Articles

Katalis Cincin Kontinental untuk pengonversi katalitik 3 arah

Posted by isahora
29 May 2019 0 comments

continental ring catalyst

 

Continental telah memilih Simposium Motor ke-37 Wina untuk menghadirkan solusi pengendalian emisi yang inovatif untuk mesin bensin turbocharged yang diperkecil. Pengenalan undang-undang Emisi Mengemudi Nyata akan membutuhkan kendaraan dengan konsep mesin yang banyak digunakan ini. Ini akan memungkinkan untuk memenuhi batas nitrogen oksida (NOx) yang ketat dalam semua situasi mengemudi.

Ini menimbulkan tantangan baru dengan menuntut pengurangan NOx yang efisien di seluruh spektrum kondisi operasi mesin yang sangat luas; dan bukan "hanya" dalam siklus tes saat ini. Namun, konverter katalitik erat yang ada saat ini menawarkan sedikit margin untuk perbaikan lebih lanjut dalam distribusi lambda. Sementara itu di AS, standar LEV III SULEV 30 menetapkan pengurangan 70% dalam emisi nitrogen oksida rata-rata armada pada tahun 2025.

“Untuk memenuhi undang-undang RDE dan SULEV 30 tentang emisi NOx, catalytic converter 3 arah harus mencapai tingkat konversi mendekati 100%. Itu hanya mungkin, jika pengurangan NOx yang efisien dipertahankan secara seragam dalam semua situasi operasi, ”kata Dr. Markus Distelhoff, Wakil Presiden Eksekutif Unit Bisnis Pengelolaan Bahan Bakar & Knalpot di Divisi Powertrain Continental. "Katalis cincin inovatif yang dikombinasikan dengan foil logam berstruktur mikro kami akan memainkan peran penting dalam memenuhi persyaratan ini."

NOxReduction: Tidak Meninggalkan Kesempatan

Konverter katalitik 3-arah kinerja tinggi saat ini telah mencapai tingkat penurunan NOx sebesar 99%. Tetapi itu masih belum cukup jauh, dan peningkatan efisiensi lebih lanjut harus ditargetkan. Untuk mesin bensin turbocharged yang diperkecil, ini menghadirkan dua tantangan. Pertama, variasi silinder ke silinder dalam komposisi gas buang berarti bahwa perbandingan bahan bakar dengan udara (nilai lambda) dapat menyimpang dari nilai ideal; berdampak negatif pada konversi NOx. Tujuannya adalah untuk menghindari pengaruh silinder semacam itu pada knalpot lambda, dengan pencampuran aliran. Namun, ini sulit dalam kasus catalytic converter tertutup. Memang, pipa bawah ke catalytic converter tidak cukup panjang. Inilah sebabnya mengapa banyak kendaraan baru sekarang menggunakan katalis kedua di bawah lantai untuk mengubah sisa emisi nitrogen oksida. Solusi ini hadir dengan harga tambahan berat dan peningkatan tekanan balik knalpot.

Kedua, dalam beberapa situasi operasi, kemampuan konverter katalitik untuk mencapai tingkat konversi NOx yang konsisten dan seragam dapat dipengaruhi oleh sistem turbocharger. Ini karena pembukaan katup bypass turbin (wastegate) di atas kecepatan mesin tertentu mempengaruhi distribusi aliran; menghasilkan aliran gas buang yang tidak seragam. Hal ini berpotensi menyebabkan penuaan lokal yang lebih cepat pada catalytic converter dan penurunan kinerja pengurangan NOx.


Keuntungan dari Ring Catalyst

Konverter katalitik annular tertutup yang dikembangkan oleh Continental mendukung konversi NOx yang hampir lengkap pada mesin bensin turbocharged.
Continental telah mengembangkan solusi inovatif untuk mengatasi kedua tantangan ini: Katalis cincin. Pipa internal yang berjalan melalui inti katalis cincin dan sepanjang jalan menyediakan panjang tambahan yang diperlukan untuk memungkinkan pencampuran aliran gas buang yang lebih baik. Di ujung pipa ini, gas dialihkan hingga 180 °. Baru setelah itu ia mengalir melalui bagian katalis yang aktif secara katalis, yang mengelilingi pipa bagian dalam seperti selongsong.
"Dengan cara ini katalis annular memperpanjang jalur aliran tanpa memperpanjang panjang keseluruhan katalis. Ini memungkinkan katalis ditempatkan dekat dengan mesin, sehingga tidak ada peningkatan waktu yang diperlukan untuk mencapai suhu lampu-mati untuk mengubah emisi NOx ”, kata Rolf Brück, Kepala Lini Produk Katalisator & Filter, Manajemen Bahan Bakar & Knalpot. "Dengan desain ini, efek pusaran dari gas wastegate turbocharger sebenarnya membantu pencampuran knalpot di pipa internal."

Inti dari catalytic converter adalah luka dari "LS" metal foil, bahan yang dikembangkan oleh Continental. Struktur longitudinal (= LS) dalam foil atau substrat ini membuat turbulensi lebih banyak dalam gas buang. Ini memastikan kontak yang lebih baik antara nitrogen oksida dan substrat yang dilapisi katalis, menghasilkan efisiensi konversi yang lebih tinggi.
Bagian aktif dari katalis cincin adalah luka dari substrat logam LS inovatif Continental. Struktur longitudinal dalam bahan ini menghasilkan turbulensi tingkat mikro dalam aliran gas buang, yang membantu mengarahkan nitrogen oksida secara lebih efektif ke arah dinding katalis berlapis katalis, tempat mereka dikonversi.

Sumber: Insinyur mobil