汽车尾气处理催化剂-汽车尾气处理催化剂是什么

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  1. 汽车三元催化有什么作用?
  2. 汽车养护知识之——三元催化器

今天来跟大家说说汽车上的三元催化器。可能许多车主都知道自己的爱车装有三元催化器装置,但是却并不了解它的构造、保养和使用的情况。

因此可能导致了催化器的早早损坏,给车主造成了不必要的损失。那么今天这期节目我们就来聊一聊汽车上的三元催化器。

一、三元催化器

汽车尾气处理催化剂-汽车尾气处理催化剂是什么
(图片来源网络,侵删)

它实际上是安装在车辆排气系统上的一种用于环保目的的尾气净化装置。它的外壳为金属的结构,内部成一种蜂窝状,载体上涂有重金属催化剂。

比方说铂、钯、铹等重金属,因为它装有重金属,所以三元催化器它的价格通常来讲并不便宜。

二、工作原理

发动机工作时,它产生的高温气体通过三元催化器等催化器的温度达到400摄氏度时。

装置中的贵金属就会发挥催化的活性,使其中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物发生氧化反应,转化为二氧化碳、氮气和水等无害的气体。所以可以减少向大气中排放有害气体,实现环保的一种功能。

三、故障及其原因

第一种就是三元催化器中毒失效。我们为了充分的发挥三元催化剂的转化效率,防止早期损坏,汽车一定不要使用含有铅的汽油。

因为含铅汽油燃烧以后,它的纤颗粒会随着废气经过三元催化器覆盖在催化剂的表面使得催化剂的作用面积大大的减少。从而大大的降低催化转化器的转化效率,这也就是我们经常说的三元催化器的铅中毒

第二个常见的故障就是三元催化器的堵塞。三元催化器它的堵塞物主要来源两个方面。

第一是汽油,大家都知道汽油在运输过程当中装在容器内就有可能混入锈迹。第二个就是我们排气管腐蚀生锈,内部的锈垢,也可能会导致我们三元催化器堵塞。

如果堵塞的不是特别严重的话,可能会造成我们排气不畅,功率下降、油耗增加、温度上升等不良的情况。

汽车三元催化有什么作用?

目前,无铅汽油中取代四乙基铅的新型防爆剂主要有:芳香烃类、甲基叔丁基醚(MTBE)、三乙基丁醚、三戊基甲醚、羰基锰(MMT)、醇类等,其中以MTBE用量最大。

废气中含有 150~200种不同的化合物,其主要有害成分为:未燃烧或燃烧不完全的CH、NOx、CO、CO2、SO2、H2S以及微量的醛、酚、过氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染等。其中对人危害最大的有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅的化合物及颗粒物。有害气体扩散到空气中造成空气污染。

汽车尾气的颗粒物中含有强致癌物苯并(a)芘,在一般情况下,1克颗粒物含有约70微克苯并(a)芘,每燃烧1千克汽油可产生30毫克苯并(a)芘。当空气中的苯并(a)芘浓度达到0.012微克/立方米时,居民中得肺癌的人数就会明显增加。

汽车尾气不仅对人产生危害,对植物也有毒害作用,尾气中的二次污染物臭氧、过氧乙酯基硝酸脂,可使植物叶片出现坏病斑和枯斑。乙烯可影响植物的开花结果。汽车尾气对甜菜、菠菜、西红柿、烟草的毒害更为严重。公路两侧的农作物减产与汽车尾气的污染明显相关

★汽车尾气净化催化剂——三效催化剂TWC(Three-Way Catalyst)

汽车尾气的主要有害成分是碳氢化合物(CnHm)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)。这三种物质对人体都有毒害,其中CnHm及NOx在阳光及其他适宜条件下还会形成光化学烟雾,危害更大。消除汽车尾气中这些有害成分的方案主要有两种:一种是改进发动机的燃烧方式以减少有害气体的排放;另一种是***用催化转化器将尾气中的有害气体净化。首先,1***5年美国在新型车上安装了催化转化器,接着日本、西欧等国家也先后***用催化转化器以满足自己国家汽车排放法规的要求。汽车催化转化器有两种类型,一种是氧化型催化反应器,使尾气中的CnHm和CO与尾气中的余氧反应,生成无害的H2O和CO2,从而达到净化目的。

由于对NOx等污染物排放标准的强制化和降低燃料消耗的要求,一方面应尽量控制空燃比在14.6附近运转,另一方面应***用控制点火时间和废气再循环等方法,以减少尾气中的NOx。然而这些方法的缺点是往往会增加尾气中的CnHm和CO。为了解决这个问题,出现了三效催化剂(英文名为Three-Way Catalyst),简称TWC。这种催化剂的特性是用一种催化剂能同时净化汽车尾气中的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(CnHm)和氮氧化物(NOx),但为了发挥其催化性能,必须将空燃比经常控制在14.6±0.1附近,这种催化净化器具有较高的净化率,但需要有氧传感器、多点式燃料电子喷射、电子点火等闭路反馈系统相匹配。这种催化净化器是利用尾气中的O2、NOx为氧化剂,CO、CnHm(以CH2为代表)和H2为还原剂,在理论空燃比附近可发生如下反应:

2CO+O2=2CO2

2CO+2NO=N2+2CO2

CH2+3nNO=nN2+nCO2+nH2O

2NO+2H2=N2+2H2O

现在应用的三效催化剂大部分是以多孔陶瓷为载体,再附着上所谓的活化涂层(Washcoat),最后用浸渍的方法吸附活性成分。催化剂的活性成分主要***用贵金属铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等。由于贵金属***少、价格贵,各国科学家都在致力于研究经济上和技术上都可行的稀土/钯三效催化剂。预计这种催化剂将有很好的应用前景。

三效催化净化器的优点是净化率与燃料经济性都比较好,主要问题是成本费用昂贵。由于柴油机排放的气体中残留的氧较多,使氧传感器的控制不灵敏,故三效催化净化器一般不用于柴油机,而只适用于汽油机。

汽车养护知识之——三元催化器

一、何为三元催化?

发动机尾气中含有一氧化碳(C0)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NOx)等有害气体,三元催化转换器就是一种能将这三种有害气体转化为无害物质的转化装置。三元催化转换器安装在排气管道中,外形类似消声器。其外 筒用双层不锈钢板制成,夹层中装有绝热材料——石棉纤维毡,钢筒内是纵向有密集蜂窝状小孔的耐高温陶瓷载体(也有其他形 状,如球体、多棱体、网状隔板 等),其表面喷涂一层极薄的铂、铑、钯活性催化层作为净化剂(也称为催化剂)。

二、工作原理

发动机废气通过排气管排出时,由于三元催化转换器中净化剂的催 化作用,C0、HC和NOx的活性增强,从而进行氧化-还原反应,其中,C0在高温下氧化成无色、无毒的C02,HC化合物在高温下氧化成H20和C02, NOx还原成N2 (氮气)和02 (氧 气),这样就使发动机的废气排放得到净化。

三、"三元催化器"堵塞堵塞故障表现

1、第一阶段为轻微堵塞阶段。此阶段化学络合物吸附在催化剂表面上。只表现为尾气净化功能降低。尾气排放超标。

2、第二阶段为中度堵塞阶段:化学络合物已在催化剂表面累积到一定程度,此阶段排气背压升高。油耗增加、动力下降

3、第三阶段为严重堵塞阶段。由于堵塞严重,"三元催化器"工作温度升高。在三元催化器前端形成高温烧结堵塞。

4、高温烧结堵塞。高温烧结堵塞又分为两种:一种为金属烧结堵塞。一种为积碳烧结结焦堵塞。它是由燃油中是否使用含铅、含锰抗爆剂而决定,此阶段表现为动力严重下降,经常熄火,严重时排气管烧红,甚至造成车辆自燃

四、检测判断三元催化系统的堵塞方法:

于三元催化转换器受本身的工作环境十分恶劣以及其转化性能特点的影响,在使用过程中也会有各种不同故障产生。例如,由于三元催化转换器堵塞造成的发动机动力下降、熄火或启动困难及尾气超标等现象,很可能干扰我们的故障判断。

1.检查三元催化器的前后氧传感器电压是否一致。如果一致,说明三元催化器损坏,也就是堵塞了或者因为发动机失火把三元烧了。

2.把手伸到排气管处,看能否感觉到气流,如感觉不到,说明堵塞。

3.摘下空气滤清器。 原地急踩油门。看时候从空滤处往外冒黑烟。

4.感温三元催化器的前后温差来判断是否堵塞。

5.试车时达不到最高车速,加速不良。

五、堵塞的原因

1、汽油:汽油含硫量高容易在三元催化器形成化学络合物造成堵塞。油质差,胶质多汽油容易造成三元催化器堵塞。使用含铅或含锰抗爆剂汽油容易造成三元催化器堵塞尽管我国已严禁使用有铅汽油 。但有些地区汽油在运输贮存过程中铅污染严重。些小炼油厂为了降低成本,仍在违法使用含铅抗爆剂。含锰抗爆剂在发达国家已禁止使用,但我国大部分地区仍在使用)。使用乙醇汽油容易造成三元催化器堵塞,乙醇汽油容易在燃烧室形成积碳,同时乙醇汽油对进气系统、燃烧系统胶质积碳有冲洗作用,冲洗下来的胶质积碳很容易在三元催化器形成堵塞。

2、机油:长期使用含硫、磷抗氧剂的机油容易造成三元催化器堵塞。

3、道路:由于汽车在加速、减速状况下产生不完全燃烧物最多。所以长期在拥堵道路上行驶容易造成三元催化器堵塞。

4、"喷油嘴、进气道免拆清洗养护":由于在清洗过程中会冲洗下来大量胶质积碳。所以很容易造成三元催化器堵塞,这也是有些车辆在进行"喷油嘴、进气道免拆清洗养护"后油耗增加的原因。

5、涡轮增压:带涡轮增压的车辆容易发生三元催化器堵塞。这主要是由于驾驶员不正确操作造成的。"三元催化器"堵塞是逐步形成的,堵塞的生成是可逆的,堵塞可通过化学过程如氧化和气化而减少,也可以通过物理过程如解吸和挥发组分、气相组分蒸发而减少。

六、解决办法

"三元催化器"堵塞是一个很普遍的问题,特别是道路拥堵的城市。 燃油油质差的地区,这个问题也很突出。"三元催化器"堵塞不仅严重造成车辆油耗增加,动力下降,尾气超标, 更严重的能让排气管烧红,造成车辆自燃。长期以来,汽修厂对于"三元催化器"堵塞没有有效的预防手段。也没有有效的治理手段,对于堵塞的"三元催化器"。只有***取更换的方法。三元催化器价格要看带不带排气管,不带排气管催化器一般正规价是800-1200出厂价,但是4S店看到要加钱,如果正规4S店大概在2000+。

这个三元催化器是什么?损坏了对车辆有什么影响吗?

三元催化器是排气系统中最重要的部分,是净化尾气的。

三元催化器

是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置,它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。由于这种催化器可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质,故称三元。

三元催化器的工作原理

当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原化学反应。

其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体,使汽车尾气得以净化。

如果车辆的三元催化器损坏,会导致车辆年审时尾气检测不合格,无法通过年审。

如 何 养 护

一、不使用含铅汽油

因为含铅油燃烧后,铅颗粒随废气排经三元催化器时,会覆盖在催化剂表面,使催化剂作用面积减少,从而大大降低催化器的转换效率,导致三元催化器铅中毒。

二、应避免未燃烧的混合气进入催化器

在车辆使用过程中以下情况会导致未燃烧的混合气体进入催化器:长时间怠速空转、发动机烧机油、发动机水温过高、空气滤芯堵塞、喷油嘴堵塞等等。

三、避免底盘碰撞

行驶在不平整的道路时应特别注意不要“托底”,因底盘发生碰撞后容易使催化器失效和排气管堵塞。

四、避免行驶中的车辆突然熄火

如果车辆在行驶途中由于燃油不足熄火,会导致未燃烧的混合气进入催化反应器,造成排气温度过高,影响催化转化器的效能,以及损坏三元催化器。建议车辆燃油剩余两格时就进行燃油添加。

五、适当的跑高速

长时间怠速、低转速运转会导致发动机燃烧室燃烧不充分,排气系统产生积碳,通过跑高速可以一定程度的清理积碳。

六、燃油添加剂使用需谨慎

市场上的燃油添加剂、燃油宝多数情况下是含有硅、铅等元素,这些元素会对三元催化器造成损坏,燃油添加剂需要谨慎选择。

七、定期检查三元催化器

检查内容有:排气管有无异响,这种异响通常由排气管接头松动、三元催化器损坏、催化剂更换塞松动等原因造成;排气管有无开裂或外壳压扁之类的外观损坏;排气尾管有无催化剂颗粒排出。如果三元催化器外壳损坏或排气尾管排出颗粒,均需更换。

八、三元催化器使用年限

三元催化器是有使用年限的,一般使用周期在都在5年或者16万公里左右。如果使用不当会导致三元催化器使用寿命周期缩短。当超出使用寿命周期时,就应及时更换。

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