汽車尾氣守護神——三元催化器結構與功能簡介

大家的愛車在使用了一段時間之後（通常是4~6萬公里），再4s店保養時服務人員就會建議你清洗三元催化器。你是不是一臉的懵逼。什麼？三元催化器？我怎麼從來沒聽說過？它在哪兒？幹什麼的？為什麼要清洗它？是不是騙我的錢啊？

其實，三元催化器是汽車上重要的尾氣凈化裝置，如果沒有它，汽車尾氣中的很多有害成分就會直接排入大氣，造成空氣污染，影響大家的身體健康。今天老侯就來給大家說說這個什麼的三元催化器。

什麼是三元催化器？

有些人覺得三元催化器很神秘，這很正常，因為你在汽車的表面看不到它，只有將汽車升起來才會看到。三元催化器，是安裝在汽車排氣系統中最重要的機外凈化裝置，它可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉變為無害的二氧化碳、水和氮氣。

Q

為什麼叫做三元催化器？

A

因為三元催化器中採用鉑(Pt)、銠(Rh)、鈀(Pd)三種貴金屬作為催化劑對排氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物進行氧化和還原處理，所以就叫做三元催化器。

為什麼要有三元催化器？

隨著人類工業文明的發展，對環境的破壞日益嚴重，大氣的污染也日益加劇。人們逐漸認識到，汽車的尾氣是重要的大氣污染源，因此對汽車尾氣的治理就成了汽車行業的一個亟需解決的問題。通過對汽車尾氣的分析，發現其中的CO、HC和NOx是污染大氣最嚴重的物質，所以，汽車尾氣的治理越來越重要，催生出了汽車尾氣凈化裝置，三元催化器是汽車尾氣凈化裝置的主要組成部分。它可以極大的降低尾氣對大氣的污染程度。

三元催化器是對汽車及其它發動機固定污染源進行排氣凈化處理的主要部件。它採用鉑(Pt)、銠(Rh)、鈀(Pd)三種貴金屬作為催化劑對排氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物進行氧化和還原處理，生成二氧化碳、氮氣以及水，從而達到凈化的結果。其凈化效率十分高，可以凈化90%以上的有害物質。隨著人們對環境的關注程度的提高，各個國家及地區都制定了越來越嚴格的排放法規，該部件在排放後處理方面起著舉足輕重的地位。

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汽車尾氣凈化的主要方式：

機內凈化汽油噴射電控系統、典型低排放燃燒系統、廢氣再循環系統以及其他機內凈化技術等。機外凈化二次空氣噴射技術、顆粒物捕集技術、熱反應器技術、三元催化凈化技術、氧化催化技術等。其中三元催化凈化技術是目前輕型車排氣的最主要凈化方式。它最主要的作用就是可以將汽車排氣中的三種污染物—一氧化碳，碳氫化合物和氮氧化合物轉化為無毒物。減少發動機排出的廢氣污染物。

三元催化器的結構

由殼體、減震墊、絕熱層、載體和催化劑塗層這幾部分構成

殼體

殼體材料一般為不鏽鋼。體積較大的殼體在結構上設加強筋以提高剛度。

減震墊、絕熱層

在催化轉化器中起減振、抗衝擊、緩解熱應力、保護載體不受損壞、保溫和密封的作用。

載體

載體承載催化劑，提供大的比表面，使催化劑與有害氣體充分接觸。最常用載體為稀土陶瓷蜂窩載體它的特性是成本低，抗過載抗高溫能力較好，缺點是升溫慢、流動阻力比金屬的高，對發動機性能影響比金屬的大，凈化效率比金屬的低。現在90%的車輛使用稀土陶瓷載體的三元催化器。

催化劑塗層

催化劑塗層:主要為Pt(鉑)、Rh（銠）、Pd（鈀）和助催化劑CeO2（二氧化鈰）、氧化催化劑γ-Al2O3（三氧化二鋁）組成，塗在載體中通氣管路的內壁上。其粗糙多孔的表面可以使載體壁面的實際催化反應面積大大增加，助催化劑的主要作用在於提高催化劑的活性和高溫穩定性。

三元催化器工作原理

當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，三元催化器中的凈化劑將增強CO、HC和NOx_種氣體的活性，促使其進行一定的氧化-還原化學反應，其中CO在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體；HC化合物在高溫下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣得以凈化。

在這個過程中，三元催化器只起到增強尾氣物質活性的作用，本身並不參與反應，所以三元催化器不會消耗。

三元催化器的使用條件

1燃油要求車輛所用燃油必須為無鉛清潔燃油。因為含鉛油燃燒後，鉛顆粒隨廢氣排經三元催化器時，會覆蓋在催化劑表面，使催化劑作用面積減少，從而大大降低催化器的轉換效率，這就是常說的搿三元催化器鉛中毒」。低品質燃油也是導致三元催化器燒縮、燒結、堵塞的主要原因之一。對汽油中硫、磷等雜質的含量也有要求。

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2使用要求三元催化器必須和閉環電噴控制發動機同時使用。才能保持比較高的轉換效率，即發動機理論空燃比為14.7：1。 3溫度要求三元催化器的最佳工作溫度為500-8500之間，溫度太低三元催化器轉化效率較低，溫度太高容易使催化劑失去活性和催化劑載體燒結。

三元催化器的損壞形式

1

高溫失活：

活性成分在高溫燒結後，塗層中的γ-Al2O3會轉化成α-Al2O3。它只是導致催化器中催化劑的失效，並不影響排氣阻力，所以有很多時候車主不會發現，只有在測量尾氣或車檢時才會發現。

2

載體發生高溫燒結：

主要原因是車輛長期使用燃油不當，使三元催化器工作溫度超過正常工作溫度，金屬載體的極性發生變化，再加上高速氣流的衝擊，就會導致載體高溫燒結，載體的通氣管路不能流通空氣，車輛動力明顯下降，甚至無法著車。

3

化學中毒、結焦與堵塞：

它主要是由於燃油中的可逆吸附物質或含碳的沉積物導致催化劑發生載體孔堵塞，程度不一，對車輛動力性能影響較大。

4

機械損傷：

熱衝擊和物理性破碎導致三元催化器機械損傷。

三元催化器損壞可能會引起的問題

如果三元催化器損壞，它上面的第二級氧感測器將不能正確提供數據給行車電腦，這樣混合氣濃度就會出現過稀或者過濃。

過稀會造成點火困難、行駛無力、發動機放炮等；

過濃會增加油耗、燃燒不完全、汽缸、火花塞積碳嚴重等。

出現此類故障時發動機故障燈應該會點亮。

三元催化器的清洗與更換

三元催化器因堵塞失效造成發動機工作不正常是發動機很普遍的問題。當三元催化器堵塞時，排氣不暢，背壓提高，車輛費油，動力下降。

根據具體情況，可以使用免拆清洗或拆解清洗方式，恢復三元催化器的工作效能。

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方法一：吊瓶式清洗

這種方法的優點是免拆三元催化器件，缺點是清洗的斂果不是最佳，且購買清洗器材和清洗劑的費用比較高．

三元清洗劑通過璉氣真空管進入燃燒室燃燒後，在三元凈化器周圍建立一個高溫氧化環境，通過氧化還原反應將附著在三元催化劑表面的硫、磷化學絡台物，汽油燃燒不完全產物，變成二氧化硫、二氧化碳氣體排出，從而達到清洗三元，恢復三元催化劑活性的目的．

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拆解清洗

如果堵塞嚴重的話，必須將三元催化器拆下來清洗，一般用草酸浸泡一段時間後再用水沖洗就可以了。

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如果三元催化器確診已經損壞，那隻能更換，也是不少的一筆錢，更換時一定要與發動機匹配。

三元催化器使用注意事項

1．勿用含鉛汽油。

2．勿長期急速運轉(開環控制狀態)。

3．勿讓發動機轉速忽快忽慢。

4．點火時間勿太遲。

5．長時間啟動不著。

6．不要使用不合格的燃油添加劑

7．測量氣缸壓力時，要拔下燃油泵的中控接頭，從而能停止噴油器向氣缸內噴油。

8．發現有氣缸工作不良時，應及時停車檢查、排除故障。

9．避免混合氣偏濃的諸多因素，如噴油器關閉不嚴，燃油壓力調節器失效(油壓過高)、氧感測器失效、空氣流量感測器失效等。

10．催化轉化器只要正確使用，一般不需要維護，故不要隨便拆卸，如需更換時一定要與發動機匹配。

不安裝三元催化器行不行？

有些人說，既然三元催化器那麼貴，如果損壞了，我就把它拆了不用了，反正尾氣排放不合格我有辦法，大氣污染不差我一個，這樣做行不行呢？

答案是不行。為什麼呢？

在汽車的三元催化器的前面和後面各有一個氧感測器，感知尾氣中氧氣的含量。一般三元催化器工作正常的，前端的氧含量是高於後端的；如果沒有三元催化器，前後端的氧含量是一樣的，那麼氧感測器發送給電控單元的信號就是氧含量過高，電控單元就會判斷為混合氣過稀，從而加大噴油量，使混合氣過濃，增加汽車的油耗。所以，不安裝三元催化器是不可取的。

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