26. 가솔린 엔진 차량의 촉매 [자동차 용어: 엔진/기관]

26. 가솔린 엔진 차량의 촉매 [자동차 용어: 엔진/기관]

1. 기능

배기 계통에 촉매 정화 장치를 부착하여 유해 물질인 미연소 성분의 CO, HC와 고온 연소 생성물인 NOx 등이 비교적 무해한 물질인 CO2, H2O, N 등으로 산화 또는 환원된다.

2. 삼원촉매

다공질의 촉매 지지체(Support Substrate)에 백금, 로듐, 팔라듐과 같은 귀금속을 탑재하여 만들며, 삼원촉매는 공연비가 이론 공연비의 경우에만 CO, HC, NOx를 동시에 효과적을 제거할 수 있다. 그리고 귀금속 탑재 시 귀금속에 의해 배기가스의 난류가 잘 일어나게 하여야 촉매의 활성화 되는 시간이 빠르다. 그러나 촉매에 탑재되는 귀금속의 양이 너무 많으면 귀금속 간의 소결 및 촉매가 열화된다.

3. 주요 귀금속의 기능

Pt와 Pd은 주로 CO와 HC를 산환 환원시켜 정화하는 역할을 하고, Rh은 NOx를 환원하면서 Pt와 Pd의 소결을 억제하는 역할을 한다. 로듐을 백금이나 팔라듐과 함께 사용하면 소결 현상이 억제되므로 단독으로 사용 할 때 보다 효과를 높일 수 있다.

삼원촉매는 위에서와 같이 CO와 HC는 귀금속의 산화력으로 CO2, H2O로 산화되고, NOx는 O가 제거되어 N2로 환원된다. 이와 같이 배출가스 중의 유해한 세가지 성분을 동시에 산화 환원하는 촉매는 Pt, Pd, Rh 등의 고가의 귀금속으로 만들어지며, 이러한 촉매를 삼원촉매(3-Way 촉매)라고 한다.