Τα κεραμικά υποστρώματα βρίσκονται στην καρδιά του ελέγχου των εκπομπών από κινητά από την αρχή της τεχνολογίας στις αρχές της δεκαετίας του 1970, όταν η Corning ανέπτυξε συνθετικό κορδιερίτη και τη μήτρα για την εξώθηση κεραμικών κηρήθρων. Τα υποστρώματα κηρήθρας είναι γεμάτα με χιλιάδες μικροσκοπικά, παράλληλα κανάλια ανοιχτά σε κάθε άκρο, επιτρέποντας τη ροή των καυσαερίων του οχήματος. Αυτά τα κανάλια παρέχουν μια μεγάλη εσωτερική επιφάνεια για την υποστήριξη της καταλυτικής δράσης. Όταν το υπόστρωμα έχει περίπου το μέγεθος ενός κουτιού αναψυκτικού, η εσωτερική του επιφάνεια (συμπεριλαμβανομένης της επίστρωσης υψηλής επιφάνειας) έχει επιφάνεια περίπου στο μέγεθος ενός γηπέδου αμερικανικού ποδοσφαίρου.
Αυτά τα υποστρώματα μπορούν να αντέξουν σε υψηλές θερμοκρασίες >1100°C (2000°F) και είναι εξαιρετικά ανθεκτικά σε θερμικά σοκ (έτσι ώστε να επιβιώνουν από γρήγορες υπερθερμάνσεις τα παγωμένα πρωινά). Αυτά τα υποστρώματα είναι πολύ προσαρμόσιμα και μπορούν να δεχτούν μια μεγάλη ποικιλία συνθέσεων καταλυτών για την εξάλειψη της ρύπανσης από βενζίνη, ντίζελ, φυσικό αέριο, υδρογόνο και άλλα καύσιμα.
Το ολοκληρωμένο υπόστρωμα επικαλύπτεται με έναν συνδυασμό κατάλληλων καταλυτικών υλικών που το μετατρέπουν σε ένα μίνι εργαστήριο χημείας και επιτρέπουν την αποτελεσματική επεξεργασία μεγάλων όγκων καυσαερίων. Σε υψηλές θερμοκρασίες ενός κινητήρα σε λειτουργία, τα καυσαέρια όπως τα οξείδια του αζώτου και το μονοξείδιο του άνθρακα συναντούν τον καταλύτη και μετατρέπονται σε αβλαβές άζωτο και νερό και λιγότερο επιβλαβές διοξείδιο του άνθρακα.
Τα πρώτα εμπορικά κεραμικά υποστρώματα ήταν χαμηλής πυκνότητας κυψελών (περίπου 200 κυψέλες/ίντσα) με παχύτερα τοιχώματα (περίπου 12 mil ή 0,012” ή 0,3 mm) με όγκο υποστρώματος περίπου τέσσερις φορές μεγαλύτερο από τον κυβισμό του κινητήρα (δηλαδή, τον όγκο του κυλίνδρου του κινητήρα). Καθώς η τεχνολογία υλικών και επεξεργασίας προόδευε, κατέστη δυνατή η επίτευξη υψηλότερων πυκνοτήτων κυψελών, λεπτότερων τοιχωμάτων και υψηλότερων πόρων.
Στο σημερινό μέσο βενζινοκίνητο ή υβριδικό sedan των ΗΠΑ, υπάρχουν δύο ή τρία υποστρώματα που λειτουργούν για την τήρηση των αυστηρών προτύπων εκπομπών αερίων των ΗΠΑ. Ακριβώς από τον κινητήρα, τα στενά συνδεδεμένα υποστρώματα με υψηλή πυκνότητα κυψελών παρέχουν μεγάλη γεωμετρική επιφάνεια που επιτρέπει στον καταλύτη να κάνει τις αρχικές μετατροπές αερίων. Στην κάτω από το δάπεδο θέση υπάρχει γενικά ένα υπόστρωμα χαμηλότερης πυκνότητας κυψελών για να βοηθήσει στον καθαρισμό των τελικών εκπομπών.
Ώρα δημοσίευσης: 12 Ιουνίου 2026