों को रगड़ता है।

यह कैसे काम करता है?

रसायन विज्ञान में, एक उत्प्रेरक वास्तव में इसमें भाग लेने के बिना एक रासायनिक प्रतिक्रिया को गति देता है। अपनी कार में एक के मामले में उत्प्रेरक प्लैटिनम, रोडियम, पैलेडियम और आज भी सोना है। आपकी कार में दो प्रकार के उत्प्रेरक हैं, कमी और ऑक्सीकरण उत्प्रेरक। सामान्य विचार यह है कि आप एक बॉक्स बनाते हैं जो एग्जॉस्ट स्ट्रीम में पार्क किया जाता है जो उत्प्रेरक की सतह के अधिक से अधिक क्षेत्र को उजागर करता है, जबकि उत्प्रेरक की मात्रा को कम रखते हुए क्योंकि वे बहुत महंगे हैं। आज वे कुछ में सोने का उपयोग करते हैं क्योंकि यह दूसरों की तुलना में कम महंगा है।

कमी उत्प्रेरक कनवर्टर का पहला चरण है और इसका उपयोग गैस धारा से NO या NO ₂ अणुओं को साफ़ करने के लिए किया जाता है । जब वे अणु उत्प्रेरक से टकराते हैं तो वे N और O ₂ में बदल जाते हैं । N और O ₂ सौम्य हैं, NO और NO ₂ इतना नहीं।

दूसरा चरण हाइड्रोकार्बन और कार्बन मोनोऑक्साइड के उत्सर्जन को कम करने के लिए है, ताकि उन्हें ऊपर से उत्प्रेरक मधुकोश स्क्रीन पर जला दिया जा सके।

कार पर उनका उद्देश्य क्या है?

ऊपर देखो। वे निकास धारा से अवांछित विषाक्त गैसों को निकालते हैं।

क्या वे आवश्यक हैं (यानी सभी कारों के पास क्या है)?

अमेरिका में 1975 के बाद कम से कम हर कार में एक होना आवश्यक था। यदि आप हटा दिए गए हैं तो आप यहां कार पंजीकृत नहीं कर सकते।

इसे एक निश्चित रासायनिक सीमा के भीतर संचालित करने की आवश्यकता क्यों है?

जैसा कि क्यों रसायन विज्ञान केवल ईंधन वायु मिश्रण के एक संकीर्ण बैंड के भीतर काम करता है, मुझे पता नहीं है।

एक और बात, और मुझे लगता है कि आपको मुझसे यह विचार मिला है इसलिए मैं स्पष्ट नहीं होने के लिए माफी चाहता हूं। यह कनवर्टर का मामला नहीं है जब इसकी रासायनिक डिजाइन सीमा के बाहर संचालन करने पर अतिरिक्त गर्मी होती है। यदि इंजन बहुत दुबला चल रहा है, तो यह चलने वाला दुबला है जो गर्मी का कारण बनता है, कनवर्टर नहीं।

Comments

वूप्स, दिन देर से और एक डॉलर कम। lol

— cdunn

1875 ... 1975 75

— डी

तापमान के रूप में यह संभवतः अणु की उत्तेजना है जो इसे कुशलता से काम करने की अनुमति देता है; या गैर-उत्तेजना वांछित प्रतिक्रिया के आधार पर।

— डी

ओह माय, टाइपो की बात .. हाँ, 1875 में किसी भी कार के लिए एक उत्प्रेरक कनवर्टर नहीं था ... :) खोजने के लिए धन्यवाद कि @ देखें, अच्छी पकड़

— cdunn

Answer 2

एक उत्प्रेरक कनवर्टर में एक संरचना शामिल होती है जो कीमती धातुओं में लेपित होती है। जब उत्प्रेरक कन्वर्टर्स पहली बार सामने आए थे कि संरचना धातुओं में लेपित सिरेमिक गेंदों थी। यह इतनी अच्छी तरह से काम नहीं करता था और संरचना को शहद कंघी या मोनोलिथ दोनों सिरेमिक में बदल दिया गया था। शहद की कंघी की नलिका कनवर्टर की लंबाई को चलाती है। एक मोनोलिथ शहद की कंघी के समान है लेकिन हेक्सागोन के बजाय वर्ग।

एक उत्प्रेरक कनवर्टर में चार धातुएं प्लैटिनम, रोडियम, पैलेडियम और सेरियम हैं। ये धातुएं चार आक्रामक प्रदूषकों के साथ प्रतिक्रिया करती हैं जब कनवर्टर का तापमान पर्याप्त रूप से अधिक होता है। "कन्वर्टर को जलाया गया" अभिव्यक्ति रासायनिक प्रतिक्रिया को शुरू करने के लिए पर्याप्त उच्च तापमान तक पहुंचने को संदर्भित करता है।

आक्रामक उत्सर्जन नाइट्रोजन (NOx), हाइड्रोकार्बन (HC) और कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) के ऑक्साइड हैं। ये प्रदूषक विभिन्न स्थितियों के दौरान टूट जाते हैं। ईंधन मिश्रण दुबला होने पर सीओ और एचसी टूट जाते हैं। दुबले मिश्रण में अधिक ऑक्सीजन होता है और सीओ को ऑक्सीकरण करने के लिए अतिरिक्त ऑक्सीजन का उपयोग सीओ 2 और एच 2 ओ में एचसी को तोड़ने के लिए किया जाता है। बहुत कम ऑक्सीजन होने पर रिच मिश्रण के दौरान NOx टूट जाता है। एनओएक्स को एन 2 और ओ 2 रिलीज ऑक्सीजन में टूट गया है। कनवर्टर में ये प्रक्रियाएँ प्लैटिनम, रोडियम और पैलेडियम द्वारा पूर्ववर्ती हैं।

कनवर्टर में मौजूद सीरियम का उपयोग ऑक्सीजन भंडारण उपकरण के रूप में किया जाता है। जब मिश्रण दुबला होता है तो सेरियम ऑक्सीजन को स्टोर करता है। जब मिश्रण समृद्ध होता है तो सेरियम ऑक्सीजन को प्रदूषित करने वाले ऑक्सीजन को बदलने में मदद करने के लिए ऑक्सीजन छोड़ता है।

क्योंकि प्रदूषक को तोड़ने वाली स्थितियां एक-दूसरे के विपरीत होती हैं, कार को दुबले से अमीर तक और पीछे से फिर से स्विच करने की आवश्यकता होती है और लगातार सभी उत्सर्जन को ठीक से परिवर्तित करने के लिए लगातार चलती रहती है। यह वाहन को स्टोइकियोमेट्रिक या 14.7: 1 के चारों ओर एक तंग बैंड में संचालित करने की ओर ले जाता है, जो आगे-पीछे होता है।

ये उत्सर्जन आपके लिए खराब हैं (Google पर बहुत सारी जानकारी उपलब्ध है)। वे उत्प्रेरक कनवर्टर द्वारा हानिकारक चीजों को नहीं बदलने के लिए परिवर्तित होते हैं।

अमेरिका में सभी राजमार्ग वाहनों को एक उत्प्रेरक कनवर्टर की आवश्यकता होती है। अपवाद बहुत पुरानी कारें हैं, 10,000 पाउंड से अधिक की कारें, डीजल वाहन (वे कुछ और हैं), अन्य हैं लेकिन ये सबसे आम हैं।

Comments

मुझे आशा है कि आपको @vini_i से कोई आपत्ति नहीं है, मैंने आपके उत्तर को "चार मीट को एक उत्प्रेरक में" चार धातुओं में बदलने के लिए संपादित किया है .. हालाँकि चार मीट अधिक मज़ेदार थे :) मुझे टाइपो पसंद है। मैंने कुछ वास्तविक सुंदरियाँ खुद बनाई हैं ..

— cdunn

@ LCDunn कोई समस्या नहीं है

— vini_i

वाह, एक बहुत ही अद्भुत आविष्कार। यह ईंधन से चलने वाली कारों को बहुत ही जहरीले से सिर्फ CO2 उत्सर्जक में परिवर्तित करता है।

— cst1992

Answer 3

• इसे एक निश्चित रासायनिक सीमा के भीतर संचालित करने की आवश्यकता क्यों है?

गैसोलीन इंजन उत्प्रेरक फीडगैस (एग्जॉस्ट गेस) ईंधन मिश्रण की एक बहुत छोटी खिड़की में रहना चाहिए क्योंकि रासायनिक प्रतिक्रियाएं जो NOx को कम करती हैं और हाइड्रोकार्बन को ऑक्सीकरण करती हैं, मिश्रण निर्भर और परस्पर अनन्य हैं। NOx केवल एक ईंधन समृद्ध वातावरण में कम किया जा सकता है और HC केवल एक दुबला, ऑक्सीजन उपलब्ध, पर्यावरण में ऑक्सीकरण कर सकता है।

एचसी ऑक्सीकरण के लिए सबसे महत्वपूर्ण गवर्निंग समीकरण हैं:

H2 + 0.5O2 -> H2O (i)

CO + 0.5O2 -> CO2 (ii)

C3H6 + 4.5O2 -> 3CO2 + 3H2O (iii)

C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O (iv)

NOx कमी के लिए सबसे महत्वपूर्ण गवर्निंग समीकरण हैं:

H2 + NO -> H2O + 0.5N2 (v)

CO + NO -> CO2 + 0.5N2 (vi)

C3H6 + 9NO -> 3CO2 + 3H2O + 4.5N2 (vii)

C3H8 + 10NO -> 3CO2 + 4H2O + 5N2 (viii)

सेरियम प्रतिक्रिया: Ce2O3 + 0.5O2 -> 2CeO2 (ix)

एकमात्र ईंधन मिश्रण जो प्रतिक्रियाओं के दोनों सेट की आवश्यकताओं को पूरा करता है, स्टोइकोमेट्रिक के पास मिश्रण है। उत्प्रेरक इनपुट एनओएक्स और एचसी के लगभग 80% को कम कर देगा जब तक मिश्रण को ईंधन मिश्रण की इस बहुत छोटी खिड़की के भीतर रखा जाता है, ऑपरेटिंग विंडो एएफआर का 14.55 से 14.69 है। (लम्बडा .995 से 1.005)। यह एक ऐसा मिश्रण है जो 1 प्रतिशत से अधिक स्टोइकोमेट्रिक से भटका करता है।

एक ग्राफिक इस अवधारणा का प्रतिनिधित्व करता है।

एक आम गलतफहमी यह है कि प्रतिक्रियाओं को पूरा करने के लिए मिश्रण को अमीर से दुबला करने के लिए चक्र की आवश्यकता होती है। यह सच नहीं है; यह खिड़की में रहने की जरूरत है। पुरानी प्रणालियों में इसे खिड़की में रखने के लिए मिश्रण को चक्र करना आवश्यक था क्योंकि एक संकरा ऑक्सीजन सेंसर केवल स्टोइकोमीट्रिक पर मिश्रण की रिपोर्ट करता है। वाइड बैंड सेंसर मिश्रण को चक्र नहीं देते हैं; वे एक भी छोटी खिड़की में स्थिर मिश्रण रखते हैं जो 80% से ऊपर की दर से प्रदूषक रूपांतरण में सुधार करता है जो कि संकरी साइकिल चालन प्रणाली के साथ प्राप्य था।

Comments

अपने उत्तरों से प्यार करो। +1

— डुकाटीकिलर

@DucatiKiller धन्यवाद, यह मेरा पसंदीदा प्रश्न है क्योंकि इसमें ईंधन नियंत्रण प्रणाली के सबसे गलत भागों में से एक शामिल है।

— फ्रेड विल्सन

Answer 4

संक्षिप्त उत्तर।

यह आपके निकास का हिस्सा है जो निकास धुएं को साफ करने में मदद करता है। आम तौर पर इसके ठीक बाद (या इसमें) एक सेंसर लगा होता है जो मॉनिटर करता है कि यह कैसे कर रहा है। मुझे लगता है कि नई कारों में यह हवा के साथ गैस मिश्रण में मदद कर सकता है यदि आपकी कार दुबला या अमीर चल रही है।

आपको इसकी आवश्यकता नहीं है, लेकिन यदि आप इसे हटाने के लिए करते हैं, तो आपको इसकी जगह लेने के लिए कम से कम कुछ नियमित निकास पाइप जोड़ना चाहिए। यह शोर और पीठ के दबाव में मदद करेगा।

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अधिकांश अमेरिकी राज्यों में आपको कानूनी रूप से इसकी आवश्यकता होती है, लेकिन कार्यात्मक रूप से आप सही हैं, इसकी आवश्यकता नहीं है।

— मोसुक्लिफ़र