Новости

Mar 17, 2023

Знакомство с каталитическими нейтрализаторами в День Земли

Дэн Карни | 22 апреля 2020 г. Смог в Лос-Анджелесе, 1973 год. Источник изображения: EPA, США.

Дэн Карни | 22 апреля 2020 г.

Смог в Лос-Анджелесе, 1973 год. Источник изображения: EPA.

Закон США о чистом воздухе 1970 года ввел жесткие ограничения на источники загрязнения всего через несколько месяцев после первого Дня Земли 22 апреля того же года, полвека назад.

Оказалось, что автомобили вносят существенный вклад в загрязнение воздуха, а смог задушил не только очевидные места, такие как Лос-Анджелес, но и такие города, как Луисвилл, штат Кентукки, Феникс, штат Аризона, и Такома, штат Вашингтон, которые обычно не заселены. Сегодня считаются проблемными местами загрязнения. Это видно на фотографиях из программы Documerica Агентства по охране окружающей среды, на которой были засняты последствия загрязнения в 1970 году.

В ответ на Закон о чистом воздухе и ужесточение правил в обновлении закона 1990 года автопроизводители были обязаны практически устранить большую часть так называемых «критериальных» загрязнений, производимых автомобилями. Основными критериями выбросов являются окись углерода, оксиды азота, несгоревшие углеводороды и твердые частицы, а также аммиак и сера. Сера в первую очередь представляет собой проблему для автомобилей с дизельным двигателем из-за присутствия этого элемента в дизельном топливе.

Производители ответили разработкой каталитических нейтрализаторов - технологии, изобретенной французским инженером Юджином Удри в 1950 году после публикации первых исследований смога в Лос-Анджелесе. По данным отраслевого веб-сайта catalyticconverters.com, в 1973 году корпорация Engelhard создала первую в мире производственную каталитическую конвертерную продукцию.

Проверка выхлопных газов автомобиля на динамометрическом стенде. Источник изображения: Агентство по охране окружающей среды

В каталитических нейтрализаторах используются драгоценные металлы, такие как платина и палладий, нанесенные на керамические соты, которые при нагревании способствуют расщеплению загрязняющих веществ на безопасные составляющие элементы, воду и CO2. Некоторые переработчики также используют керамические шарики, покрытые драгоценным металлом, но соты стали отраслевым стандартом, поскольку производители повысили эффективность и сократили количество необходимого драгоценного металла.

«Стандарты EPA по выбросам транспортных средств напрямую стимулировали разработку и внедрение ряда технологий», — сказал представитель EPA в заявлении, предоставленном Design News. «В частности, автомобильный каталитический нейтрализатор считается одним из величайших экологических изобретений всех времен. По сравнению с моделями транспортных средств 1970 года новые автомобили, внедорожники и пикапы примерно на 99 процентов чистее от обычных загрязнителей (углеводородов (HC), оксид углерода (CO), оксиды азота (NOx) и выбросы твердых частиц. Новые тяжелые грузовики и автобусы примерно на 99 процентов чище, чем модели 1970 года».

Действительно, сокращение загрязнения на 99 процентов, безусловно, является одним из величайших экологических изобретений всех времен. Эти улучшения дались нелегко, поскольку ранние карбюраторные автомобили не отличались хорошими показателями с точки зрения загрязнения окружающей среды, мощности и управляемости.

Форд Мустанг II Ghia 1975 года выпуска. Источник изображения: Ford Motor Co.

Ford ввел катализаторы в большинство своих автомобилей 1975 модельного года в ответ на ужесточение федеральных стандартов и гораздо более строгие требования в Калифорнии. Согласно пресс-релизу Ford для автомобилей 1975 года, Калифорния потребовала сокращения выбросов HC на 94 процента, CO на 90 процентов и NOx на 67 процентов по сравнению с полностью нерегулируемыми автомобилями десятилетием ранее.

Чтобы соответствовать этим правилам, все автомобили 1975 года, направлявшиеся в Калифорнию, были оснащены катализаторами, и большинство так называемых автомобилей из 49 штатов, которые отправлялись в остальную часть страны, также были оснащены катализаторами, оснащенными самым маленьким двигателем компании на тот момент. единственным исключением является 2,3-литровый четырехцилиндровый двигатель с верхним расположением распредвала.

Каждый 1975 год Форд переходил от классического точечного зажигания к более мощному электронному зажиганию и от карбюраторов с традиционными топливными форсунками к карбюраторам с более точными дозирующими стержнями. Кроме того, переход на неэтилированное топливо, необходимый для защиты работы каталитического нейтрализатора, потребовал перехода на закаленные выпускные клапаны, которые ранее смазывались добавкой свинца в топливе.