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촉매 및 배기장치로부터의 발화
작성자	김효범	등록일	2004.11.10

촉매 및 배기장치로부터의 발화

실린더에서 연소한 배기가스는 엑조스트 매니홀드로부터 대기에 배출되는 출구까지, 차량하부에 배관되어 있는 엑조스트파이프라고 하는 배기관으로 유도된다. 이 배기관에는 공해방지용의 촉매장치와 소음 제거와 배출온도의 저하를 위한 머플러가 부착되어 있다.

(가) 촉매장치(촉매 콘버터)

촉매장치는 배기가스중에 포함되어 있는 CO, HC, NOx(질소산화물)을 촉매를 통해 무해한 CO₂와 H₂O로 변환시키는 일종의 반응촉진기이다.

촉매의 종류에는 산화촉매, 환원촉매, 삼원촉매가 있다. 촉매제로는 백금(플라치나)과 파라듐 등의 귀금속을 알루미나 등의 표면적이 큰 다공성물질(화학분야에서는 이와 같은 역할을 하는 물질을 담체라고 함)에 부착시켜 사용하고 있다. 담체의 형태는 펠렛트형(粒狀)과 모노리스형(벌집형)이 있는데, 최근에는 모노리스형이 펠렛트형에 비해 배기저항이 적고 경량이기 때문에 많이 채용되는 경향이 있다.

(나) 촉매장치의 온도

엔진이 정상일 때와 이상일 때의 촉매장치의 온도는 다음과 같다.

○ 엔진 정상시(차종에 따라 다소 다름)

아이들링 時

약400℃이하

40㎞/h 주행시

약400∼500℃

80㎞/h 주행시

약600∼700℃

○ 엔진 이상시(차종에 따라 다소 다름)

1기통 失火

아이들링

약800℃

2기통 失火

아이들링

약1,000℃

○ 촉매의 배기온도 센서 작동온도는 약 800∼900℃로 촉매온도가 일정온도보다 높게 올라간 경우 운전석의 계기판에 램프가 점등되도록 설치한 차량이 많으므로 경고등이 점등된 경우에는 엔진을 멈추고 고온의 원인을 조사할 필요가 있다.

촉매장치가 고온으로 되면, 촉매부근의 전기배선과 차량 안의 깔판(매트) 등이 복사열에 의해 착화되는 경우가 있다. 또 마른 풀이나 상자용 종이, 쓰레기 먼지 등의 위에 차량을 정차한 경우도 위와 같은 착화위험이 있다.

(다) 머플러

엔진에서 배출되는 배기가스는 600∼800℃의 온도이다. 머플러는 배기가스의 압력에 의한 소음과 열을 낮춰주는 장치이다.

머플러내에 미연가스가 쌓인 경우와 소음을 위해 뚫어둔 파이프의 구멍이 카본 등으로 작아져 있는 때 등 효과적인 가스의 배출이 이루어지지 않아, after-fire의 원인이 되어 계속되면 고온이 되어 링을 소손시키거나 이상한 폭발음을 발생시킨다.

또 차고나 주차장 등에서는 충돌방지용 쿠숀(매트리스나 낡은 타이어 등)이 배출구를 막거나 근접되어 있어 배기열에 의해 착화하는 경우도 있다.

<배기계통의 각 지점의 온도>

순번

측정조건
측정부위

아이들링

고속주행

登板주행

정체주행

엑조스트매니홀드 출구 가스

338

690

724

446

프론트파이프 下面

145

225

277

159