触媒コンバーター - 車内での機能
車の排気ガスには多くの有害物質が含まれています。 大気中への放出を防ぐために、「触媒コンバーター」または「触媒」と呼ばれる特別な装置が使用されます。 ガソリンおよびディーゼル内燃機関を搭載した車に搭載されています。 触媒コンバーターがどのように機能するかを知ることは、その動作の重要性を理解し、その除去によって引き起こされる可能性のある影響を評価するのに役立ちます。
触媒を取り付けます
触媒コンバーターは排気システムの一部です。 エンジンのエキゾーストマニホールドのすぐ後ろにあります。 触媒コンバーターは次のもので構成されます。
- 入口パイプと出口パイプを備えた金属ハウジング。
- セラミックブロック（モノリス）。 これは、排気ガスと作業面との接触面積を増やす多くのセルを備えた多孔質構造です。
- 触媒層は、セラミックブロックのセルの表面にある特殊なコーティングであり、白金、パラジウム、ロジウムで構成されています。 最新モデルでは、メッキに低コストの貴金属である金が使用されることもあります。
- ケーシング。 断熱材として機能し、触媒コンバーターを機械的損傷から保護します。
触媒コンバーターの主な機能は、排気ガスの XNUMX つの主要な有毒成分を中和することであるため、三元触媒という名前が付けられています。 中和する成分は次のとおりです。
- 酸性雨の原因となるスモッグの成分である窒素酸化物 NOx は人体に有毒です。
- 一酸化炭素 CO は、空気中の濃度がわずか 0,1% でも人間にとって致死的です。
- 炭化水素 CH はスモッグの成分であり、一部の化合物は発がん性があります。
触媒コンバーターはどのように機能するのか
実際には、三元触媒コンバータは次の原理に従って機能します。
- エンジンの排気ガスはセラミックブロックに到達し、セルに浸透して完全に満たされます。 触媒金属であるパラジウムと白金は、未燃の炭化水素 CH が水蒸気に変換され、一酸化炭素 CO が二酸化炭素に変換される酸化反応を引き起こします。
- 還元金属触媒ロジウムは、NOx (一酸化窒素) を通常の無害な窒素に変換します。
- 浄化された排ガスは大気中に放出されます。
車両にディーゼル エンジンが搭載されている場合、パティキュレート フィルターは常に触媒コンバータの隣に取り付けられます。 場合によっては、これら XNUMX つの要素を XNUMX つの要素に組み合わせることができます。
触媒コンバータの動作温度は、有毒成分の中和の有効性に決定的な影響を与えます。 実際の変換は 300°C に達した後にのみ始まります。 性能と耐用年数の観点から理想的な温度は 400 ～ 800°C であると想定されています。 触媒の老化の促進は、800 ～ 1000℃の温度範囲で観察されます。 1000℃を超える温度での長期運転は触媒コンバーターに悪影響を与えます。 高温セラミックの代替品は、波形箔金属マトリックスです。 この構造ではプラチナとパラジウムが触媒として機能します。
資源触媒コンバーター
触媒コンバーターの平均寿命は 100 万キロメートルですが、適切に操作すれば、最長 000 万キロメートルまで正常に動作します。 早期摩耗の主な原因は、エンジンの故障と燃料の品質 (燃料と空気の混合物) です。 希薄混合気が存在すると過熱が発生し、混合気が濃すぎると多孔質ブロックが未燃焼の燃料で詰まり、必要な化学プロセスの発生が妨げられます。 これは、触媒コンバータの耐用年数が大幅に減少することを意味します。
セラミック触媒コンバーターの故障のもう XNUMX つの一般的な原因は、機械的ストレスによる機械的損傷 (亀裂) です。 それらはブロックの急速な破壊を引き起こします。
故障が発生した場合、触媒コンバーターの性能が低下し、それが XNUMX 番目のラムダ プローブによって検出されます。 この場合、電子制御ユニットは故障を報告し、ダッシュボードに「CHECK ENGINE」というエラーが表示されます。 ガタガタ音、燃料消費量の増加、ダイナミクスの悪化も故障の兆候です。 この場合は新品と交換させていただきます。 触媒は洗浄または再生できません。 この装置は高価であるため、多くの運転手は単にそれを取り外すことを好みます。
触媒コンバーターは取り外せますか？
触媒を取り外した後、フレームアレスターと交換することが非常によくあります。 後者は排気ガスの流れを補償します。 触媒を取り外す際に発生する不快な異音を軽減するためにも装着をお勧めします。 また、取り外したい場合は、一部の自動車愛好家の推奨に従ってデバイスに穴を開けるのではなく、デバイスを完全に取り外すことが最善です。 このような手順では、状況が一時的に改善されるだけです。
ユーロ 3 環境基準に準拠した車両では、触媒コンバーターを取り外すことに加えて、電子制御ユニットを再フラッシュする必要があります。 触媒コンバーターのないバージョンにアップグレードする必要があります。 ラムダ プローブ信号エミュレーターをインストールして、ECU ファームウェアの必要性を排除することもできます。
触媒コンバーターが故障した場合の最善の解決策は、専門サービスで元の部品と交換することです。 したがって、自動車の設計への干渉は排除され、環境クラスはメーカーが指定したクラスに対応します。
