• Чому він повинен діяти в певному хімічному діапазоні?
Сировина каталізатора бензинового двигуна (відпрацьовані гази) повинна залишатися в дуже малому вікні паливної суміші, оскільки хімічні реакції, що зменшують NOx та окислюють вуглеводні, залежать від суміші та взаємовиключні. NOx може знижуватися лише в середовищі, багатому паливом, а HC може окислюватися лише в мізерній, доступній кисню середовищі.
Найважливішими рівняннями для окислення HC є:
H2 + 0,5O2 -> H2O (i)
CO + 0,5O2 -> CO2 (ii)
C3H6 + 4,5O2 -> 3CO2 + 3H2O (iii)
C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O (iv)
Найбільш важливими рівняннями для зменшення NOx є:
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)
Реакція церію: Ce2O3 + 0,5O2 -> 2CeO2 (ix)
Єдина паливна суміш, яка відповідає вимогам обох наборів реакцій, - це суміш, що знаходиться поблизу стехіометричної. Каталізатор знизить приблизно 80% вхідного NOx та HC, доки суміш міститься в цьому дуже маленькому вікні паливної суміші, робоче вікно становить AFR з 14,55 до 14,69. (Лямбда .995-1005). Це суміш, яка відхиляється від стехіометричної більш ніж на ½ на 1 відсоток.
Графіка, що представляє цю концепцію.
Поширене непорозуміння полягає в тому, що суміш необхідна для переходу від насиченого до пісного для завершення реакцій. Це не правда; їй потрібно залишитися у вікні. У старих системах потрібно було циркулювати суміш, щоб тримати її у вікні, оскільки вузькосмуговий датчик кисню повідомляє про суміш лише при стехіометричній. Датчики широкої смуги не циркулюють суміш; вони тримають стійку суміш у ще меншому вікні, що покращує конверсію забруднюючих речовин до темпів вище 80%, що було досягнуто за допомогою вузькосмугової велосипедної системи.