Instalaţia de alimentare cu injecţie de benzină

10.       Depoluarea.

10.1.  Introducere.

Pâna în zilele noastre sistemele de injectie au evoluat constant..Motivul acestei evolutii îl constituie faptul ca poluarea are o mare acoperire în dezbaterile comunitatii europene si mondiale.De altfel, a avut loc o evolutie rapida a normelor de poluare, obligând constructorii sa faca eforturi mari pentru a-si aduce produsele spre un nivel de poluare care sa se apropie de zero în viitorul apropiat.

10.2.  Definitie.

Este ansamblul substantelor solide, lichide sau gazoase, care, dupa nivelul actual al cunostintelor noastre, sunt considerate ca periculoase pentru sanatatea noastra cât si pentru sanatatea mediului înconjurator.

Putem lua ca exemplu metalele grele (plumb,mercur), dar si produsele de origine chimica (fosfati,nitrati) ca si emisiile de gaze produse de zonele industriale,de automobile sau diversele deseuri depozitate si mai apoi uitate în natura.

În ceea ce priveste sectorul automobilelor, trei principali poluanti au fost recunoscuti ca fiind nocivi si sunt în aceste zile în atentia constructorilor:

       Monoxidul de carbon (CO).

       Vaporii de benzina sau hidrocarburi nearse (HC).

       Oxizii de azot (NO_X):

Monoxidul de azot (NO), Dioxidul de azot (NO₂ ).

10.3.  Catalizatorul.

Catalizatorul cu trei cai (sau trifunctional)

Rolul sau este de a asigura transformarea gazelor poluante în gaze inofensive:

       Oxidarea CO si  HC.

       Reducerea NO_x.

Convertizorul catalitic este compus dintr-o carcasa din otel inoxidabil care este de obicei echipat si cu ecrane termice pentru a proteja sasiul de caldura produsa de reactiile chimice din interiorul catalizatorului. Carcasa contine de obicei doua blocuri ceramice în loc de unul singur care ar fi mai fragil datorita lungimii mai mari. Aceste blocuri ceramice trebuie sa stea bine fixate în interiorul carcasei datorita proprietatilor casante ale ceramicii.

O sita metalica este montata între blocurile ceramice si carcasa pentru a le mentine corect pe pozitie si pentru a evita vibratiile excesive ale blocurilor.

Structura alveolara este echivalenta cu o suprafata de contact a gazului  de 2,8 m² .Din punct de vedere al proprietatilor materialului, suprafata tratata este de 2 000 à 5 000 m² pe bloc ceramic. Ea este acoperita cu un strat subtire de metale pretioase (Platina, Rohdiu, Paladiu). Acestea amorseaza si/sau cresc viteza reactiilor chimice de oxidare si reducere.

Acest tip de catalizator permite, datorita reglajului stoichiometric al îmbogatirii, convertirea simultana a trei poluanti (CO, HC, NOx) într-un singur element, de unde vine si numele : Catalizator.

10.3.1.Functionarea catalizatorului.

Reactiile chimice care au loc în catalizator sunt posibile în anumite conditii:

        Temeratura (amorsarea catalizatorului).

        Amestec perfect stoichiometric.

        Prezenta metalelor pretioase care activeaza reactiile de oxidare si reducere.

                               

În fuctionarea în bucla închisa amestecul este alaternativ bogat si sarac.

   La functionarea cu amestec sarac

        Catalizatorul oxideaza particulele nearse si stocheaza excesul de oxigen.

La functionarea cu amestec bogat:

        Catalizatorul reduce NO2 si utilizeaza oxigenul stocat pentru a oxida impuritatile.

a)                 Temperatura de functionare.

Eficacitatea depinde de temperatura de functionare. Amorsarea se face în jur de 250 °C iar eficacitatea maxima o are la temperaturi mai mari de 450 °C.

Convertizoarele catalitice îsi pot pierde eficacitatea mai rapid daca functioneaza la o temperatura mai ridicata mult timp. Creste temperatura de amorsare iar coeficientul de convertire scade.

Remarca : Eficacitatea catalizatorului depinde de îmbogatire.

Procentul de convertire a celor trei poluanti în functie de îmbogatire.

b)                 Efectele asupra catalizatorului.

Un convertor este un element destul de fragil, si poate fi cu usurinta distrus de:

       Efecte mecanice.

       Efecte temice.

       Colmatare.

Efecte mecanice.

Spargerea carcasei cauzata de :

       Miscarile coloanei de esapament.

       socuri si oboseala termica, variatii brutale de temperatura la amorsare sau în deceleratie, împroscarea cu apa, care poate duce la spargerea blocurilor ceramice

Efecte termice.

       Topirea datorata temperaturii excesive (T° > 1 000 °C) ca urmare a tratarii unei cantitati prea mare de poluanti

       Evolutia substantelor active la temperaturi înalte prin migrarea metalului activ în interiorul suportului metalic.

       Sublimarea metalului activ la temperatura înalta.

       Vitrificarea substantei active.

Colmatarea.

Suprafata activa a convertorului poate fi partial sau total colmatata, adica acoperita de plumbul care se gaseste în benzina. Acest lucru provoaca neutralizarea catalizatorului decoarece gazele nu mai ajung în contact cu metalul activ depus pe suprafata ceramica. Acelasi efect ca si plumbul îl pot avea uleiurile, fosforul si sulfurul.

Remarca :

O pana de combustibil poate produce supraîncalzirea catalizatorului si distrugerea sa deoarece un ameste foarte sarac provoaca o ardere lenta cu o crestere importanta a temperaturii gazelor de esapament .

La fel o cantitate pre mare de HC de tratat (datorata rateurilor de aprindere) pot duce la distrugerea catalizatorului.

Controale :	Conformitatea valorilor gazelor de esapament prelevate cu analizorul.
	       Controlul vizual si auditiv al catalizatorului si un test de prezenta a plumbului în esapament. Etanseitatea tubulaturii de esapament.