KR100999612B1

KR100999612B1 - 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100999612B1
Application number: KR1020070131621A
Authority: KR
Inventors: 인치범
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2010-12-08
Also published as: US7975538B2; DE102008059224A1; US20090151336A1; DE102008059224B4; KR20090064059A

Abstract

본 발명은 엔진벤치상태에서 배기가스의 열로 촉매 컨버터를 에이징하는 과정에서 인(P), 아연(Zn) 등의 농도를 높인 오일 첨가제 혹은 엔진오일 혼합물을 흡기라인에 주입하여 오일에 의한 피독 에이징이 유발시켜 촉매 컨버터가 실차 조건과 동일한 환경으로 에이징 되도록 하는 것이다.

본 발명은 촉매 컨버터의 에이징 개시에 따라 엔진에 피독 물질을 주입하는 제1과정, 엔진을 제1공연비 이하의 조건으로 운전시키는 제2과정, 촉매 컨버터의 온도를 기준온도 이하로 설정된 일정시간 유지시키는 제3과정, 엔진을 제2공연비 이하의 조건으로 운전시키는 제4과정, 촉매 컨버터에 공기를 공급하여 촉매 컨버터의 온도를 기준온도 이상의 고온으로 일정시간 유지시키는 제5과정, 촉매 컨버터의 에이징에 설정된 실험시간이 경과하였는지 판단하여 실험시간이 경과되지 않았으면 상기 제1공연비 및 제2공연비 이하의 운전을 반복적으로 실행하는 제6과정을 포함한다.

촉매 컨버터, 에이징, 엔진벤치상태, 피독 물질, 오일첨가제, 피독 에이징

Description

차량의 촉매 컨버터 에이징 장치 및 방법{SYSTEM FOR AGING CATALYTIC CONVERTER OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 열에 의한 에이징(Aging)에 인(P), 아연(Zn) 등의 농도를 높인 엔진오일 혼합물을 주입하여 오일에 의한 피독 에이징을 유발시켜 촉매 컨버터가 실차 조건과 동일한 환경으로 에이징 되도록 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 엔진에서 배출되는 배기가스는 배기관의 중간에 배치되는 촉매 컨버터(Catalytic Converter)로 유도되어 정화되고 머플러를 통과하면서 소음이 감쇄된 후 테일 배기 파이프를 통해 대기로 방출된다.

최근 배기가스의 규제가 선진국을 중심으로 강화되면서 촉매 컨버터에 대한 중요성이 크게 부각되고 있다.

특히, 배기가스의 규제에 따라 촉매 컨버터의 내구 연한을 규정하고 있는데, 이는 해당 마일리지까지도 촉매 컨버터의 특성이 유지되어야 하는 것을 의미한다.

촉매 컨버터의 내구 연한을 맞추기 위해 통상적으로 실차 주행을 통해 시험 하는 방법을 주로 사용하고 있다.

그러나, 국내 법규에서는 촉매 컨버터의 내구 연한을 160,000Km로 규정하고 있고, 북미 법규에서는 내구 연한을 120,000mile로 규정하고 있어 실차 주행을 통해 촉매 컨버터의 에이징을 시험하는 경우 많은 비용과 시간이 필요하게 되어 현실적으로 적용하는 많은 어려움이 발생한다.

따라서, 실차를 모사할 수 있는 엔진벤치상태에서 촉매 컨버터의 에이징을 통해 실차 주행에 근접한 열화 데이터를 얻고자 하고 있다.

그러나, 현재까지 사용중인 엔진벤치상태의 에이징 방법은 배기가스의 온도만으로 촉매 컨버터를 열화시키는 열 에이징 방법이다.

이와 같이, 현재 적용하고 있는 촉매 컨버터의 열화 방법은 열적인 열화 및 피독 물질에 의한 열화 중에서 열적인 열화만을 반영하고 있어 많은 문제점을 갖고 있다.

즉, 주행시간이 길면 길수록 소모되는 엔진오일의 총량은 증가하여 엔진오일 내에 함유되어 있는 인(P)의 소모량도 증가하므로 이물질이 촉매 컨버터를 피독시켜 촉매 컨버터의 활성화를 저하시킨다.

따라서, 현재 적용되는 열적인 열화 방법에서는 엔진오일에 함유된 성분의 소모에 의한 피독을 반영하고 있지 않으므로, 신뢰성 있는 열화 데이터를 확보할 수 없는 문제점이 발생한다.

또한, 배기가스 규제가 엄격해짐에 따라 촉매 컨버터를 엔진쪽으로 점점 가깝게 위치시키는데 이로써 촉매 컨버터의 개발방향은 고온에 잘 견딜 수 있게 개발 되어, 엔진오일에 함유된 성분에 의한 피독이 점점 더 커지는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 엔진벤치상태에서 배기가스의 열로 촉매 컨버터를 에이징하는 과정에서 인(P), 아연(Zn) 등의 농도를 높인 오일 첨가제 혹은 엔진오일 혼합물을 흡기라인에 주입하여 오일에 의한 피독 에이징이 유발시켜 촉매 컨버터가 실차 조건과 동일한 환경으로 에이징 되도록 하는 것이다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징에 따른 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치는,

벤치상태의 엔진;

상기 엔진에 신기를 유입시키는 흡기라인의 소정 위치에 배치되어 오일첨가제 또는 엔진오일 혼합물을 엔진에 주입시키는 제1밸브;

상기 제1밸브에 오일첨가제 또는 엔진오일 혼합물을 저장탱크로부터 압송시키는 펌프;

상기 엔진에서 연소된 배기가스를 배출시키는 배기관의 소정 위치에 배치되는 촉매 컨버터;

상기 촉매 컨버터의 상류측 배기관에 배치되어 미연소 배기가스의 2차 연소를 위해 대기의 공기를 유입시키는 제2밸브;

엔진벤치상태에서 촉매 컨버터에 대하여 실차의 조건과 동일하게 열적 에이징 및 피독 에이징을 실행시키는 제어장치를 포함한다.

또한, 본 발명의 특징에 따른 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치는,

벤치상태에 있는 엔진과, 엔진에 신기를 유입시키는 흡기라인의 소정 위치에 피독 물질을 주입시키는 제1밸브가 배치되고, 엔진에서 연소된 배기가스를 배출시키는 배기관의 소정 위치에 촉매 컨버터가 배치되며, 상기 촉매 컨버터의 상류측 배기관에 대기의 공기를 유입시키는 제2밸브가 배치되고, 상기 엔진과 제1밸브 및 제2밸브를 제어하여 촉매 컨버터의 열적 에이징 및 피독 에이징을 제어하는 제어장치가 포함된다.

또한, 본 발명의 특징에 따른 차량의 촉매 컨버터 에이징 방법은,

촉매 컨버터의 에이징 개시에 따라 엔진에 피독 물질을 주입하는 제1과정;

엔진을 제1공연비 이하의 조건으로 운전시키는 제2과정;

촉매 컨버터의 온도를 기준온도 이하로 설정된 일정시간 유지시키는 제3과정;

엔진을 제2공연비 이하의 조건으로 운전시키는 제4과정;

촉매 컨버터에 공기를 공급하여 촉매 컨버터의 온도를 기준온도 이상의 고온으로 일정시간 유지시키는 제5과정;

촉매 컨버터의 에이징에 설정된 실험시간이 경과하였는지 판단하여 실험시간이 경과되지 않았으면 상기 제1공연비 및 제2공연비 이하의 운전을 반복적으로 실행하는 제6과정을 포함한다.

또한, 본 발명의 특징에 따른 벤치상태의 엔진을 통한 촉매 컨버터 에이지 방법에 있어서,

(a) 에이징 개시에 따라 엔진의 배기량과 내구에 따라 결정되는 피독 물질을 흡기라인을 통해 공급하는 과정;

(b) 엔진을 이론 공연비의 조건을 운전하여 촉매 컨버터를 정상 운전의 분위기로 설정된 일정시간 에이징시키는 과정;

(c) 엔진을 연료 농후조건으로 운전하여 촉매 컨버터를 가혹 운전의 분위기로 설정된 일정시간 에이징시키는 과정;

(d) 상기 정상 운전 및 가혹 운전 분위기의 에이징을 설정된 실험시간 동안 반복적으로 실행하는 과정을 포함한다.

전술한 구성에 의하여 본 발명은 엔진벤치상태에서 실차와 동일하게 피독을 고려한 촉매 컨버터의 에이징을 제공함으로서 촉매 컨버터의 개발에 필요한 최적의 데이터를 수집 분석할 수 있으며, 이를 기반으로 배기 성능에 적합한 촉매 컨버터의 제작을 제공하는 효과가 기대된다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치를 모식화한 도면이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 벤치상태에 있는 엔진(10)과, 도시되지 않은 스로틀 밸브로 조정되는 신기를 엔진(10)으로 유입시키는 흡기라인(2)에 오일첨가제 또는 엔진오일 혼합물을 주입시키는 제1밸브(14)가 배치되고, 엔진(10)에서 연소된 혼합기의 배기가스를 대기중으로 배출시키는 배기관(4)의 소정 위치에 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)가 각각 배치된다.

제1촉매 컨버터(6)가 배치되는 배기관(4)의 상류측에 대기의 공기를 유입시키는 제2밸브(16)가 배치된다.

상기 제1밸브(14)를 통해 흡기라인(2)에 주입되는 오일첨가제 또는 엔진오일 혼합물은 제어장치(20)의 제어신호에 의해 작동되는 펌프(12)의 동작에 의해 도시되지 않은 저장탱크로부터 압송된다.

제어장치(20)는 엔진벤치상태에서 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)에 대하여 실차의 조건과 동일하게 피독을 고려한 에이징을 제어한다.

상기 제어장치(20)는 상기 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)를 실차의 조건과 동일하게 피독을 고려한 에이징을 제어하기 위하여 엔진(10)을 설정된 일정시간 동안 이론 공연비의 연소가 제공되는 정상 분위기로 제어하고, 설정된 일정시간 동안 과농한 혼합비에 의해 미연소 배기가스가 다수 배출되는 가혹한 분위 기로 제어하며, 상기한 에이징 시험을 위해 설정된 일정시간 동안 반복 순회한다.

상기 엔진오일 혼합물은 인(P)과 아연(Zn)의 함유량이 1000ppm 내외인 상용 엔진오일에 인(P)과 아연(Zn)의 함량이 높은 ZDDP(Zinc Dialkyldithiophosphate) 또는 ZDTP(ZincDithiophosphate) 등의 오일첨가제를 섞어서 만든 것이다.

또한, 상기 오일첨가제 또는 엔진오일과 오일첨가제가 혼합된 엔진오일 혼합물의 주입은 제어장치(20)의 제어신호에 의해 개폐되며 흡기라인(2)에 배치되는 제1밸브(14)를 통해 주입되어 피독이 반영되는 에이징으로 실차 상태에서 발생되는 촉매의 열화상태를 보다 더 정확히 모사할 수 있게 된다.

상기 오일첨가제 또는 엔진오일과 오일첨가제가 혼합된 엔진오일 혼합물의 주입량은 실차의 내구에 따라 소모되는 엔진오일의 양이 주입되며, 펌프(12)에 의한 압송과 제1밸브(14)의 개폐를 통해 원하는 시간동안 일정하게 주입된다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 구성에서 피독이 고려되는 촉매 컨버터의 에이징 시험에 대하여 도 2를 참조하여 더 구체적으로 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 벤치상태에 있는 엔진(10)의 배기관(4)에 제1촉매 컨버터(6)와 제2촉매 컨버터(8)를 배치한 상태에서 에이징 모드가 개시되면(S201), 제어장치(20)는 흡기라인(2)에 배치된 제1밸브(14)를 개방시켜 펌프(12)를 통해 압송되는 인(P)과 아연(Zn)의 함량이 높은 ZDDP 또는 ZDTP 물질의 오일첨가제 혹은 엔진오일과 오일첨가제가 혼합된 엔진오일 혼합물을 흡기라인(2)을 통해 엔진(10)으로 유입시킨다(S202).

상기 제1밸브(14)를 통해 흡기라인(2)에 주입되는 오일첨가제 혹은 엔진오일 과 오일첨가제가 혼합된 엔진오일 혼합물의 혼합비와 주입량은 에이징 실험이 진행되는 엔진(10)의 배기량에 따라 조절된다.

이 과정에서 제어장치(20)는 엔진(10)을 제1공연비 이하의 조건으로 운전시키고(S203), 배기관(4)에 배치되는 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)의 온도를 기준온도 이하의 상태로 설정된 제1기준시간 유지한다(S204).

상기 제1공연비는 17.0 : 1의 공연비를 의미하고, 제1공연비 이하의 운전은 14.7 : 1의 운전이다.

또한, 상기 기준온도는 900℃이며, 기준온도 이하의 온도 조건은 대략적으로 780℃ 내외의 온도이며, 제1기준시간은 대략적으로 60sec 내외로 한다.

상기와 같이 엔진(10)을 제1공연비 이하의 조건으로 운전하고, 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)를 기준온도 이하의 상태로 유지하는 운전은 이론 공연비가 유지되는 정상 분위기의 연소 제어이다.

상기의 제어상태에서 설정된 제1기준시간이 경과되었는지 판단한다(S205).

상기 S205의 판단에서 설정된 제1기준시간이 경과되지 않은 상태이면 상기 S203의 과정으로 리턴하고, 제1기준시간이 경과되었으면 엔진(10)을 제2공연비 이하의 조건으로 운전한다(S206).

상기 제2공연비 이하의 조건은 14.7 : 1 이하의 운전 조건으로 대략적으로 13 : 1 내외의 연료 농후조건의 운전이다.

상기와 같이 엔진(10)을 제2공연비 이하의 조건으로 운전하는 상태에서 제2밸브(16)를 통해 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)에 2차 공기를 유입시켜, 엔진(10)에서 미연소된 연료가 유입되는 2차 공기에 의해 연소되도록 한다(S207).

따라서, 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)에서는 미연소 연료가 2차 공기에 의해 연소되어져 기준온도 이상으로 상승된다(S208).

상기 2차 공기에 의한 연소로 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)의 온도는 1015℃의 고온으로 상승되어 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)의 성능이 저하되도록 한다.

상기 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)를 기준온도 이상으로 유지시키는 시간이 설정된 제2기준시간을 경과하였는지 판단한다(S209).

상기 제2기준시간은 대략적으로 20sec 내외로 한다.

상기와 같이 엔진(10)을 제2공연비 이하의 조건으로 운전시키고, 2차 공기를 유입시켜 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)를 기준온도 이상의 고온으로 유지하는 운전은 험악한 분위기의 운전조건이다.

상기 S209의 판단에서 설정된 제2기준시간이 경과되지 않았으면 상기 S207의 과정으로 리턴되고, 설정된 제2기준시간이 경과되었으면 에이징 실험으로 설정된 시간이 경과되었는지 판단한다(S210).

상기 에이징 실험으로 설정된 시간은 대략적으로 100시간 내외로 한다.

상기 S210의 판단에서 에이징 실험으로 설정된 시간이 경과되지 않았으면 상기 S203의 과정으로 리턴되어 전술한 과정을 반복한다.

상기한 과정의 반복에 따라 제1밸브(14)를 통해 흡기라인(2)에 공급되는 오일첨가제 또는 엔진오일과 오일첨가제가 혼합된 엔진오일 혼합물에 포함되어 있는 인(P), 아연(Zn)은 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)를 피독시켜 실차의 주행환경과 동일한 에이징 실험 결과가 추출된다.

상기 S210의 판단에서 설정된 총 에이징 시간이 경과되면 에이징 실험을 종료하고(S211), 실험을 통해 수집된 결과를 분석하여 엔진(10)의 배기량에 따른 촉매 컨버터의 개발 및 설계가 이루어질 수 있도록 한다(S212).

<실시예>

본 발명에 따른 촉매 컨버터 에이징 방법으로 소형엔진(1500㏄)에 적용하기 위한 촉매 컨버터를 설정시간인 100시간 동안 고온 에이징하는 동작을 설명한다.

에이징 실험의 개시에 따라 제1밸브(14)를 통해 펌프(12)로부터 압송되는 오일첨가제 또는 엔진오일과 오일첨가제가 혼합된 엔진오일 혼합물인 피독 물질을 흡기라인(2)에 주입시킨다.

상기 흡기라인(2)에 주입되는 피독 물질의 혼합비는 엔진오일 30 중량 : 오일첨가제 1 중량의 비로 혼합하며, 혼합된 혼합물의 주입량은 1200cc만큼 주입하여 촉매컨 버터에서 엔진오일에 의한 피독이 일어나도록 한다.

이 상태에서 엔진(10)을 14.7 : 1의 공연비로 운전시켜 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)의 온도가 780℃ 내외의 상태에서 약 60초간 유지되도록 한다.

이후, 엔진(10)을 13 : 1 공연비 이하의 연료 농후조건에서 운전시키면서 제2밸브(16)를 통해 배기관(4)에 공기를 주입시켜 엔진(10)에서 미연소된 연료가 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)에서 연소되어 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)가 1015℃ 내외의 고온으로 상승되도록 함으로써 촉매 컨버터의 성능을 저하시키며, 이러한 상태는 대략적으로 20sec 내외를 유지시킨다.

상기한 동작은 고온 에이징 실험으로 설정된 100시간 동안 반복되어 진행한다.

<비교예1>

비교예1은 상기의 실시예에서 실험한 촉매 컨버터와 동일한 사양의 촉매 컨버터를 실차에 장착한 상태에서 국내의 내구 연한 법규로 규정된 160,000Km 주행한 다음 에이징 결과를 추출한다.

<비교예2>

비교예2는 종래에 엔진벤치상태에서 실행하던 고온 에이징 단계만을 이용하여 촉매 컨버터를 100시간 에이징시키는 방법을 적용한다.

에이징 개시에 따라 엔진(10)을 14.7 : 1의 공연비로 운전시켜 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)의 온도가 780℃ 상태에서 45초간 유지되도록 하고, 이후 엔진(10)을 13 : 1의 이하의 공연비로 연료 농후조건에서 운전시키면서 제2밸브(16)를 통해 공기를 주입시켜 배기가스에 포함된 미연소된 연료가 제2밸브(16)를 통해 주입되는 공기와 반응하여 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)에서 연소되도록 한다.

이에 따라 제1촉매 컨버터(6) 및 제2촉매 컨버터(8)의 온도가 1015℃로 상승되도록 하고, 이러한 상태를 대략적으로 20sec 내외를 유지시키다.

이러한, 고온 에이징의 과정은 설정된 에이징 실험 시간인 100시간 동안 반 복하여 시행한다.

본 발명에 따른 실시예와 비교예1 및 비교예2를 비교한 실험결과치는 아래 표 1과 같다.

참고로, 상기 실험에 있어서 본 발명에 따른 실시예 및 비교예1,2에서 에이징된 배기계(촉매컨버터)를 차량에 직접 장착하여 배기가스 정화성능을 평가하되, 국내 공인 평가모드로 운전하면서 촉매컨버터를 통과하는 배출가스를 측정하였다.

배기계	HC(g/Km)	NOx(g/Km)	P침적량(g)
실시예	0.037	0.130	2.5
비교예1	0.045	0.180	4.0
비교예2	0.032	0.0035	0.2

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실차 조건인 비교예1과 비교해 보았을 때 본 발명에 따른 실시예가 실차조건과 가장 일치되고 있음을 알 수 있다.

반면, 종래의 고온 에이징 단계만으로 운전한 비교예2는 실차조건인 비교예1에 비해 질소산화물 배출농도가 매우 낮게 나타남을 알 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시예 및 비교예1,2에서 에이징된 촉매컨버터 중 제1 촉매 컨버터를 절개하여 침적된 인(P)의 양을 유도결합 플라즈마장치로 분석하였다.

상기 분석결과를 살펴보면, 본 발명에 따른 실시예와 실차 조건인 비교예1의 인(P)의 침적분포가 거의 유사함을 알 수 검출되었다.

이는, 오일에 의한 피독 에이징이 실차와 거의 유사한 경향으로 진행되었음을 의미한다.

반면, 비교예2는 오일에 의한 피독 에이징이 발생하지 않아서 인(P)의 침적이 거의 없다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 차량의 촉매 컨버터 에이징 실행 절차를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 흡기라인 4 : 배기관

6 : 제1촉매 컨버터 8 : 제2촉매 컨버터

10 : 엔진 12 : 펌프

14 : 제1밸브 16 : 제2밸브

20 : 제어장치

Claims

벤치상태의 엔진(10);

상기 엔진(10)에 신기를 유입시키는 흡기라인(2)에 오일첨가제 또는 엔진오일 혼합물을 주입시키는 제1밸브(14);

상기 제1밸브(14)에 오일첨가제 또는 엔진오일 혼합물을 저장탱크로부터 압송시키는 펌프(12);

상기 엔진(10)에서 연소된 배기가스를 배출시키는 배기관(4)에 배치되는 촉매 컨버터;

상기 촉매 컨버터의 상류측 배기관(4)에 배치되어 미연소 배기가스의 2차 연소를 위해 대기의 공기를 유입시키는 제2밸브(16);

엔진벤치상태에서 촉매 컨버터에 대하여 실차의 조건과 동일하게 열적 에이징 및 피독 에이징을 실행시키는 제어장치(20);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어장치(20)는 촉매 컨버터를 실차와 동일한 조건의 에이징을 위하여 흡기라인(2)에 피독 물질을 공급하고, 엔진(10)을 정상 분위기와 가혹한 분위기로 설정된 실험시간 동안 반복적으로 제어하여 열적 에이징과 피독 에이징을 동시에 진행시키는 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어장치(20)는 펌프(12)의 압송력과 제1밸브(14)의 개폐를 제어하여 흡기라인(2)에 설정된 양의 피독물질이 공급되도록 하고, 엔진(10)의 가혹한 분위기 운전에서 제2밸브(16)의 개폐를 제어하여 촉매 컨버터에 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어장치(20)는 제1밸브(14)를 통해 흡기라인(2)에 설정된 양의 피독 물질을 공급하고, 엔진(10)을 17.0 : 1의 공연비 이하로 운전시켜 촉매 컨버터의 온도를 900℃ 이하로 60초간 유지하며,

엔진(10)을 14.7 : 1의 공연비 이하로 운전하고, 제2밸브(16)를 통해 촉매 컨버터에 공기를 유입시켜 미연소 배기가스의 연소를 통해 촉매 컨버터의 온도를 900℃ 이상으로 20초간 유지시키며,

상기의 동작을 설정된 에이징 실험 시간동안 반복 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1밸브(14)를 통해 흡기라인(2)에 주입되는 엔진오일 혼합물은 인(P)과 아연(Zn)의 함유량이 1000ppm 내외인 상용 엔진오일에 ZDDP(Zinc Dialkyldithiophosphate) 또는 ZDTP(ZincDithiophosphate)의 오일첨가제가 혼합된 물질인 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1밸브(14)를 통해 흡기라인(2)에 주입되는 오일첨가제 또는 엔진오일과 오일첨가제가 혼합된 엔진오일 혼합물의 주입량 및 혼합비는 벤치상태엔진의 배기량에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1밸브(14)를 통해 흡기라인(2)에 주입되는 오일첨가제는 ZDDP 또는 ZDTP가 사용되는 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1밸브(14)를 통해 흡기라인(2)에 주입되는 오일첨가제 또는 엔진오일과 오일첨가제가 혼합된 엔진오일 혼합물의 주입량은 실차의 내구에 따라 소모되는 엔진오일의 양으로 모사되는 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
제1항에 있어서,

상기 촉매 컨버터는 엔진(10)의 가혹한 분위기의 운전에서 제2밸브(16)를 통해 주입되는 공기에 의해 미연소 배기가스가 2차 연소되어 촉매 컨버터의 온도가 고온으로 상승되는 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
제2항에 있어서,

상기 엔진(10)의 정상 분위기 제어는 이론 공연비의 연소가 제공되는 상태이고, 가혹한 분위기는 과농한 혼합비에 의해 미연소 배기가스가 다량 배출되는 상태인 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
벤치상태에 있는 엔진(10)과,

엔진(10)에 신기를 유입시키는 흡기라인(2)에 피독 물질을 주입시키는 제1밸브(14)가 배치되고,

엔진(10)에서 연소된 배기가스를 배출시키는 배기관(4)에 촉매 컨버터가 배치되며,

상기 촉매 컨버터의 상류측 배기관(4)에 대기의 공기를 유입시키는 제2밸브(16)가 배치되고,

상기 엔진(10)과 제1밸브(14) 및 제2밸브(16)를 제어하여 촉매 컨버터의 열적 에이징 및 피독 에이징을 제어하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
제11항에 있어서,

상기 제1밸브(14)를 통해 흡기라인(2)에 주입되는 피독 물질은 제어장치(20)의 제어신호에 의해 작동되는 펌프(12)에 의해 저장탱크로부터 압송되는 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
제11항에 있어서,

상기 제1밸브(14)를 통해 흡기라인(2)에 주입되는 피독 물질은 인(P)과 아연(Zn)을 함유한 ZDDP, ZDTP 물질의 오일첨가제인 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
제11항에 있어서,

상기 제1밸브(14)를 통해 흡기라인(2)에 주입되는 피독 물질은 상용엔진오일과 오일첨가제가 혼합된 엔진오일 혼합물인 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
제11항에 있어서,

상기 제1밸브(14)를 통해 흡기라인(2)에 주입되는 피독 물질의 양 및 혼합비는 벤치상태의 엔진(10) 배기량에 따라 조정되며, 실차의 내구에 따라 소모되는 엔진오일의 양이 모사되어 주입되는 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 장치.
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촉매 컨버터의 에이징 개시에 따라 엔진(10)에 피독 물질을 주입하는 제1과정;

엔진(10)을 제1공연비 이하의 조건으로 운전시키는 제2과정;

촉매 컨버터의 온도를 기준온도 이하로 설정된 일정시간 유지시키는 제3과정;

엔진(10)을 제2공연비 이하의 조건으로 운전시키는 제4과정;

촉매 컨버터에 공기를 공급하여 촉매 컨버터의 온도를 기준온도 이상의 고온으로 일정시간 유지시키는 제5과정;

촉매 컨버터의 에이징에 설정된 실험시간이 경과하였는지 판단하여 실험시간이 경과되지 않았으면 상기 제1공연비 및 제2공연비 이하의 운전을 반복적으로 실행하는 제6과정을 포함하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 방법.
제17항에 있어서,

상기 제1과정에서 엔진(10)에 주입되는 피독 물질은 오일첨가제 또는 엔진오일 혼합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 방법.
제17항에 있어서,

상기 제1과정에서 엔진(10)에 주입되는 피독 물질은 인(P)과 아연(Zn)이 함유된 ZDDP, ZDTP 물질의 오일첨가제인 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 방법.
제17항에 있어서,

상기 제1과정에서 엔진(10)에 주입되는 피독 물질은 오일 첨가제에 엔진오일이 소정의 비율로 혼합된 엔진오일 혼합물인 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 방법.
제17항에 있어서,

상기 제1과정에서 엔진(10)에 주입되는 피독 물질의 량과 혼합비는 엔진(10)의 배기량에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 방법.
제17항에 있어서,

상기 제1과정에서 엔진(10)에 주입되는 피독 물질의 양은 엔진(10)의 내구에 따른 오일소모량이 모사되어 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 방법.
제17항에 있어서,

상기 제2과정에서 제1공연비는 17.0 : 1의 공연비인 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 방법.
제17항에 있어서,

상기 제2과정에서 제1공연비 이하의 운전은 이론 공연비의 혼합기가 공급되는 정상상태의 운전인 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 방법.
제17항에 있어서,

상기 제3과정에서 촉매 컨버터의 기준온도는 900℃로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 방법.
제17항에 있어서,

상기 제4과정에서 제2공연비는 14.7 : 1의 공연비인 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 방법.
제17항에 있어서,

상기 제4과정에서 제2공연비 이하의 운전은 과농한 혼합기가 공급되는 가혹 조건의 운전인 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 방법.
제17항에 있어서,

상기 제5과정에서 촉매 컨버터에 공급되는 공기는 촉매 컨버터의 내부에서 미연소 배기가스가 반응하여 재연소되어 촉매 컨버터를 1015℃ 내외로 상승시키는 것을 특징으로 하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 방법.
벤치상태의 엔진(10)을 통한 촉매 컨버터 에이지 방법에 있어서,

(a) 에이징 개시에 따라 엔진(10)의 배기량과 내구에 따라 결정되는 피독 물질을 흡기라인(2)을 통해 공급하는 과정;

(b) 엔진(10)을 이론 공연비의 조건을 운전하여 촉매 컨버터를 정상 운전의 분위기로 설정된 일정시간 에이징시키는 과정;

(c) 엔진(10)을 연료 농후조건으로 운전하여 촉매 컨버터를 가혹 운전의 분위기로 설정된 일정시간 에이징시키는 과정;

(d) 상기 정상 운전 및 가혹 운전 분위기의 에이징을 설정된 실험시간 동안 반복적으로 실행하는 과정을 포함하는 차량의 촉매 컨버터 에이징 방법.