16三元催化器的原理與測量

1、三元催化器的原理與測量 三元催化轉(zhuǎn)化器三元催化轉(zhuǎn)化器TWC安裝在排氣管中部消聲器內(nèi)，安裝在排氣管中部消聲器內(nèi)，其功能是利用含有鉑（其功能是利用含有鉑（Pt）、鈀（）、鈀（Pd）、銠（）、銠（Rh）等貴重金屬的催化劑在等貴重金屬的催化劑在300900的溫度下將發(fā)動的溫度下將發(fā)動機排出廢氣中的機排出廢氣中的NOx、HC、CO這些有害氣體轉(zhuǎn)這些有害氣體轉(zhuǎn)化為無害氣體，從而實現(xiàn)對廢氣的凈化?；癁闊o害氣體，從而實現(xiàn)對廢氣的凈化。奔馳車系三元催化轉(zhuǎn)化器的安裝位置三元催化轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)過程三元催化轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)過程三元催化轉(zhuǎn)化器的結(jié)構(gòu)1-載體（催化劑）載體（催化劑）2-襯墊襯墊3-氧傳感器氧傳感

2、器4-外殼外殼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 三元催化轉(zhuǎn)換器安裝在排氣消聲器前面，由三元催化轉(zhuǎn)換器安裝在排氣消聲器前面，由三元催化轉(zhuǎn)換芯子和外殼三元催化轉(zhuǎn)換芯子和外殼等構(gòu)成。等構(gòu)成。 大多數(shù)三元催化轉(zhuǎn)換芯子以蜂窩狀陶瓷作為大多數(shù)三元催化轉(zhuǎn)換芯子以蜂窩狀陶瓷作為承載催化劑的載體，在陶瓷載體上浸漬鉑（或鈀）承載催化劑的載體，在陶瓷載體上浸漬鉑（或鈀）和銠的混合物作為催化劑。和銠的混合物作為催化劑。使用氧化鋁顆粒的轉(zhuǎn)換器采用陶瓷整體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換器雙級催化轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)換器預(yù)熱轉(zhuǎn)換器 預(yù)熱轉(zhuǎn)換器靠近排氣歧管，在主轉(zhuǎn)換器處于預(yù)熱預(yù)熱轉(zhuǎn)換器靠近排氣歧管，在主轉(zhuǎn)換器處于預(yù)熱期間即達(dá)到工作溫度，可先行工作、發(fā)揮作用。期間即達(dá)到工作溫度，可先

3、行工作、發(fā)揮作用。隔熱罩 轉(zhuǎn)換器內(nèi)部溫度將達(dá)到轉(zhuǎn)換器內(nèi)部溫度將達(dá)到500-850，表面溫度也，表面溫度也有有370，因此隔熱非常重要。，因此隔熱非常重要。三元催化轉(zhuǎn)化器的使用 鉑、鈀、銠等貴金屬易鉑、鈀、銠等貴金屬易“中毒中毒”。對其威。對其威脅最大的是三種元素：鉛、硫、磷。必須脅最大的是三種元素：鉛、硫、磷。必須使用使用93號以上高品質(zhì)的無鉛汽油，必須使號以上高品質(zhì)的無鉛汽油，必須使用對磷有嚴(yán)格控制的專用電噴機油。用對磷有嚴(yán)格控制的專用電噴機油。 應(yīng)盡量選擇良好的路況行駛，避免底盤的應(yīng)盡量選擇良好的路況行駛，避免底盤的刮碰（底盤刮碰將導(dǎo)致陶瓷體碎裂，破碎刮碰（底盤刮碰將導(dǎo)致陶瓷體碎裂，破碎的

4、陶瓷體隨廢氣進(jìn)入消音器中，嚴(yán)重時會的陶瓷體隨廢氣進(jìn)入消音器中，嚴(yán)重時會堵塞消音器，導(dǎo)致發(fā)動機動力下降，甚至堵塞消音器，導(dǎo)致發(fā)動機動力下降，甚至不能起動）。不能起動）。 造成三元催化轉(zhuǎn)化器堵塞的原因有：使用造成三元催化轉(zhuǎn)化器堵塞的原因有：使用的汽油質(zhì)量不好，含有過多的膠質(zhì)或雜物，的汽油質(zhì)量不好，含有過多的膠質(zhì)或雜物，極易造成三元催化轉(zhuǎn)化器堵塞；發(fā)動機工極易造成三元催化轉(zhuǎn)化器堵塞；發(fā)動機工作不良（如運轉(zhuǎn)不穩(wěn)、燒機油、燃燒不良作不良（如運轉(zhuǎn)不穩(wěn)、燒機油、燃燒不良等），產(chǎn)生的不完全燃燒物堵塞三元催化等），產(chǎn)生的不完全燃燒物堵塞三元催化轉(zhuǎn)化器等。轉(zhuǎn)化器等。 正確調(diào)校發(fā)動機，防止點火錯亂、個別缸正確調(diào)校發(fā)

5、動機，防止點火錯亂、個別缸斷火或點火能量不足。斷火或點火能量不足。 發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)的時間不能過長，一般要發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)的時間不能過長，一般要求不超過求不超過15min。三元催化轉(zhuǎn)化器的檢修三元催化轉(zhuǎn)化器機械損傷與過熱的檢查三元催化轉(zhuǎn)化器機械損傷與過熱的檢查觀察三元催化轉(zhuǎn)化器表面有無刮擦、凹痕或裂紋觀察三元催化轉(zhuǎn)化器表面有無刮擦、凹痕或裂紋等損傷。如其則說明受到過損傷；如外殼上有等損傷。如其則說明受到過損傷；如外殼上有嚴(yán)重的褪色斑點或有青色與紫色的斑痕，或在嚴(yán)重的褪色斑點或有青色與紫色的斑痕，或在其防護(hù)罩的中央有明顯的暗灰色斑點，則說明其防護(hù)罩的中央有明顯的暗灰色斑點，則說明三元催化轉(zhuǎn)化器曾發(fā)生

6、過過熱狀態(tài)，需對它作三元催化轉(zhuǎn)化器曾發(fā)生過過熱狀態(tài)，需對它作進(jìn)一步檢查。進(jìn)一步檢查。輕輕敲擊并晃動三元催化轉(zhuǎn)化器，同時聽其內(nèi)部輕輕敲擊并晃動三元催化轉(zhuǎn)化器，同時聽其內(nèi)部是否有物體移動的聲音，如有，則說明催化劑是否有物體移動的聲音，如有，則說明催化劑載體已破碎，需要更換三元催化轉(zhuǎn)化器。載體已破碎，需要更換三元催化轉(zhuǎn)化器。三元催化轉(zhuǎn)化器性能的檢查 在三元催化轉(zhuǎn)化器工作時氧化反應(yīng)會產(chǎn)生大量熱，在三元催化轉(zhuǎn)化器工作時氧化反應(yīng)會產(chǎn)生大量熱，可通過測量進(jìn)、出口的溫差來檢查其性能?？赏ㄟ^測量進(jìn)、出口的溫差來檢查其性能。使發(fā)動機在正常溫度下以使發(fā)動機在正常溫度下以2500r/min的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。測量

7、三元催化轉(zhuǎn)化器進(jìn)、出口的溫度并予以比較。測量三元催化轉(zhuǎn)化器進(jìn)、出口的溫度并予以比較。如果出口的溫度比進(jìn)口的溫度高如果出口的溫度比進(jìn)口的溫度高20%25%（至（至少少10%），則三元催化轉(zhuǎn)化器的性能正常；如果），則三元催化轉(zhuǎn)化器的性能正常；如果出口的溫度達(dá)不到上述范圍，則三元催化轉(zhuǎn)化器出口的溫度達(dá)不到上述范圍，則三元催化轉(zhuǎn)化器性能不良，應(yīng)予以更換；如果出口的溫度超過上性能不良，應(yīng)予以更換；如果出口的溫度超過上述范圍，則說明尾氣中有大量的一氧化碳和碳?xì)涫龇秶?，則說明尾氣中有大量的一氧化碳和碳?xì)浠衔?，需對發(fā)動機作進(jìn)一步檢查。化合物，需對發(fā)動機作進(jìn)一步檢查。氧傳感器信號測試法 有些車輛在散元催化鏈換

8、器前裝一個加熱型有些車輛在散元催化鏈換器前裝一個加熱型氧傳感器，發(fā)動機氧傳感器，發(fā)動機ECU利用這兩個氧傳感器利用這兩個氧傳感器的信號來監(jiān)測三元催化轉(zhuǎn)換器工作性能。的信號來監(jiān)測三元催化轉(zhuǎn)換器工作性能。 可以用這兩個氧傳感器的性能來判斷三元催可以用這兩個氧傳感器的性能來判斷三元催化轉(zhuǎn)換器的工作性能。確認(rèn)氧傳感器沒有故化轉(zhuǎn)換器的工作性能。確認(rèn)氧傳感器沒有故障的前提下，可以用雙通道示波器獲取兩個障的前提下，可以用雙通道示波器獲取兩個氧傳感器的信號波形。在發(fā)動機正常的工作氧傳感器的信號波形。在發(fā)動機正常的工作溫度條件下，如果兩個氧傳感器的信號波形溫度條件下，如果兩個氧傳感器的信號波形變化基本同步，說明

9、三元催化轉(zhuǎn)換器已經(jīng)失變化基本同步，說明三元催化轉(zhuǎn)換器已經(jīng)失效，必須進(jìn)行更換。效，必須進(jìn)行更換。廢氣分析測試法 三元催化轉(zhuǎn)換器的工作正常與否可以用廢氣分析儀三元催化轉(zhuǎn)換器的工作正常與否可以用廢氣分析儀來測試。把分析儀的探測頭插入排氣尾管進(jìn)行快速來測試。把分析儀的探測頭插入排氣尾管進(jìn)行快速檢測。如果讀數(shù)在范圍內(nèi)，說明催化劑仍在工作，檢測。如果讀數(shù)在范圍內(nèi)，說明催化劑仍在工作，如一個或兩個讀數(shù)超過規(guī)定，說明催化劑可能已經(jīng)如一個或兩個讀數(shù)超過規(guī)定，說明催化劑可能已經(jīng)失效。失效。 某些汽車在三元催化轉(zhuǎn)換器前的排氣系統(tǒng)中，有一某些汽車在三元催化轉(zhuǎn)換器前的排氣系統(tǒng)中，有一個可插入廢氣分析儀測頭的連接裝置。這樣可通過個可插入廢氣分析儀測頭的連接裝置。這樣可通過測量三元催化轉(zhuǎn)換器前、后廢氣中的有害氣體量來測量三元催化轉(zhuǎn)換器前、后廢氣中的有害氣體量來判斷催化轉(zhuǎn)換器的有效性。如在三元催化轉(zhuǎn)換器前判斷催化轉(zhuǎn)換器的有效性。如在三元催化轉(zhuǎn)換器前后測得的讀數(shù)相同，說明催化轉(zhuǎn)換器已失效。后測得的讀數(shù)相同，說明催化轉(zhuǎn)換器已失效。影響TWC轉(zhuǎn)換效率的因素只有在