촉매 변환기 - 자동차의 기능
자동차 배기가스에는 많은 독성 물질이 포함되어 있습니다. 대기로 방출되는 것을 방지하기 위해 "촉매 변환기" 또는 "촉매"라는 특수 장치가 사용됩니다. 가솔린 및 디젤 내연 기관이 장착된 자동차에 설치됩니다. 촉매 변환기의 작동 방식을 알면 작동의 중요성을 이해하고 제거로 인해 발생할 수 있는 결과를 평가하는 데 도움이 될 수 있습니다.
촉매 설치
촉매 변환기는 배기 시스템의 일부입니다. 엔진 배기 매니폴드 바로 뒤에 있습니다. 촉매 변환기는 다음으로 구성됩니다.
- 입구 및 출구 파이프가 있는 금속 하우징.
- 세라믹 블록(모놀리스). 이것은 작업 표면과 배기 가스의 접촉 면적을 증가시키는 많은 셀이 있는 다공성 구조입니다.
- 촉매층은 백금, 팔라듐 및 로듐으로 구성된 세라믹 블록 셀 표면의 특수 코팅입니다. 최신 모델에서는 금이 때때로 도금에 사용됩니다. 이는 비용이 저렴한 귀금속입니다.
- 포장. 기계적 손상으로부터 촉매 변환기를 단열 및 보호하는 역할을 합니다.
촉매 변환기의 주요 기능은 배기 가스의 세 가지 주요 독성 성분을 중화하는 것이므로 이름은 삼원입니다. 중화할 성분은 다음과 같습니다.
- 산성비를 일으키는 스모그의 성분인 질소산화물(NOx)은 인체에 유독합니다.
- 일산화탄소 CO는 공기 중 단 0,1%의 농도로도 인체에 치명적입니다.
- 탄화수소 CH는 스모그의 구성 요소이며 일부 화합물은 발암성입니다.
촉매 변환기는 어떻게 작동합니까?
실제로 XNUMX원 촉매 변환기는 다음 원리에 따라 작동합니다.
- 엔진 배기 가스는 세라믹 블록에 도달하여 셀을 관통하여 셀을 완전히 채웁니다. 촉매 금속인 팔라듐과 백금은 연소되지 않은 탄화수소 CH가 수증기로 전환되고 일산화탄소 CO가 이산화탄소로 전환되는 산화 반응을 시작합니다.
- 환원성 금속 촉매인 로듐은 NOx(산화질소)를 정상적이고 무해한 질소로 변환합니다.
- 정화된 배기 가스는 대기 중으로 방출됩니다.
차량에 디젤 엔진이 장착된 경우 미립자 필터가 항상 촉매 변환기 옆에 설치됩니다. 때로는 이 두 가지 요소가 하나의 요소로 결합될 수 있습니다.
촉매 변환기의 작동 온도는 독성 성분의 중화 효과에 결정적인 영향을 미칩니다. 실제 변환은 300°C에 도달한 후에만 시작됩니다. 성능 및 수명 측면에서 이상적인 온도는 400 ~ 800°C로 가정합니다. 촉매의 가속 노화는 800~1000°C의 온도 범위에서 관찰됩니다. 1000°C 이상의 온도에서 장기간 작동하면 촉매 변환기에 악영향을 미칩니다. 고온 세라믹의 대안은 골판지 호일 금속 매트릭스입니다. 백금과 팔라듐은 이 구조에서 촉매 역할을 합니다.
자원 촉매 변환기
촉매 변환기의 평균 수명은 100km이지만 제대로 작동하면 최대 000km까지 정상적으로 작동할 수 있습니다. 조기 마모의 주요 원인은 엔진 고장 및 연료 품질(연료-공기 혼합물)입니다. 희박한 혼합물이 있을 때 과열이 발생하고, 혼합물이 너무 많으면 다공성 블록이 연소되지 않은 연료로 막혀 필요한 화학 공정이 발생하지 않습니다. 이는 촉매 변환기의 서비스 수명이 크게 단축됨을 의미합니다.
세라믹 촉매 변환기 고장의 또 다른 일반적인 원인은 기계적 응력으로 인한 기계적 손상(균열)입니다. 그들은 블록의 급속한 파괴를 유발합니다.
오작동이 발생하면 촉매 변환기의 성능이 저하되며 이는 두 번째 람다 프로브에서 감지됩니다. 이 경우 전자 제어 장치는 오작동을 보고하고 대시보드에 "CHECK ENGINE" 오류를 표시합니다. 딸랑이, 연료 소비 증가 및 역학 악화도 고장의 징후입니다. 이 경우 새 것으로 교체됩니다. 촉매는 세척하거나 재생시킬 수 없습니다. 이 장치는 비싸기 때문에 많은 운전자가 단순히 제거하는 것을 선호합니다.
촉매 변환기를 제거할 수 있습니까?
촉매를 제거한 후 화염 방지기로 교체하는 경우가 매우 많습니다. 후자는 배기 가스의 흐름을 보상합니다. 촉매를 제거할 때 발생하는 불쾌한 소음을 제거하기 위해 설치하는 것이 좋습니다. 또한 제거하려면 장치에 구멍을 뚫으라는 일부 자동차 애호가의 권장 사항에 의존하지 않고 장치를 완전히 제거하는 것이 가장 좋습니다. 이러한 절차는 잠시 동안만 상황을 개선할 뿐입니다.
Euro 3 환경 표준을 준수하는 차량에서는 촉매 변환기를 제거하는 것 외에도 전자 제어 장치를 다시 플래시해야 합니다. 촉매 변환기가 없는 버전으로 업그레이드해야 합니다. ECU 펌웨어가 필요하지 않도록 람다 프로브 신호 에뮬레이터를 설치할 수도 있습니다.
촉매 변환기가 고장난 경우 최상의 솔루션은 전문 서비스에서 원래 부품으로 교체하는 것입니다. 따라서 자동차 설계에 대한 간섭이 배제되고 환경 등급은 제조업체가 지정한 등급에 해당합니다.
