촉매 변환기를 정비할 때 작동 방식에 대한 기본적인 이해가 중요합니다. 내연 기관은 가솔린과 대기 중 산소의 혼합물을 고전압 스파크로 점화하여 열 에너지를 생성합니다. 불행히도, 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO) 및 질소 산화물(NOX)은 연소 후 잔여량으로 남습니다. 결과적으로 촉매 변환기는 백금과 같은 귀금속을 촉매로 사용하여 HC, CO 및 NOX와 같은 유해 오염 물질을 산소(O2), 이산화탄소(CO2) 및 물(H2O)과 같은 무해한 가스로 전환합니다. 촉매는 공정 자체에 의해 소모되지 않고 화학 반응을 가속화하기 때문에 촉매 변환기는 이론적으로 영원히 지속됩니다. 실제로 촉매 변환기는 결국 냉각수 및 엔진 오일 첨가제 및 열 스트레스의 오염 물질에 굴복합니다.
전환 유형
"직접 장착" 촉매 변환기는 2원, 3원 및 3원 플러스 산화 변환기의 세 가지 기본 유형이 있습니다. 양방향 "산화" 변환기는 1980년까지 사용되었으며 탄화수소(HC)와 일산화탄소(CO)를 제거하도록 설계되었습니다. 삼원 변환기는 질소 산화물(NOX)도 제거하도록 설계되었습니다. 3원 플러스 또는 "이중 베드" 컨버터를 사용하면 3원 촉매와 추가 산화 베드 사이에 대기 공기를 주입하여 엔진 배기가스를 더욱 깨끗하게 할 수 있습니다. 촉매로 사용되는 귀금속은 금속 벌집 모양의 기질을 덮고 있는 거친 표면의 세라믹 워시 코트 위에 분자 형태로 분포되어 있습니다. 컨버터의 효율성은 기본적으로 허니컴 기판에 존재하는 귀금속의 양에 의해 결정됩니다. 결과적으로 공급업체와 기술자 모두 해당 응용 분야에 적합한 촉매 변환기를 선택하여 EPA 요구 사항을 충족하는 것이 매우 중요합니다.
촉매 모니터
엔진을 시동하고 구동한 후에만 촉매 모니터가 작동합니다. 기본적으로 엔진 제어 모듈(ECM)은 수학적 알고리즘을 사용하여 업스트림 산소 센서(컨버터 이전)의 전기 활동을 다운스트림 산소 센서의 전기 활동과 비교합니다. 업스트림 및 다운스트림 산소 센서의 전기 활동이 프로그래밍된 매개변수를 충족하지 않으면 진단 문제 코드(DTC) P0420 및/또는 P0430이 ECM의 진단 메모리에 저장되고 주황색 "엔진 점검" 경고등이 켜집니다.
촉매 모니터는 수학을 기반으로 하기 때문에 입구 및 출구 온도를 비교하거나 배기 가스 분석기를 사용하여 변환기를 진단하려고 시도하면 유효한 테스트 결과를 얻을 수 없습니다. P420/430 진단 문제 코드(DTC)가 있는 경우 전문 기술자는 촉매 변환기를 교체하기 전에 관련 ECM 보정 업데이트 게시판을 확인해야 합니다. 많은 경우 PCM을 다시 프로그래밍하면 완고한 P420/430 DTC 문제를 해결할 수 있습니다.
촉매 실패의 원인
점화 시스템 오작동은 치명적인 컨버터 고장의 가장 흔한 원인입니다. 촉매 변환기는 실화가 발생했을 때 엔진이 아닌 변환기에서 연소가 일어나기 때문에 과열됩니다. 변환기가 약 화씨 1,300도의 작동 온도를 초과하면 변환기 기판이 녹기 시작하여 배기 가스가 제한됩니다. 일반적인 고장에는 외부 충격으로 인한 촉매 또는 실린더 헤드 개스킷 누출로 인한 냉각수 오염도 포함됩니다.
촉매 변환기 판매 시기
자동차 제조업체의 OE(Original Equipment) 촉매 변환기는 처음에 EPA에서 의무화한 8년, 80,000마일 보증이 적용됩니다. 원본이 없거나 주 또는 지역 배기가스 검사 프로그램에 실패하거나 플러그가 꽂혀 있거나 누출되거나 물리적 손상이 지속되는 경우에만 새 애프터마켓 촉매 변환기를 설치할 수 있습니다. 조명이 켜진 "엔진 점검" 경고등이 변환기 고장을 나타내거나 엔진 자체가 배기 가스 배출 테스트에 실패한 경우 대부분의 차량은 촉매 변환기 교체가 필요합니다. 배기 가스 배출 테스트를 통과하려면 컨버터가 OE(Original Equipment) 제조업체에서 지정한 정확한 구성과 용량을 충족해야 합니다. 더 엄격한 배출 기준을 채택함에 따라 다른 많은 주에서도 이제 캘리포니아 사양을 충족하는 촉매 변환기를 요구하고 있습니다. 촉매 변환기를 판매할 때 주 및 지역 기관에서 요구하는 서류를 작성하는 것을 잊지 마십시오.
