촉매 변환기란 무엇이며 어떤 역할을 합니까?

자동차는 달릴 때 배기가스라고도 하는 많은 양의 매연과 가스를 생성합니다. 배기 가스는 대기 오염에 기여합니다. 이것이 1963년 미국에서 다양한 산업 분야에서 생성되는 오염 물질의 양을 줄이는 데 도움이 되는 청정 대기법이 통과된 이유입니다.

1965년 Clean Air Act에 대한 수정안인 National Emissions Standards Act는 최초의 연방 차량 배출 기준을 설정했습니다. 각 주에는 연방 표준을 준수하는 규정이 있으며 많은 주에서는 모든 등록 차량에 대해 배기 가스 배출을 평가하도록 요구하고 있습니다.

차량의 최신 배기 시스템은 배기 가스를 제어하고 보다 환경 친화적으로 만드는 데 도움이 되는 다양한 부품을 갖추고 있습니다. 이러한 부품 중에는 촉매 변환기가 있는데, 이는 많은 자동차 제조업체가 미국 배출가스 기준법(National Emissions Standards Act)에서 정한 표준을 충족하는 데 도움이 되었습니다.

촉매 변환기는 배기 시스템의 중요한 부분입니다. 자동차에서 자동차의 역할에 대해 자세히 알아보려면 계속 읽으십시오.

촉매 변환기는 누가 발명했습니까?

촉매 변환기의 역사는 19 말까지 거슬러 올라갑니다. 세기에 프랑스에서 일부 프로토타입이 개발되었습니다. 1950년대 중반 프랑스의 기계 엔지니어인 Eugene Houdry는 가솔린 엔진용 촉매 변환기를 개발하기 위한 연구로 특허를 받았습니다.

Houdry의 촉매 변환기 개발은 통행료 굴뚝과 자동차 배기 가스가 대기 오염에 미치는 영향에 대한 우려에서 비롯되었습니다. 그는 로스앤젤레스에서 연구 결과를 보고 굴뚝용 변환기 작업을 시작했습니다.

촉매 변환기는 1960년대 초에 시작된 배기 가스 제어 규정 이후에 더욱 개발되었습니다. 최초의 생산 촉매 변환기는 1973년 Engelhard Corporation에서 만들어졌으며 이 부품의 광범위한 사용은 1975년경에 시작되었습니다.

촉매 변환기의 기능은 무엇입니까?

촉매 변환기는 촉매라는 챔버를 사용하여 엔진에서 배출되는 유해 화합물을 증기와 같은 안전한 가스로 변경합니다. 자동차에서 생성되는 가스의 안전하지 않은 분자가 공기 중으로 방출되기 전에 분해하는 역할을 합니다.

촉매 변환기는 차량 하부에 있으며 큰 금속 상자처럼 보입니다. 2개의 파이프가 나옵니다. 변환기는 가스를 안전하게 배출하는 과정에서 이 두 개의 파이프와 촉매를 활용합니다.

가스는 차량의 엔진에 연결된 "입력" 파이프에서 유입됩니다. 이들은 촉매 위로 날아가 화학 반응을 일으켜 오염 물질을 분해합니다. 덜 해로운 가스는 이제 자동차의 배기관에 연결된 두 번째 파이프 또는 "출력"을 통해 이동합니다.

촉매 변환기 내부에는 무엇이 있습니까?

그렇다면 촉매 변환기는 무엇으로 만들어졌습니까? 촉매 변환기 내부의 촉매는 일반적으로 백금 또는 로듐 또는 팔라듐과 같은 유사한 금속으로 만들어집니다. 가스는 고양이 하우징 내에 위치한 세라믹 벌집 구조를 통해 흐릅니다. 이것은 배출을 줄이는 역할을 하는 특정 작업을 가진 금속으로 줄지어 있습니다. 자동차에 사용될 수 있는 촉매에는 두 가지 주요 유형이 있습니다.

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환원 촉매: 산소를 제거하여 질소 산화물 오염을 줄이는 데 도움이 됩니다. 질소 산화물은 그 자체로 무해한 질소와 산소 가스로 분해됩니다.

산화 촉매: 산소를 첨가하는 반대 과정을 통해 일산화탄소를 이산화탄소로 바꾸는 데 사용됩니다.

또한 촉매 변환기 근처에는 배기 가스에서 얼마나 많은 산소가 발견되는지 자동차의 전자 제어 장치(ECU)에 알려주는 산소(O2) 센서가 있습니다. 이는 차량이 보다 효율적인 공연비로 작동하는 데 도움이 되며 엔진이 컨버터에 충분한 산소를 공급하여 산화 과정을 완료할 수 있도록 합니다.

촉매 변환기의 유형

앞에서 언급했듯이 특정 가스를 처리하기 위해 배기 시스템 내에서 사용할 수 있는 두 가지 주요 촉매(환원 및 산화)가 있습니다.

차량의 연식과 촉매 변환기의 유형에 따라 환원 촉매가 설치되어 있지 않을 수 있습니다. 촉매 변환기에는 두 가지 기본 종류가 있습니다.

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양방향: 양방향 촉매 변환기는 1981년까지 미국의 차량에 있었습니다. 여기에는 일산화탄소를 이산화탄소로 바꾸는 데 도움이 되는 산화 촉매만 있습니다. 탄화수소(불연소 및 부분 연소 연료)는 이산화탄소와 물로 바뀝니다.

3방향: 1981년부터 3원 촉매 변환기가 사용되었습니다. 이것은 환원 촉매를 첨가한 양방향 변환기와 동일한 기능을 합니다. 앞서 언급했듯이 이것은 질소 산화물을 질소 및 산소 가스로 바꾸는 데 사용됩니다.

디젤 엔진은 양방향 촉매를 사용하며 컨버터는 디젤 배기 가스와 함께 작동하도록 특별히 설계되었습니다. 이러한 유형의 엔진을 위한 변환기는 용해성 유기 분획으로 알려진 미립자를 시도하고 표적화합니다. 이들은 그을음에 결합된 탄화수소로 만들어집니다.

촉매 변환기 도난 방지 방법

촉매 변환기에는 귀중한 귀금속이 포함되어 있기 때문에 종종 절도범의 표적이 됩니다. 촉매 변환기 절도는 부품에 접근하기 쉽기 때문에 지상고가 더 넓은 차량에서 자주 발생합니다.

보유하고 있는 차량 유형에 관계없이 도난 방지를 위해 취할 수 있는 몇 가지 조치가 있습니다.

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안전한 차고를 이용할 수 없는 경우 건물 입구와 가까운 조명이 밝은 곳에 주차하십시오.

촉매 변환기를 차량 프레임에 용접하면 제거가 더 어려워질 수 있습니다.

컨버터를 덮기 위해 설치할 수 있는 금속 케이지와 유사한 애프터마켓 부품 구매를 고려하십시오.

진동 경보 센서가 있는 자동차 경보기를 설치하세요.

차량 식별 번호(VIN)를 변환기에 새겨 넣으면 부품 판매가 더 어려워지고 변환기를 도난당한 경우 경고하는 데 도움이 됩니다.

자주 묻는 질문

사람들이 촉매 변환기를 훔치는 이유는 무엇입니까?

도난당한 것으로 보고된 촉매 변환기의 수가 2021년에 증가했는데, 이는 부분적으로 다양한 귀금속의 가격 상승 때문입니다. 변환기에는 일반적으로 금속 딜러에게 판매할 수 있는 백금, 팔라듐 및 로듐이 포함됩니다.

촉매 변환기에 얼마나 많은 백금이 있습니까? 팔라듐이나 로듐은 어떻습니까?

일반적으로 표준 촉매 변환기에는 3~7g의 백금이 있습니다. 표준 변환기에는 2~7g의 팔라듐과 1~2g의 로듐도 포함되어 있습니다.

촉매 변환기의 가치는 얼마입니까?

재활용 업체는 촉매 변환기에 대해 50~250달러를 지불하고 일부는 하이브리드 차량에서 가져온 경우 800~1,500달러에 판매됩니다.

촉매 변환기를 도난당한 경우 교체하는 데 약 $2,000의 비용이 들 수 있다는 점을 명심하십시오. 도난을 방지하기 위한 조치를 취해야 하는 더 많은 이유가 있습니다!

촉매 변환기 문제의 징후

그렇다면 촉매 변환기가 고장 나면 어떻게 될까요? 부품이 차량의 배기 시스템에서 수행하는 역할을 고려할 때 마모가 시작되면 다양한 증상이 발생할 수 있습니다.

주의해야 할 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

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연비 감소: 촉매 변환기가 막히면 엔진을 통과하는 공기 흐름의 양이 줄어들 수 있습니다. 이를 보상하기 위해 엔진이 평소보다 더 많은 연료를 소모하기 시작하여 연료 효율이 눈에 띄게 떨어질 수 있습니다.

경고등 확인: 체크 엔진 표시등은 다양한 항목을 나타낼 수 있습니다. 그러나 1996년 이후에 제조된 자동차에는 촉매 변환기를 테스트하는 진단 시스템이 있습니다. 컨버터가 오작동하는 경우 공연비 센서가 경고등을 켤 수 있습니다.

썩은 계란 냄새: 촉매 변환기는 내부 손상이 발생하여 배기 가스를 변환하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 그 결과 유황 "썩은 계란" 냄새가 날 수 있습니다.

엔진 시동 문제: 차량의 배기 가스는 탈출해야 합니다. 막힌 촉매 변환기는 이것을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 이로 인해 배기 압력이 증가하고 운전을 하려고 할 때 차가 스퍼터링하거나 실속될 수 있습니다.

나쁜 가속: 다시 말하지만, 배기 가스는 어떻게든 탈출해야 합니다. 갇힌 배기 가스와 막힌 변환기의 증가된 압력으로 인해 차를 가속하는 데 문제가 발생할 수 있습니다. 그렇게 하려고 할 때 갑자기 움직이거나 멈추는 것을 볼 수 있습니다.

방출 테스트 실패: 많은 주에서 차량에 대한 정기적인 배기 가스 테스트가 필요하며, 통과하지 못하면 촉매 변환기가 범인일 수 있습니다. 이 테스트에 실패하면 위에서 언급한 다른 증상과 결합될 수 있습니다.

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