Founded in July 2024,As China 가솔린 미립자 필터(GPF) 촉매 Suppliers and Wholesale 가솔린 미립자 필터(GPF) 촉매 Factory,
Longyou Shuochun New Material Technology Co., Ltd. 삼원촉매변환기 코팅 및 판매를 전문으로 하는 하이테크 기업입니다. 신소재 분야에 깊이 관여하고 있습니다.
회사는 항상 업계 최전선을 주시하고 국내외 상대 기업의 첨단 공식과 성숙한 기술을 적극적으로 배우고 활용합니다. 심층적인 연구와 주류 공식의 국산화를 통해 희토류, 귀금속, 비귀금속과 같은 원료의 비율을 정확하게 조정하여 생산된 코팅 캐리어가 안정적인 촉매 활성과 신뢰할 수 있는 성능을 갖도록 보장합니다.
회사의 제품은 다양한 사양과 모델을 포괄하며, 회사의 제품과 기술은 자동차, 오토바이, 범용 엔진, 건설 기계, 해양 발전, 발전기 세트, 농업 기계 및 기타 분야에 적용 가능합니다.
앞으로도 회사는 선진 산업 경험을 계속 학습하고, 생산과 서비스를 최적화하며, 중국과 전 세계의 탄소 정점 및 탄소 중립 목표 실현에 기여할 것입니다.
GPF의 작동 원리: 여과 및 재생
가솔린 미립자 필터(GPF)의 기본 작동 원리는 물리적 여과 및 재생 과정을 포함하는 디젤 미립자 필터(DPF)의 작동 원리와 매우 유사합니다.
1. 여과 메커니즘
GPF는 교대로 연결된 채널이 있는 벌집형 세라믹 기판을 채택하여 배기 가스가 다공성 벽을 통해 흐르도록 합니다. 입자상 물질은 확산, 차단 및 관성 충격과 같은 메커니즘을 통해 이러한 벽 내부 또는 표면에 포착됩니다. 여과 효율은 매우 높으며 입자 수 여과 효율은 90%를 초과합니다.
2. 재생 메커니즘
GPF의 지속적인 작동을 위해서는 재생도 마찬가지로 필수적입니다. 다행스럽게도 가솔린 엔진의 작동 조건은 자연스럽게 GPF 재생을 선호합니다.
핵심 장점: 고온 및 화학 환경
가솔린 엔진은 일반적으로 배기 온도가 더 높고 엔진 부하가 크게 변동하는 3원 촉매 근처에서 작동하므로 재생 온도에 더 쉽게 도달할 수 있습니다. 가장 중요한 점은 가솔린 엔진이 화학양론적 공연비에 가깝게 작동한다는 것입니다. 즉, 환원 가스(CO, HC, H2)와 산화 가스(O2, NOx)가 배기 가스에 공존한다는 의미입니다.
GPF 촉매의 종류와 통합 방식
GPF 촉매는 완전히 새로운 소재는 아니지만 기존의 3원 촉매 변환기와 긴밀하게 통합됩니다. 세 가지 주요 통합 계획이 있습니다.
1. 코팅된 GPF
이는 현재 가장 주류이자 고전적인 솔루션입니다.
구조: GPF 기판의 다공성 벽 내부에는 TWC(3원 촉매) 코팅이 적용됩니다. 코팅 구성은 기존 TWC와 동일합니다. 백금(Pt), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd)을 활성성분으로 하고, 알루미나(Al2O₃), 세리아(CeO2), 지르코니아(ZrO2)를 워시코트 소재로 사용합니다.
작동 원리:
(1) 가스 정화: 배기가스가 벽을 통과할 때 CO, HC 및 NOx를 계속 정화하는 소형 "4원" 촉매 역할을 합니다.
(2) 재생촉진:
능동 재생: 재생이 필요할 때 엔진 ECU는 공기-연료 혼합물을 잠시 농축하여 CO와 HC가 풍부한 배기가스를 생성합니다. 이러한 가스는 GPF 촉매 표면에서 산화되어 상당한 열을 방출하여 GPF 내부 온도를 600°C 이상으로 빠르게 상승시켜 축적된 그을음을 태워버립니다.
수동 재생: 일반적인 화학양론적 작동에서 배기가스의 NO2 및 O2는 촉매의 도움으로 갇힌 그을음의 일부를 지속적으로 산화시킬 수 있습니다.
2. 코팅되지 않은 GPF
구조: GPF 기판에는 촉매 코팅이 없으며 순전히 미립자 필터 역할을 합니다.
구성: 이 유형의 GPF는 일반적으로 기존 3원 촉매 하류에 별도의 구성 요소로 설치됩니다.
작동 원리: Gaseous pollutants are treated by the upstream TWC, while the GPF focuses solely on trapping particulate matter. Regeneration depends on the high exhaust temperature generated by the TWC or on active engine control strategies to raise the exhaust temperature.
용도: 코팅 설계에 비해 가격은 저렴하지만 재생 성능 및 가스 정화 효율이 상대적으로 열등합니다.
3. 4방향 촉매 변환기
이는 TWC와 GPF의 기능을 단일 장치로 결합한 고도로 통합된 개념입니다.
구조: GPF 기판은 밀접하게 결합된 위치에 배치되고 삼원 촉매 물질이 많이 함유되어 코팅됩니다.
목표: 단일 구성 요소 내에서 CO, HC, NOx 및 입자상 물질을 동시에 정화하는 것입니다.
과제: 이 구성은 촉매 열 안정성 및 라이트 오프 성능에 대한 요구 사항이 매우 높기 때문에 기술이 더욱 복잡해지고 비용이 높아집니다.
GPF 촉매의 주요 화학 반응
코팅된 GPF 시스템의 경우 화학 반응은 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다.
1. 표준 3원 촉매 반응(화학양론적 조건 하에서):
2CO O₂ → 2CO₂
HC O2 → CO2 H2O
2NOx → N₂ xO₂
2. 재생을 촉진하는 반응:
그을음 산화:
C O2 → CO2 (직접 산화)
C 2NO2 → CO2 2NO (NO2를 통한 산화 - 수동 재생의 주요 경로)
발열 반응(활성 재생용):
2CO O₂ → 2CO₂ (Exothermic)
HC O2 → CO2 H2O (Exothermic)
이러한 반응에서 방출되는 열은 GPF 기판의 온도를 직접적으로 상승시켜 그을음 연소 및 재생을 가능하게 합니다.
