三元催化器是什么东西(三元催化器简介)

大家的爱车在使用了一段时间之后(通常是4~6万公里),再4s店保养时服务人员就会建议你清洗三元催化器。你是不是一脸的懵逼。什么?三元催化器?我怎么从来没听说过?它在哪儿?干什么的?为什…

什么是三元催化器(三元催化器介绍)?每个人的车使用一段时间后(一般是4 ~ 6万公里),在4s店保养时,服务人员会建议你清洗三元催化器。你看起来很傻吗?什么?三元催化转换器?我怎么从来没听说过?它在哪里?为什么为什么要清洗?你骗了我的钱吗?

实际上,三元催化转化器是汽车中重要的尾气净化装置。没有它,汽车尾气中的很多有害成分会直接排放到大气中,造成空气污染,影响大家的健康。今天老侯就给大家讲讲这款三元催化器。

什么是三元催化转化器?

有人觉得三元催化器很神秘,这很正常,因为你在车的表面是看不到的,只有举起来才会看到。三元催化转化器是安装在汽车排气系统中最重要的外部净化装置。它可以将汽车尾气中的CO、HC、NOx等有害气体通过氧化还原转化为无害的二氧化碳、水和氮气。

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Q

为什么叫三元催化转化器?

A

三元催化转化器之所以称为三元催化转化器,是因为使用铂(Pt)、铑(Rh)和钯(Pd)作为催化剂来氧化和还原废气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物。

为什么会有三元催化转化器?

随着人类工业文明的发展,对环境的破坏越来越严重,空气污染越来越严重。人们逐渐认识到汽车尾气是一个重要的大气污染源,因此汽车尾气的治理已成为汽车工业中一个亟待解决的问题。通过对汽车尾气的分析发现,CO、HC和NOx是污染大气最严重的物质。因此,汽车尾气的处理越来越重要,催生了汽车尾气净化装置,而三元催化转化器是汽车尾气净化装置的主要组成部分。可以大大降低尾气对大气的污染程度。

三元催化转化器是净化汽车和其他发动机固定污染源废气的主要部件。它以铂(Pt)、铑(Rh)和钯(Pd)为催化剂,氧化还原废气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物,生成二氧化碳、氮气和水,从而达到净化的效果。它的净化效率非常高,可以净化90%以上的有害物质。随着人们对环境重视程度的提高,各个国家和地区制定了越来越严格的排放法规,这一成分在排放的后处理中发挥着重要作用。

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01

汽车尾气净化的主要途径:

内部净化

汽油喷射电子控制系统、典型低排放燃烧系统、废气再循环系统和其他机内净化技术等。

外部净化

二次空气喷射技术、颗粒物捕集技术、热反应器技术、三效催化净化技术、氧化催化技术等。其中,三元催化净化技术是目前轻型汽车尾气最主要的净化方法。它的主要作用是将汽车尾气中的三种污染物——一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物转化为无毒。减少发动机排放的废气污染物。

三元催化转化器的结构

它由外壳、阻尼垫、隔热层、载体和催化剂涂层组成。

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外壳通常由不锈钢制成。较大的壳体在结构上设置有加强肋以提高刚性。

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衬垫、绝缘层

它可以减少振动,抵抗冲击,减轻热应力,保护载体免受损坏,保温和密封在催化转化器中。

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载体

载体承载催化剂,提供大的比表面,使催化剂与有害气体充分接触。最常用载体为稀土陶瓷蜂窝载体它的特性是成本低,抗过载抗高温能力较好,缺点是升温慢、流动阻力比金属的高,对发动机性能影响比金属的大,净化效率比金属的低。现在90%的车辆使用稀土陶瓷载体的三元催化器。

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催化剂涂层

催化剂涂层:主要为Pt(铂)、Rh(铑)、Pd(钯)和助催化剂CeO2(二氧化铈)、氧化催化剂γ-Al2O3(三氧化二铝)组成,涂在载体中通气管路的内壁上。其粗糙多孔的表面可以使载体壁面的实际催化反应面积大大增加,助催化剂的主要作用在于提高催化剂的活性和高温稳定性。

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三元催化器工作原理
当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx_种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原化学反应,其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体,使汽车尾气得以净化。

在这个过程中,三元催化器只起到增强尾气物质活性的作用,本身并不参与反应,所以三元催化器不会消耗。

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三元催化器的使用条件
1、燃油要求车辆所用燃油必须为无铅清洁燃油。因为含铅油燃烧后,铅颗粒随废气排经三元催化器时,会覆盖在催化剂表面,使催化剂作用面积减少,从而大大降低催化器的转换效率,这就是常说的搿三元催化器铅中毒”。低品质燃油也是导致三元催化器烧缩、烧结、堵塞的主要原因之一。对汽油中硫、磷等杂质的含量也有要求。
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2、使用要求三元催化器必须和闭环电喷控制发动机同时使用。才能保持比较高的转换效率,即发动机理论空燃比为14.7:1。
3、温度要求三元催化器的最佳工作温度为500-8500之间,温度太低三元催化器转化效率较低,温度太高容易使催化剂失去活性和催化剂载体烧结。
三元催化器的损坏形式
1、高温失活:

活性成分在高温烧结后,涂层中的γ-Al2O3会转化成α-Al2O3。它只是导致催化器中催化剂的失效,并不影响排气阻力,所以有很多时候车主不会发现,只有在测量尾气或车检时才会发现。

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2、载体发生高温烧结:

主要原因是车辆长期使用燃油不当,使三元催化器工作温度超过正常工作温度,金属载体的极性发生变化,再加上高速气流的冲击,就会导致载体高温烧结,载体的通气管路不能流通空气,车辆动力明显下降,甚至无法着车。
3、化学中毒、结焦与堵塞:

它主要是由于燃油中的可逆吸附物质或含碳的沉积物导致催化剂发生载体孔堵塞,程度不一,对车辆动力性能影响较大。
4、机械损伤:

热冲击和物理性破碎导致三元催化器机械损伤。
三元催化器损坏可能会引起的问题
如果三元催化器损坏,它上面的第二级氧传感器将不能正确提供数据给行车电脑,这样混合气浓度就会出现过稀或者过浓。

过稀会造成点火困难、行驶无力、发动机放炮等;

过浓会增加油耗、燃烧不完全、汽缸、火花塞积碳严重等。

出现此类故障时发动机故障灯应该会点亮。

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三元催化器的清洗与更换
三元催化器因堵塞失效造成发动机工作不正常是发动机很普遍的问题。当三元催化器堵塞时,排气不畅,背压提高,车辆费油,动力下降。

根据具体情况,可以使用免拆清洗或拆解清洗方式,恢复三元催化器的工作效能。

01、

方法一:吊瓶式清洗

这种方法的优点是免拆三元催化器件,缺点是清洗的敛果不是最佳,且购买清洗器材和清洗剂的费用比较高.

三元清洗剂通过琏气真空管进入燃烧室燃烧后,在三元净化器周围建立一个高温氧化环境,通过氧化还原反应将附着在三元催化剂表面的硫、磷化学络台物,汽油燃烧不完全产物,变成二氧化硫、二氧化碳气体排出,从而达到清洗三元,恢复三元催化剂活性的目的.

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02、

拆解清洗

如果堵塞严重的话,必须将三元催化器拆下来清洗,一般用草酸浸泡一段时间后再用水冲洗就可以了。

03、

如果三元催化器确诊已经损坏,那只能更换,也是不少的一笔钱,更换时一定要与发动机匹配。
三元催化器使用注意事项
1.勿用含铅汽油。

2.勿长期急速运转(开环控制状态)。

3.勿让发动机转速忽快忽慢。

4.点火时间勿太迟。

5.长时间启动不着。

6.不要使用不合格的燃油添加剂

7.测量气缸压力时,要拔下燃油泵的中控接头,从而能停止喷油器向气缸内喷油。

8.发现有气缸工作不良时,应及时停车检查、排除故障。

9.避免混合气偏浓的诸多因素,如喷油器关闭不严,燃油压力调节器失效(油压过高)、氧传感器失效、空气流量传感器失效等。

10.催化转化器只要正确使用,一般不需要维护,故不要随便拆卸,如需更换时一定要与发动机匹配。
不安装三元催化器行不行?
有些人说,既然三元催化器那么贵,如果损坏了,我就把它拆了不用了,反正尾气排放不合格我有办法,大气污染不差我一个,这样做行不行呢?

答案是不行。为什么呢?

在汽车的三元催化器的前面和后面各有一个氧传感器,感知尾气中氧气的含量。一般三元催化器工作正常的,前端的氧含量是高于后端的;如果没有三元催化器,前后端的氧含量是一样的,那么氧传感器发送给电控单元的信号就是氧含量过高,电控单元就会判断为混合气过稀,从而加大喷油量,使混合气过浓,增加汽车的油耗。所以,不安装三元催化器是不可取的。

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