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現在の自動車の90%以上は内燃機関(ICE)で動いており、電気自動車が完全に普及するまでは、この種のエンジンは存続すると思われます。 しかし、環境に悪影響を及ぼす有害な化学物質を発生させる可能性があるため、理想的とは言えません。
触媒コンバーターは、貴金属を用いて有害なガスを無害な物質に変換することで、有害な排気ガスに対抗します。 世界的な環境意識の高まりにより、この排気系部品は略して「キャット」と呼ばれ、自動車の歴史上最も重要な発明の一つとされています。
触媒コンバーターの詰まりの兆候
触媒コンバーターの詰まりは、同じような症状を示すことがありますが、磨耗したり化学的に損傷したりした触媒とは異なります。 言い換えれば、すべての悪い触媒コンバーターが触媒コンバーターの目詰まりではないということです。 触媒コンバーターは、目詰まりしていなくてもその効率を失うことがあります。
しかし、目詰まりした触媒の最大の問題点は、過剰な排気背圧を発生させることです。
触媒コンバーターが詰まったときの一般的な兆候は次のとおりです。
点灯した故障インジケーターランプ
エンジンチェックランプは、車が「医者に診てもらわなければならない」ことを伝える手段です。 基本的には、エンジンの性能低下や非効率性の原因となる特定の問題を警告しています。
チェックエンジンランプが点灯する理由はさまざまです。
エンジンがかかりにくい、エンストする
過剰な排気背圧によってエンジンが詰まり、エンストすることがあります。 極度の詰まりの場合は、エンジンが始動して数分間アイドリングした後、すぐに死んでしまうこともあります。
燃費やエンジン性能の低下
触媒コンバーターが詰まると、エンジンが正常に呼吸できなくなります。 その結果、あなたの車は加速や全体的なパフォーマンスの低下を経験するかもしれません。 また、燃費の低下にも気づくかもしれません。
排出ガス試験の不合格
触媒が詰まると、チェックエンジンランプが点灯し、ほとんどの地域で排出ガス試験に不合格となります。 さらに、詰まった猫が内部でバラバラになってしまった場合は、テールパイプの排ガステスト(必要な場合)に合格する可能性は低くなります。
先に述べたように、目詰まりによって触媒材料がバラバラになってしまうこともあります。 このレベルに達したと思われる場合は、猫を叩いてガタガタ音がしないか聞いてみてください。
触媒コンバーターの故障を診断する他の方法
経験豊富なメカニックがコンバーターの詰まりを追跡するために最初に行うことの一つは、酸素センサーを一時的に取り外すか、排気ダウンパイプのボルトを外すことです。 センサーを外してエンジン性能が向上すれば、触媒コンバーターが問題を引き起こしている部品である可能性が高くなります。
また、コンバーターの構造に、道路のゴミを轢いたときの衝撃による損傷がないかどうかも確認してください。
背圧のテスト
疑惑を確かめるには、背圧を測定するという方法もあります。 そのためには、15PSIまで読み取れる目盛りのついた低圧ゲージが必要です。 また、基本的な背圧テストキットも用意されています。
より正確な数値を知りたい場合は、デジタルマノメーターや、さまざまな測定単位を持つ圧力計を使用することができます。
エンジンに二次空気注入システムがある場合は、チェックバルブを外して圧力計を取り付けることができます。 しかし、コンバーターの前の排気システムにチェックバルブを接続すれば、より正確な結果を得ることができます。
また、排気管に沿って(触媒コンバーターのすぐ前に)穴を開け、そこに圧力計を取り付けることもできます。
アイドリング状態の車の背圧は、年式やメーカー、モデルによって異なります。 一般的に、アイドリング状態のエンジンの背圧はせいぜい1.5PSI程度です。 もちろん、もっと高いエンジンもありますが、目安としては1.5PSI以下となります。
2,000rpmで回転させたときに、3PSI以下で安定していれば、触媒コンバーターに問題はないと考えられます。 しかし、回転数が安定しているにもかかわらず、3PSIを超えて変動したり上昇したりする場合は、背圧が高まっていることを示しています。
エンジンを回転させれば圧力は上がり、それは正常なことです。
その他の背圧チェック方法
圧力計ではなく、真空計でも背圧をチェックすることができます。 ゲージをマニホールド真空のソースに接続することは、ゲージを排気に接続するよりもはるかに簡単です。
さらに、スキャンツールでモニターし、マニホールド絶対圧(MAP)や計算された負荷などのパラメータを見ることで、背圧を把握することができる場合もあります。
触媒コンバーターの交換・修理のタイミング
目詰まりした触媒コンバーターは交換する必要があります。 触媒コンバーターのクリーナーと謳った製品が市販されていますが、読んだものをすべて信じてはいけません。
ほとんどの専門家は、詰まった触媒コンバーターを交換することが、問題を解決する唯一の方法だと言うでしょう。
触媒コンバーターの役割
触媒コンバーターは、化学反応によってエンジンの排気ガスを減少させます。 アセンブリを半分に分けると、主に2つの部分があります。
1つ目は、プラチナとロジウムを組み合わせた触媒です。
排気ガスがさらに進むと、白金とパラジウムを組み合わせた第2の触媒を通過します。 ここで双方向の酸化が行われ、一酸化炭素(CO)と炭化水素(HC)が、二酸化炭素(CO2)と水(H2O)という害の少ない分子に分解されます。
最初の触媒反応で発生した酸素(O2)分子は、CO分子と結合してCO2になります。
これらのプロセスを経て、害のない状態になった排気ガスは、テールパイプの端まで行き、そこで大気中に放出されます。
車が排ガス試験に合格するためには、触媒コンバーターが最適な状態である必要があります。
What Can Go Wrong With Your Catalytic Converter?
触媒コンバーターの損傷は、車が排ガス試験に合格しない原因となるだけでなく、周辺の部品にもダメージを与え、結果的に修理費用が高くつくことになります。
触媒コンバーターが早期に故障する理由は、以下のように複数あります。
- 不凍液やオイルなどの異物混入
- 触媒を傷つけるようなへこみ
- エンジン性能の問題
上流のエンジントラブルなどで、冷却水やオイルなどの異物が排気中に混入することがあります。
エンジン性能の低下
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エンジン性能の低下
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エンジンの性能上の問題も、触媒コンバーターにダメージを与える可能性があります。 例えば、エンジンのミスファイアや不適切な空燃比により、触媒がオーバーヒートすることがあります。