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Mar 16, 2023

P0420 또는 P0430 DTC: 촉매 변환기

현대의 OBD II 기술은 촉매 변환기를 단순화했지만

최신 OBD II 기술은 촉매 변환기 진단을 단순화했지만 P0420 또는 P0430 진단 문제 코드(DTC)를 처리할 때 촉매 변환기 작동의 기본을 이해하는 것이 여전히 중요합니다. DTC P0420/P0430은 촉매 효율이 각각 실린더 뱅크 1과 2에서 미리 결정된 임계값 미만임을 나타냅니다.

촉매 변환기 화학의 기본 사항을 이해하고 일반적인 촉매 변환기 오류를 진단할 수 있는 방법을 요약하는 것이 중요합니다.

"람다"라는 용어는 "순수" 가솔린 14.7 단위 중량 대 공기 1.0 단위 중량의 화학량론적 또는 화학적으로 정확한 공기/연료(a/f) 비율을 나타냅니다. 촉매 변환기는 원자를 생성하거나 파괴하지 않기 때문에 람다를 이해하는 것이 중요합니다. 대신, 원자가 화합물로 조립되는 방식을 간단히 변경합니다. 이론적으로 엔진에 유입된 모든 가솔린과 공기는 수증기와 이산화탄소로 산화될 수 있기 때문에 촉매 변환기는 람다에서 가장 효율적으로 작동합니다.

최신 3원 촉매 변환기의 기능은 HC, O2 및 N2의 다양한 화합물을 보다 환경 친화적인 가스로 변환하는 것입니다. 예를 들어, 가솔린은 수소(H) 원자가 탄소(C) 원자와 다양한 형태로 결합된 복잡한 탄화수소 화합물입니다. 14.7:1 a/f 비율이 연소실 내에서 산화되는 경우 이론적 배기 생성물은 순수한 이산화탄소(CO2), 수증기(H2O) 및 질소(N2)여야 합니다.

엔진 적용에 따라 구조가 달라질 수 있지만 일반적인 3원 촉매 변환기에는 환원 및 산화 단계가 포함되어 있습니다. 최대 표면적을 생성하기 위해 각 스테이지는 일반적으로 거친 실리카 및 알루미나 워시 코팅으로 덮인 세라믹 또는 스테인리스 스틸 벌집형 기판입니다. 변환기의 두 단계 모두 자체 소모 없이 화학 반응을 가속화하는 귀금속 촉매로 코팅되어 있습니다.

환원촉매에는 일반적으로 백금, 로듐, 세륨이 포함된다. 세륨은 "희박" 작업 기간 동안 과잉 산소를 저장하며, 이는 나중에 "풍부한" 작업 기간 동안 HC와 CO를 산화하는 데 사용될 수 있습니다. 산화촉매는 일반적으로 백금과 팔라듐으로 코팅되어 있다. 이러한 동시 화학 공정 전반에 걸쳐 촉매(백금, 로듐, 팔라듐 및 세륨)는 변경되지 않은 상태로 유지됩니다.

환원 단계에서는 질소산화물 분자(2NOx)를 O2와 N2의 구성 부분으로 분해합니다. 산화 단계에서는 환원 단계에서 생성된 산소의 일부를 사용하여 산소 원자를 추가하여 치명적인 CO를 무독성 CO2로 변경합니다. 마찬가지로, 산화 단계에서는 O 원자 하나에 H 원자 두 개를 추가하여 HC를 산화시켜 수증기(H2O)를 생성합니다.

1996년 이후 제작된 모든 승용차 및 경트럭 OBD II 배기가스 배출 시스템은 촉매 테스트 또는 "모니터"를 실행하여 촉매 변환기의 효율성을 테스트합니다. 촉매 모니터는 비연속 모니터입니다. 즉, 모니터는 단일 예열 주기 동안 한 번만 실행됩니다.

"cat" 모니터는 실행되기 전에 "활성화 기준"이라고 하는 일련의 애플리케이션별 운전 조건을 충족해야 합니다. Honda 제품에 대한 활성화 기준에는 DTC P0137, P0138 및 P0141이 설정되지 않음, 콜드 엔진 시동이 완료되고 2분 동안 차량 속도가 40~55mph로 폐쇄 루프에서 실행된 후 35mph까지 감속 기간이 포함될 수 있습니다. 닫힌 스로틀.

대부분의 전문적인 스캔 도구는 고양이 모니터가 언제 준비되는지 알려줍니다. Cat 모니터가 시작되면 PCM은 업스트림 및 다운스트림 산소 센서 입력 간의 차이에 대한 수학적 분석을 수행하여 컨버터 효율을 결정합니다. 수학 공식은 "거짓" 데이터를 필터링하도록 설계되었습니다. 효율성이 미리 결정된 임계값 아래로 떨어지면 P0420이 PCM의 진단 메모리에 저장되고 MIL(오작동 표시 등)이 켜집니다.

촉매 변환기는 물리적 손상, 정상적인 성능 저하, 오염, 과열, 내부 분해 및 기질의 제한으로 인해 작동하지 않을 수 있습니다. 물리적 손상은 DTC P0420/0430이 진단 메모리에 저장되는 확실한 이유입니다.