촉매 변환기가 자동차 엔진에서 일산화탄소를 제거하는 방법은 다음과 같습니다.
1. 3방향 촉매 변환기: 대부분의 최신 차량은 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx) 등 세 가지 주요 오염물질을 동시에 제거하는 것을 목표로 하는 3원 촉매 변환기를 사용합니다.
2. 벌집 구조: 촉매 변환기 내부에는 일반적으로 백금, 로듐, 팔라듐을 포함한 다양한 촉매로 코팅된 세라믹 또는 금속 벌집 구조가 있습니다. 이러한 촉매는 화학 반응이 일어나도록 넓은 표면적을 제공합니다.
3. 배기 가스 흐름: CO, HC, NOx와 같은 오염 물질을 포함하는 엔진의 배기 가스는 흡입 파이프를 통해 촉매 변환기로 들어갑니다.
4. 환원 반응: 촉매 변환기 내에서 백금 및 로듐 촉매는 환원 반응을 촉진합니다. 이 과정에서 일산화탄소(CO)는 산소(O2)와 반응하여 무해한 가스인 이산화탄소(CO2)를 생성합니다. 이 반응의 화학 반응식은 다음과 같습니다.
2CO2 + O2 -> 2CO2
5. 산화 반응: 로듐 및 팔라듐 촉매는 산화 반응을 촉진합니다. 이 과정에서 미연소 탄화수소(HC)와 일산화탄소(CO)는 산소(O2)와 반응하여 이산화탄소(CO2)와 수증기(H2O)를 형성합니다. 이 반응의 화학 반응식은 다음과 같습니다.
HC + CO + O2 -> CO2 + H2O
6. NOx 감소: 백금 및 로듐 촉매는 또한 질소산화물(NOx)을 질소(N2)와 산소(O2)로 환원시키는 촉매작용을 합니다. 이 반응은 유해한 NOx 화합물의 방출을 줄이는 데 도움이 됩니다.
7. 배출관: 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물 수준이 크게 감소된 정화된 배기 가스는 출구 파이프를 통해 촉매 변환기에서 빠져나와 대기로 방출됩니다.
이러한 화학 반응을 효과적으로 촉진하기 위해 촉매 변환기가 일반적으로 섭씨 400~800도 정도의 고온에서 작동한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 엔진 관리 시스템은 연료 분사, 점화 시기 및 기타 매개변수를 지속적으로 모니터링하고 조정하여 촉매 변환기의 최적 기능을 보장합니다.
정기적인 유지 관리와 적절한 엔진 작동은 촉매 변환기의 수명과 효율성을 위해 매우 중요합니다. 무연 연료 사용, 연료-공기 비율을 변경하는 엔진 개조 방지, 엔진 실화 또는 과도한 연료 소비와 관련된 문제 해결과 같은 요소는 자동차 엔진에서 일산화탄소 배출을 줄이는 촉매 변환기의 성능을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
