汽车三元催化是什么(三元催化作用+原理+故障)

 2022-12-17 08:30:01    164  

一、三元催化器的功用

三元催化器一般安装在发动机消声器前的排气总管上,根据发动机排气管道的设置,一般安装一个或两个。

三元催化器利用含有铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵重金属催化剂,在300°c—900°c的温度下,将发动机废气中的CO、HC、NOx有害气体转化为无害气体,从而实现对废气的净化,提高了发动机的排放性。

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二、三元催化器的结构

三元催化器一般由金属外壳、隔热减震衬套、催化剂载体和催化剂组成。载体由陶瓷或金属(一般为氧化铝)制造而成,载体分颗粒型和蜂巢型,催化剂(铂、钯、铑混合物)就涂附在形状复杂的载体外表面,以增大催化剂与废气的实际接触面积,提高工作效率。

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三、三元催化器工作原理

当废气流经三元催化器时,活性金属铂、钯形成的催化剂使废气中的CO、HC氧化生成CO2和H2O;活性金属铑形成的催化剂使废气中的NOx还原生成N2,这样发动机废气中的CO、HC、NOx等有害气体经过三元催化器催化就生成了水和CO2、N2等无害气体。

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三、三元催化器的工作特性

三元催化器工作性能好坏与废气温度以及可燃混合气浓度密不可分。三元催化器工作下限温度为250°c,上限温度1000°c。高催化率、高使用寿命的理想工作温度为400°c—800°c,当温度达到815°c以上时,三元催化器的转换效明显下降。

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上图是三元催化器转换效率与可燃混合气浓度(空燃比)关系图,从图中可以看到,只有空燃比在14.7:1附近时,三元催化器转换效率最高。超过该范围时,随着混合气变希,CO、HC、催化效率升高,但NOx催化效率降低;低于该范围时,NOx催化效率升高,但CO、HC催化效率降低。

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四、三元催化器的常见故障

1、三元催化器中毒。废气中的铅化物、炭烟、焦油所含的硫、铅、磷、锌等元素极易吸附在催化剂表面,导致催化剂活性降低而引起“慢性中毒”。

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2、三元催化器陶瓷或金属载体结构单元小,长时间恶劣条件下工作易疲劳坍塌损坏,导致三元催化器堵塞。

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五、三元催化器的性能检测

1、三元催化器前、后排气管道上一般都安装有氧传感器,通过前后氧传感器的输出信号比较、分析,判断三元催化器的工作性能是否正常。

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2、通过发动机尾气分析仪,检测发动机排出废气中CO、HC、NOx的含量是否超标,进而判断三元催化器性能是否正常。

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