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Jul 12, 2023

촉매 변환기란 무엇입니까?

귀금속을 사용해 배기가스를 깨끗하게 정화하는 촉매변환기는

귀금속을 사용하여 배기 가스를 깨끗하게 정화하는 촉매 변환기는 현대 저공해 차량의 중요한 부분입니다.

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배기가스 및 오염은 현대 자동차 시대를 거의 정의했습니다. 그리고 1975년부터 청정대기법(Clean Air Act)이 도입되면서 보다 깨끗한 연소 엔진이 최우선 순위가 되었습니다. 그러나 제조업체에서는 배기관 배기가스 배출을 줄이기 위해 다양한 기술을 시도했지만, 그 중 널리 알려진 부품은 바로 촉매 변환기입니다.

하지만 그것은 무엇을 하는가? 어떻게 작동하나요?

도로 주행 및 차량 등록을 보장하려면 거의 모든 주에서 제대로 작동하는 촉매 변환기가 필요합니다. 그들은 또한 잠시 동안 도둑들에게 큰 사업이었습니다. 하지만 촉매 변환기가 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 왜 모든 새 자동차에 최소한 하나 이상의 촉매 변환기가 장착되어 있는지 알아보겠습니다.

엔진은 본질적으로 불결한 기계입니다. 연료와 공기를 혼합하고, 압축하고, 점화하고, 점화에서 발생하는 폭발을 분당 수천 번 사용하여 자동차를 앞으로 나아가게 합니다. 모든 연소에는 극도로 복잡한 화학 반응이 있어 이산화탄소(CO2)와 같은 유해한 탄소 화합물이 배출됩니다. 그러나 악명 높은 NOx를 형성하는 산화질소와 이산화질소와 같은 다른 유해 배출물도 있습니다.

촉매 변환기는 문자 그대로 배기 가스를 깨끗하고 매우 흥미로운 방식으로 제거합니다. 벌집 모양의 조밀한 세라믹 매체로 형성되며, 평방 인치당 수백 개의 "세포"가 조밀한 입방체 웹을 형성합니다. 세라믹 매체 위에는 일반적으로 백금, 로듐, 팔라듐이 혼합된 귀금속의 작은 층이 적용됩니다. 세륨, 철, 망간, 니켈 및 구리와 같은 일부 변환기에는 더 많은 기존 금속이 있습니다. 그러나 활성 성분은 귀금속입니다.

촉매 변환기는 배기가스 열에 크게 의존하여 작동합니다. 차가울 때는 거의 아무런 이점을 제공하지 않기 때문에 현대 자동차에는 일반 유휴 상태와 소리와 느낌이 다른 콜드 스타트 ​​프로그램이 있습니다. 성냥처럼 촉매 변환기에 불을 밝히기 위해 추가 공기 펌프와 추가 연료가 주입되는 경우가 많습니다. 화씨 750도 정도에 도달하면 변환기는 최대 작동 용량에 도달합니다.

그래야만 울창한 귀금속 숲이 내연 기관의 배기 가스를 심각하게 정화할 수 있습니다. 연소실에서 직접 나오는 CO2 및 NOx와 같은 앞서 언급한 가스는 배기 가스에서 거의 제거됩니다. 하버드 대학의 기사에 따르면, 배기가스에서 유해한 오염물질이 거의 98%나 배출됩니다.

1975년에는 세상이 많이 달라졌습니다. 특히 스모그가 심한 제 고향 로스앤젤레스에서는 더욱 그렇습니다. 사람들은 공기 질이 좋지 않아 천식과 같은 호흡기 질환이 발생하고 호흡기 질환에 걸리기 쉽습니다. 내연기관에서 배출되는 배기가스로 인해 건강에 위험이 제기되었으며, 유연 휘발유 시대에는 두 배나 더 위험해졌습니다.

EPA(환경 보호국)가 배기관 배출에 대한 새로운 규정을 발표했을 때 촉매 변환기는 1975년 이후 거의 모든 자동차의 표준 장비가 되었습니다. 1975년형 Honda Civic CVCC는 촉매 변환기 없이 낮은 배기가스 배출을 달성한 등 거의 예외가 없었습니다. 그러나 배기가스 규제가 더욱 강화된 이후 Honda는 촉매 변환기가 없는 환경을 설계할 수 없었습니다.

공기 중 유해 가스를 거의 완벽한 효율로 정화하는 촉매 변환기는 거의 50년 전보다 훨씬 더 깨끗한 공기를 갖게 되는 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 일부 매니아들은 여전히 ​​컨버터가 성능을 저하시킨다는 생각을 갖고 있지만, 사실은 현대 컨버터가 사실상 흐름 제한을 전혀 제공하지 않는다는 것입니다. 더 깨끗하고 성능 저하가 최소화됩니다. 변환기가 없다면 우리의 공기는 숨쉬기가 훨씬 더 어려워질 것입니다.