فصل دوم :

1. فصل دوم: واکنشگرهاي شيميايي

2. واکنشگرهاي شيمياييCatalytic Converter واكنشگر شيميايي يك محفظه با حجم معيني است كه بعد از چند راهه خروجي دودقرار ميگيرد و از طريق فراهم كردن يك محيط واكنش دهنده براي گونهها، همانند يكراكتور شيميايي عمل كرده، باعث اكسيداسيون گازها و احياي گاز مي شود.

3. اكسيداسيونواحيادردرونواكنشگرReduction & Oxidation HC + O2  CO2 + H2O(Oxidation) 2CO + O2  2CO2(Oxidation) 2NON2 + O2 or 2NO2N2 + 2O2 (Reduction)

4. واكنشگرهايسهراهه(TWCC)واكنشگرهايدوراههواكنشگرهايسهراهه(TWCC)واكنشگرهايدوراهه • واكنشگرهايسهراهه ( TWCC ): واكنشگرهاييكهمقدارNOx, CO, HC راكاهشميدهند. • واكنشگرهايدوراهه: واكنشگرهاييكهفقطCO, HCراكاهشميدهند. • توجه: واكنشگرهايينيز موجودميباشند كهفقط NOxراكاهشميدهند.

5. مزاياي واكنشگرهايشيميايي • پايدارايدردمايبالا • مقاومتدربرابرحرارتبالا • افتفشاركم • عمرنسبتازياد عمرمفيدكاتاليستهايسهراههدرحدود٨٠هزاركيلومترميباشد. • نصبراحت • بازدهنسبتامناسبدركاهشمقدارهرسهگازآلاينده

6. معايبواكنشگرهايشيميايي • افزايشمصرفويژهسوخت(BSFC) • ايجادفشارمعكوسوكاهشبازدهتنفسي • مصرفيبودنآن

7. ساختمانواكنشگرشيميايي • روكشMat محملSubstrate پوسته Can • پوشش • Washcoat

8. محمل Substrate يكمجموعهلانهزنبوري كهازتعدادزياديسلولتشكيلشدهاست. هدف هندسه خاص : دستيابيبهسطحزيادو جذببيشترگونههاتوسطپوششودرنتيجهواكنشبيشترميباشد. Honeycomb

9. انواع محمل ها واكنشگرهايمحملفلزيسطحفعالبيشتريدارند،افتفشاركمتريايجادميكنند،مقاومتمكانيكي،حرارتيوانتقالحرارتبهتريدارند . درعوضبهعلتتكنولوژي پيچيده،ساختآنهامشكلترودرنتيجهگرانترميباشندووزنآنهادرمقابلمحملسراميكيهابيشتراست.

10. پوششWashcoat پوششلايه نازكيست كه روي سطح داخلي لانه زنبورها پوشيده ميشود . کاربرد: • بستر مناسب براي نشاندن فلزات كاتاليزوري • افزايش سطحبرايجذبگونهها با توجه به ساختار متخلخل • افزايشمقاومتحرارتيوپايداري توجه :سريايكافزودنيباكارآييذخيرهاكسيژنميباشد.

11. فلزات كاتاليزوريPrecise Metal فلزاتكاتاليزوريباپايينآوردنانرژياكتيواسيونباعثتسريعواكنشهاي اكسيداسيونواحياميشوند. • Very Expensive! • Platinum: $911/ounce • Rhodium: $2195/ounce • Palladium: $187/ounce

12. روكش Mat کاربرد: • محافظتازمحمل • جلوگيريازاتلافحراراتوعايقبنديواكنشگر عملکرد: • اينمادهقابليتانبساطيمناسبيداردواز جنسآلوميناسيليكاتوشاملمينرالميباشد . حجماينمينرالدراثرافزايشدما افزايشپيداميكند . انبساطاينمادهاختلافانبساطحرارتيبينلايهوپيوستهراجبرانميكند.

13. عواملموثربرعملكردواكنشگرشيمياييعواملموثربرعملكردواكنشگرشيميايي • هندسهواكنشگر: اندازه، طولوضخامتسلولها • مشخصاتپوششوفلزاتكاتاليزوري: نسبتومقدارفلزاتكاتاليزوريومقدارسطحفعال • خصوصياتگازهايورودي: دما،فشار،سرعتوغلظتگازهايورودي • ترکيب سوخت: وجودسربوگوگرد در بنزين

14. Light Off زمان مشكلعمدهعملكردمبدلها،درزمانشروعبهكارموتوروكاركرد سرد زمان Light Off: زمان رسيدن بهدماييكهدرآن٥٠%واكنشهابرايهرگونهاتفاقبيفتد. راهکارها: 1 - عايقكاريمناسبمسيرخروجيدود 2 - واكنشگرهاياوليهنزديكبهموتور باابعاد كوچكتر

15. روشهاينصبواكنشگرهاياوليهنزديكبهموتورروشهاينصبواكنشگرهاياوليهنزديكبهموتور

16. محلنصبواكنشگر نزديكي واكنشگر بهمنيفولددود افزايش بازده تبديل واکنشگر کاهش بازده حجمي

17. افتفشارجريانگازدرواكنشگرهايشيمياييافتفشارجريانگازدرواكنشگرهايشيميايي وجودمبدلكاتاليزوري (مانعدرمسيرجريانگازخروجي) افزايشفشارگاز خروجي افزايشدرصدگازهايباقيمانده افزايشكارپمپاژپيستون كاهشراندمانحجمي افتقدرتموتور

18. راهکارهاي مقابله با افت فشار افزايشقطر افزايش بازده تبديل واکنشگر کاهش افت فشار

19. راهکارهاي مقابله با افت فشار نازككردنضخامتديوارهسلولها افزايش بازده تبديل واکنشگر کاهش افت فشار

20. راهکارهاي مقابله با افت فشار کاهش طول کاهش بازده تبديل واکنشگر کاهش افت فشار

21. راهکارهاي مقابله با افت فشار كاهشتعدادسلولها کاهش بازده تبديل واکنشگر کاهش افت فشار

22. مبدلهايكاتاليزوريدرموتورهايديزلمبدلهايكاتاليزوريدرموتورهايديزل مزايا: • انتشار COو HCكمترازموتورهايبنزيني(البتهازنظرغلظت) • غلظتبالااكسيژندر گازخروجي بعلت مخلوطسوختوهواينسبتارقيقودر نتيجه شرايط مناسبتراكسيداسيون CO, HC موانع: • درجهحرارتگازخروجيپايينترازموتورهايبنزيني • وجودذراتازقبيلتركيباتسولفاتيودوده در گازهاي خروجي فرسودگيسريعبارسوبانواعسولفاتهابررويواكنشگر انتخابنوعكاتاليزوردرموتورهايديزلي