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浅谈三元催化转化器的使用和检测 摘 要 全球的环境越来越严峻，汽车排放污染成为主要污染源之一。汽车排放污染物主要来源于内燃机，其中有害成分包括CO、HC、NOx、微粒及硫化物等，其中汽油车的主要污染物包括CO、HC和NOx。各国都出台了法律严格控制汽车的排放，实践证明仅靠汽车发动机前处理和机内净化已不能满足法规要求，对于汽油机，催化转化技术作为降低其排气污染的后处理最为有效的措施，已越来越受到各国重视，其中三元催化转化器广泛应用于各类汽车上。 在了解三种有害气体产生原因及汽车排放对人类和环境的主要影响后，重点介绍了三元催化转化器的结构、原理作用及使用注意。还重点介绍了三元催化器是如何检测的。 关键词：三元催化转化器的作用；三元催化转化器的影响因素；三元催化转化器使用；三元催化转化器的检测 1三元催化转化器的简介 三元催化转化器(Three-way Catalytic Converter)简称TWC，也称三效催化转化器。催化转化器是对发动机排气管排出的废气进行净化的装置，是一种机外净化技术。汽油机中有害气体的产生与燃料燃烧过程是密不可分的，其中对人类最有影响的主要有CO、HC和NOx三种污染物，而三元催化转化器主要作用是将尾气中的3种有害气体经过氧化反应和还原反应变成为无害气体。三元催化转化器的催化剂本身并不发生化学反应，它的作用是加快有害物质的化学反应速度。 在我国汽油车用三元催化转化器得到很好的应用。三元催化器与电控发动机良好匹配的催化器的稳态转化效率在90%以上实际装车的运行寿命在8万km以上，作为降低废气排放的有效措施。但从现在使用来看三元催化转化器存在着转化效率低和使用不稳定及耐久性差。这主要是没有重视三元催化器的使用与检测。为了是三元催化转化器得到更可靠更有效的工作状态，必须首先重视它的使用检测。 2三元催化转化器的结构、作用和原里及使用条件 2.1催化转化器排气系统的简介 2-1汽车排气系统 如图2-1排气系统由排气管、催化转化器、消音器和排气尾管等部分组成。有些发动机除主催化转化器外，还有一个小催化转化器，它安装在紧靠排气歧管的地方。目的是让小催化转化器迅速加热，从而减少暖车期间HC和CO的排放。 2-2催化转化器的结构 1-壳体 2、6-垫层 3-载体 4-温度传感器 5-支撑环 2-2-1催化转化器结构示意图 整体式蜂窝状主要由壳体、载体、涂层和垫层等四部分组成（如图2-2-1）。其中整体式蜂窝状陶瓷载体型的催化剂通常是指催化活性组份和水洗涂层合称，它是整个催化转化器的核心部分，决定着催化转化器的主要性能指标。 催化转换器有氧化、还原和三元三种，应用最多的是三元催化转换器．内有铂、铑合金等稀有金属元素。三元催化剂沉积在颗粒状多孔性载体上．制作成蜂窝状．串联安装在排气系统中。 2-3三元催化器的原理 三元催化转换器主要由催化剂，载体，垫层和壳体等几部分组成，其核心部分是催化剂，发挥着净化汽车尾气的作用。 尾气净化用催化剂附着在多孔的催化剂载体上，它可以加速尾气中COHC的氧化反应和NOx的还原反应，使三种有害气体化为无害的CO2H2O和N2，所以被称为三元催化剂。催化剂在氧化和还原反应中仅起催化作用，其催化作用是靠废气本身的热量激发的，当催化反应开始后，因氧化反应放热，催化剂便自动保持较高的温度，使CO和HC的氧化过程能够正常进行。在催化剂的作用下，利用排气中的CO和HC作为还原剂，使NOx还原为N2o。 2-4三元催化器的作用 三元催化转化器是对发动机排气管排出的废气进行净化的装置，是汽车应用最多的和最为有效的一种机外净化技术装置。 它利用安装在发动机排气管中的三效催化器．即以铂、钯、铑三种贵金属为催化剂的催化转换器．通过氧化还原反应．将汽车排气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物同时转化成无害的二氧化碳、氮气、水的技术。在一定条件下．对污染物转化效率可达9 5％ 以上。但只有当空/燃混合比在14.7：1的狭窄范围内时，才能进行完全催化反应。 如图(a、b） （a）通过催化前 （b）通过催化后 3影响三元催化转换器正常工作的因素 催化转化器的使用条件相当严格。首先，如果汽油或润滑油添加剂选用不当，使用了含铅的燃油添加剂或硫、磷、锌含量超标的机油添加剂，就会使磷、铅等物质覆盖于三元催化转换器的催化层表面， 阻止废气中的有害成分与之接触而失去催化作用，这就是人们常说的三元催化器“中毒”。其次，仅当温度在400-800℃时，催化转化器才起催化反应。温度较低时，转化器的转化效率急剧下降。汽车长时间在短距离低温下行驶，会造成燃油不完全燃烧，使催化转换器污染和堵塞，造成排气受阻，排放污染增加，发动机功率降低及油耗增加。因