16三元催化器的原理与测量

1、三元催化器的原理与测量 三元催化转化器三元催化转化器TWC安装在排气管中部消声器内，安装在排气管中部消声器内，其功能是利用含有铂（其功能是利用含有铂（Pt）、钯（）、钯（Pd）、铑（）、铑（Rh）等贵重金属的催化剂在等贵重金属的催化剂在300900的温度下将发动的温度下将发动机排出废气中的机排出废气中的NOx、HC、CO这些有害气体转这些有害气体转化为无害气体，从而实现对废气的净化。化为无害气体，从而实现对废气的净化。奔驰车系三元催化转化器的安装位置三元催化转换器内部的化学反应过程三元催化转换器内部的化学反应过程三元催化转化器的结构1-载体（催化剂）载体（催化剂）2-衬垫衬垫3-氧传感器氧传感

2、器4-外壳外壳结构结构 三元催化转换器安装在排气消声器前面，由三元催化转换器安装在排气消声器前面，由三元催化转换芯子和外壳三元催化转换芯子和外壳等构成。等构成。 大多数三元催化转换芯子以蜂窝状陶瓷作为大多数三元催化转换芯子以蜂窝状陶瓷作为承载催化剂的载体，在陶瓷载体上浸渍铂（或钯）承载催化剂的载体，在陶瓷载体上浸渍铂（或钯）和铑的混合物作为催化剂。和铑的混合物作为催化剂。使用氧化铝颗粒的转换器采用陶瓷整体结构的转换器双级催化转化转换器预热转换器 预热转换器靠近排气歧管，在主转换器处于预热预热转换器靠近排气歧管，在主转换器处于预热期间即达到工作温度，可先行工作、发挥作用。期间即达到工作温度，可先

3、行工作、发挥作用。隔热罩 转换器内部温度将达到转换器内部温度将达到500-850，表面温度也，表面温度也有有370，因此隔热非常重要。，因此隔热非常重要。三元催化转化器的使用 铂、钯、铑等贵金属易铂、钯、铑等贵金属易“中毒中毒”。对其威。对其威胁最大的是三种元素：铅、硫、磷。必须胁最大的是三种元素：铅、硫、磷。必须使用使用93号以上高品质的无铅汽油，必须使号以上高品质的无铅汽油，必须使用对磷有严格控制的专用电喷机油。用对磷有严格控制的专用电喷机油。 应尽量选择良好的路况行驶，避免底盘的应尽量选择良好的路况行驶，避免底盘的刮碰（底盘刮碰将导致陶瓷体碎裂，破碎刮碰（底盘刮碰将导致陶瓷体碎裂，破碎的

4、陶瓷体随废气进入消音器中，严重时会的陶瓷体随废气进入消音器中，严重时会堵塞消音器，导致发动机动力下降，甚至堵塞消音器，导致发动机动力下降，甚至不能起动）。不能起动）。 造成三元催化转化器堵塞的原因有：使用造成三元催化转化器堵塞的原因有：使用的汽油质量不好，含有过多的胶质或杂物，的汽油质量不好，含有过多的胶质或杂物，极易造成三元催化转化器堵塞；发动机工极易造成三元催化转化器堵塞；发动机工作不良（如运转不稳、烧机油、燃烧不良作不良（如运转不稳、烧机油、燃烧不良等），产生的不完全燃烧物堵塞三元催化等），产生的不完全燃烧物堵塞三元催化转化器等。转化器等。 正确调校发动机，防止点火错乱、个别缸正确调校发

5、动机，防止点火错乱、个别缸断火或点火能量不足。断火或点火能量不足。 发动机怠速运转的时间不能过长，一般要发动机怠速运转的时间不能过长，一般要求不超过求不超过15min。三元催化转化器的检修三元催化转化器机械损伤与过热的检查三元催化转化器机械损伤与过热的检查观察三元催化转化器表面有无刮擦、凹痕或裂纹观察三元催化转化器表面有无刮擦、凹痕或裂纹等损伤。如其则说明受到过损伤；如外壳上有等损伤。如其则说明受到过损伤；如外壳上有严重的褪色斑点或有青色与紫色的斑痕，或在严重的褪色斑点或有青色与紫色的斑痕，或在其防护罩的中央有明显的暗灰色斑点，则说明其防护罩的中央有明显的暗灰色斑点，则说明三元催化转化器曾发生

6、过过热状态，需对它作三元催化转化器曾发生过过热状态，需对它作进一步检查。进一步检查。轻轻敲击并晃动三元催化转化器，同时听其内部轻轻敲击并晃动三元催化转化器，同时听其内部是否有物体移动的声音，如有，则说明催化剂是否有物体移动的声音，如有，则说明催化剂载体已破碎，需要更换三元催化转化器。载体已破碎，需要更换三元催化转化器。三元催化转化器性能的检查 在三元催化转化器工作时氧化反应会产生大量热，在三元催化转化器工作时氧化反应会产生大量热，可通过测量进、出口的温差来检查其性能。可通过测量进、出口的温差来检查其性能。使发动机在正常温度下以使发动机在正常温度下以2500r/min的转速运转。的转速运转。测量

7、三元催化转化器进、出口的温度并予以比较。测量三元催化转化器进、出口的温度并予以比较。如果出口的温度比进口的温度高如果出口的温度比进口的温度高20%25%（至（至少少10%），则三元催化转化器的性能正常；如果），则三元催化转化器的性能正常；如果出口的温度达不到上述范围，则三元催化转化器出口的温度达不到上述范围，则三元催化转化器性能不良，应予以更换；如果出口的温度超过上性能不良，应予以更换；如果出口的温度超过上述范围，则说明尾气中有大量的一氧化碳和碳氢述范围，则说明尾气中有大量的一氧化碳和碳氢化合物，需对发动机作进一步检查。化合物，需对发动机作进一步检查。氧传感器信号测试法 有些车辆在散元催化链换

8、器前装一个加热型有些车辆在散元催化链换器前装一个加热型氧传感器，发动机氧传感器，发动机ECU利用这两个氧传感器利用这两个氧传感器的信号来监测三元催化转换器工作性能。的信号来监测三元催化转换器工作性能。 可以用这两个氧传感器的性能来判断三元催可以用这两个氧传感器的性能来判断三元催化转换器的工作性能。确认氧传感器没有故化转换器的工作性能。确认氧传感器没有故障的前提下，可以用双通道示波器获取两个障的前提下，可以用双通道示波器获取两个氧传感器的信号波形。在发动机正常的工作氧传感器的信号波形。在发动机正常的工作温度条件下，如果两个氧传感器的信号波形温度条件下，如果两个氧传感器的信号波形变化基本同步，说明

9、三元催化转换器已经失变化基本同步，说明三元催化转换器已经失效，必须进行更换。效，必须进行更换。废气分析测试法 三元催化转换器的工作正常与否可以用废气分析仪三元催化转换器的工作正常与否可以用废气分析仪来测试。把分析仪的探测头插入排气尾管进行快速来测试。把分析仪的探测头插入排气尾管进行快速检测。如果读数在范围内，说明催化剂仍在工作，检测。如果读数在范围内，说明催化剂仍在工作，如一个或两个读数超过规定，说明催化剂可能已经如一个或两个读数超过规定，说明催化剂可能已经失效。失效。 某些汽车在三元催化转换器前的排气系统中，有一某些汽车在三元催化转换器前的排气系统中，有一个可插入废气分析仪测头的连接装置。这样可通过个可插入废气分析仪测头的连接装置。这样可通过测量三元催化转换器前、后废气中的有害气体量来测量三元催化转换器前、后废气中的有害气体量来判断催化转换器的有效性。如在三元催化转换器前判断催化转换器的有效性。如在三元催化转换器前后测得的读数相同，说明催化转换器已失效。后测得的读数相同，说明催化转换器已失效。影响TWC转换效率的因素只有在