三元催化轉(zhuǎn)化器的工作原理和使用條件

三元催化轉(zhuǎn)化器的工作原理是：當(dāng)高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時(shí)，三元催化轉(zhuǎn)化器中的凈化劑將增強(qiáng)CO、HC和NO,的三種氣體的活性，促使其進(jìn)行一定的氧化還原反應(yīng)。 其中，CO在高溫下氧化成為無色、無毒的C0₂； HC化合物在高溫下氧化成水和CO₂; NO*還原成氮?dú)夂脱鯕?。三種有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣得以凈化。

三元催化技術(shù)（TWC）是將裝有鉗、絕和銬等催化劑的催化反應(yīng)器裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管上，通過精確控制空燃比，利用排氣溫度及催化劑的作用，使排氣中的CO和HC作還原劑，將NO,還原成噸和。2,同時(shí)CO和HC被氧化為CO₂和H2O。

發(fā)動(dòng)機(jī)的三元催化裝置主要包括催化反應(yīng)器和電子控制系統(tǒng)。三元催化反應(yīng)器的殼體內(nèi)有細(xì)小的 蜂窩狀隔板通道，通道表面涂以鉗、紀(jì)、銬等貴金屬起催化作用。圖1為三元催化轉(zhuǎn)化器的結(jié)構(gòu)。

三元催化器的使用條件相當(dāng)嚴(yán)格。汽車上裝有催化轉(zhuǎn)化器的發(fā)動(dòng)機(jī)只能使用無鉛汽油，否則催化 劑將失效。因?yàn)槭褂煤U汽油，廢氣中的鉛會(huì)覆蓋住催化劑，使凈化器停止工作而不起任何作用，俗稱“鉛中毒”。另外還必須安裝氧傳感器，對(duì)供油實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。國內(nèi)外新型轎車上已普遍釆用閉環(huán)電子控制燃油噴射加裝三元催化凈化器，作為主要的排放控制手段。采用閉環(huán)電子控制方式使空燃比控制在理論混合比，保證高的轉(zhuǎn)換率。

三元催化轉(zhuǎn)化器（圖2）發(fā)生故障，將造成發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放惡化等。在日常維護(hù)中，若發(fā)現(xiàn)催化轉(zhuǎn)化器有明顯的凹痕和刮擦，則說明催化轉(zhuǎn)化器的載體可能受到損傷；若催化轉(zhuǎn)化器外殼上有嚴(yán)重的褪色或略有呈青色和紫色的痕跡，在催化轉(zhuǎn)化器防護(hù)罩的中央有非常明顯的暗灰斑點(diǎn)，則說明催化轉(zhuǎn)化器曾處于過熱狀態(tài)，須做進(jìn)一步的檢查；用拳頭敲擊并晃動(dòng)催化轉(zhuǎn)化器，如果聽到有物體移動(dòng)的聲音，則說明其內(nèi)部催化劑載體破碎，需要更換催化轉(zhuǎn)化器。注意檢查催化轉(zhuǎn)化器是否有裂紋，各連接是否牢固，各類導(dǎo)管是否泄漏，如有則應(yīng)及時(shí)加以處理。超過規(guī)定值，說明催化轉(zhuǎn)化器可能有阻塞經(jīng)油箱和化油器蒸發(fā)的HC占HC排放總量的20%。燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)將汽油蒸氣收集和儲(chǔ)存在炭罐內(nèi)，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作工作時(shí)再將其送入汽缸燃燒。

圖19-13*典型的燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)?；钚蕴抗奚系膬蓚€(gè)入口與燃油箱和化油器浮子室相通，排氣口用一個(gè)軟管接到節(jié)氣門后的進(jìn)氣管內(nèi)，在中間管道上有一限流閥。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，進(jìn)氣管真空度經(jīng)真空管送到限流閥，使限流閥膜片上移打開限流閥。與此同時(shí), 新鮮空氣自炭罐底部經(jīng)濾網(wǎng)流過炭罐，將吸附在活性炭上的油蒸氣送入燃燒室燃燒掉。

限流閥動(dòng)作失靈和汽油、蒸氣泄漏是蒸發(fā)污染控制裝置的主要故障，這將引起發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，維護(hù)時(shí)應(yīng)注意檢修。