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汽车三元催化器的作用是什么失效的原因有哪些

发布时间:2021年10月17日    点击:[1]人次

2018-09-19 22:48:27来源:贤集网 赵媛

三元催化器大家是否经常听说?那么三元催化器到底是什么呢?其实三元催化器是指在发动机的排气系统中的专门催化装置,它能将将汽车尾气排出的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。一般采用蜂窝陶瓷或金属孔网载体,表面涂催化剂。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在高温下氧化成为五色、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。在美国、日本、欧洲等发达国家和地区,在用车三元催化器使用寿命一般为10~20万公里,但是在中国,三元催化器使用寿命一般只有3~5万公里。对于三元催化器,大家是否想要了解更多呢?下面贤集网小编来为大家详细介绍汽车三元催化器的作用、汽车三元催化器失效的原因有哪些?如何解决汽车三元催化器失效?汽车三元催化器堵塞知识要点、如何延长三元催化使用寿命?一起来了解下吧!

汽车三元催化器的作用

三元催化器是汽车上用来净化汽车尾气的一种装置,由于它含有铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)三种贵金属,故称之为“三元”。它的主要作用是将汽车尾气中的主要污染物:一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物,进行氧化和还原处理,生成对大气无害的二氧化碳、氮气以及水,从而达到净化的结果。其净化效率十分高,可以净化90%以上的有害物质。在这个过程中,三元催化器只起到增强尾气物质活性的作用,本身并不参与反应,所以三元催化器一般不会消耗。

汽车三元催化器失效的原因有哪些

1、燃油标号低、油质差

中国汽车排放目前实行欧2标准,欧2标准燃油要求辛烷值达到91、95、98,而中国只有90、93、97三档,均低于欧2标准燃油。2004年中国技术监督局曾对北京加油站进行了一次质量检查,合格率仅为50%,其中中石化加油站合格率为71%。标号低、油质差的燃油由于不完全燃烧会吸附在三元催化器表面,形成化学络合物,时间一长便会使三元中毒失效。实验表明,欧3标准高档车添加标号低、油质差的燃油后,行驶几百公里就会出现故障灯指示尾气超标三元失效的信号。

2、燃油含硫量高

欧2标准的燃油要求硫含量小于0、05%。目前中东生产的高含硫量石油,由于达不到日本、美国和欧洲的环保准标,大部分销售到了中国。中国燃油含硫量高对于大气造成的污染问题已引起联合国环保署的重视,含硫量大的燃油能同时造成喷油嘴积碳、进气系统沉积物、三元催化器表面化学络合物附着。研究资料表明,汽车使用含硫0、15%的燃料工作150小时后,功率下降10、5%,用含硫0、723%的燃料工作相同时间,功率下降28%,燃油消耗增加12、2%。燃油含硫量大是造成中国在用车三元失效最主要的原因。硫吸附在氧传感器和三元催化器表面,形成化学络合物不仅造成三元中毒失效,还给汽车动力带来一系列问题。

3、道路拥堵严重

由于居住、工作环境的限制,中国大部分私家车是在城市内行驶,城市道路拥堵已是普遍现象。道路拥堵开开停停会使燃油不完全燃烧而产生大量的一氧化碳,它极易吸附在三元催化剂活性表面造成三元中毒失效,所以汽车长期在低速、加速、减速状况下行驶也是造成三元失效的主要原因。

如何解决汽车三元催化器失效

1、由于燃油品质差、含硫量高以及城市道路拥堵,这将造成汽车三元净化器使用寿命短、容易中毒失效。所幸的是,这种中毒失效是可逆转的,硫、磷、一氧化碳化学络合物在一定的高温氧化环境下可以清除,三元催化剂可以重新恢复活性。三元清洗养护产品和技术正是基于这一点开发的,其原理是:三元清洗剂通过进气真空管进入发动机燃烧室燃烧后,产生大量活性氧离子,在三元催化器内部建立了一个高温强氧化环境。通过化学反应将三元催化剂表面的硫、磷、一氧化碳化学络合物、含碳沉积物变成二氧化硫、二氧化碳气体排出,从而达到清洗三元、恢复三元活性的目的。

2、由于三元清洗剂是一种强极性溶剂,对于喷油嘴、进气门积碳有很强的溶解清洗作用,在清洗三元的同时,还一定程度地清洗了喷油嘴和进气系统,所以清洗三元养护是一种燃油系统全方位的清洗养护。与其它清洗养护方法相比,对汽车降低尾气排放、提升动力、减小油耗效果明显。

3、虽然中国在用车的三元催化器容易失效,但通过清洗及常规养护,可以恢复其尾气净化功能。因此,只要经常定期地清洗并做好常规养护,中国汽车三元催化器的使用寿命将超过国外。

汽车三元催化器堵塞知识要点

一、三元催化器堵塞的缘由:

1、内在要素:

三元催化器载体上贵金属催化剂对硫、磷、一氧化碳。未完全燃烧物、铅、锰等分子有激烈吸附作用,很容易构成成份复杂的化学络合物。同时贵金属催化剂激烈氧化催化作用,使吸附的汽油不完全燃烧物更容易氧化、缩聚、聚合构成胶质积碳,构成三元催化器堵塞。

2、外在要素:

a、汽油:汽油含硫量高容易在三元催化器构成化学络合物构成堵塞。油质差,胶质多汽油容易构成三元催化器堵塞。运用含铅或含锰抗爆剂汽油容易构成三元催化器堵塞虽然我国已严禁运用有铅汽油,但有些地区汽油在运输储存流程中铅污染严峻。有些小炼油厂为了降低本钱,仍在违法运用含铅抗爆剂、含锰抗爆剂,在发达国家已禁止运用,但我国还是有些地方仍在运用。

b、机油:长期运用含硫、磷抗氧剂的机油容易构成三元催化器堵塞。

c、路途:由于汽车在加速、减速状况下发作不完全燃烧物最多,肯定长期在拥堵路途上行驶容易构成三元催化器堵塞。

d、喷油嘴、进气道免拆冲洗养护:由于在冲洗流程中会冲洗下来大量胶质积碳。肯定很容易构成三元催化器堵塞,这也是有些车辆在进行"喷油嘴、进气道免拆冲洗养护"后油耗添加的缘由。

e、涡轮增压:带涡轮增压的车辆容易发作三元催化器堵塞,这主要是由于驾驶员不准确操作构成的。

二、三元催化器堵塞的阶段

三元催化器堵塞是逐渐构成的,堵塞的生成是可逆的,堵塞可通过化学流程如氧化和气化而减少,也能够通过物理流程如解吸和挥发组分、气相组分蒸发而减少。三元催化器堵塞能够分为三个阶段:

1、第一阶段为细微堵塞阶段

此阶段化学络合物吸附在催化剂表面上,只表示为尾气净化功用降低、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肯定程度,此阶段排气背压升高、油耗添加、动力降落。

3、第三阶段为严峻堵塞阶段

由于堵塞严峻,三元催化器工作温度升高,在三元催化器前端构成高温烧结堵塞。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。它是由燃油中可否运用含铅、含锰抗爆剂而决议,此阶段表示为动力严峻降落,经常熄火,严峻时排气管烧红。乃至构成车辆自燃。

三、如何判断三元催化器是否堵塞

1、尾气排放超标

说白了三元催化其实就是尾气净化器,尾气排放超标自然说明三元催化器有了问题,三元催化器堵了,CO、HC和NOx等有害气体都直接排放了,肯定超标。

2、油耗增加、动力下降

三元催化堵塞后,涡轮车型最为明显,动力下降,加油无力,油耗也增加。

3、发动机抖动、故障灯亮

三元催化器严重堵塞的时候,由于无法及时将废气排出,必然造成背压倒流,当压力超过发动机排出的压力值反冲至燃烧室就会使发动机抖动、喘气直至熄火。

4、自燃

三元催化器的正常工作温度一般是在400-800度,一旦堵塞影响了排气,使高温的气体聚集,导致三元催化器、排气管的不断升温,当温度上升到邻近部件的着火点或者是相对容易点着的物体触碰到烧红的排气管,那么就很容易自然了哦。

如何延长三元催化使用寿命?

影响三元催化器的基本都是外来因素,在日常用车时,对于普通的用户来说,不需要做太多的工作,但是有一些事情是必须要注意的。

1、使用清洁燃油

建议车主在加油时选一些正规和口碑较好的油站加油,因为三元催化对于含铅的汽油是敏感的,如果燃油不洁,很容易造成三元失效的问题发生,另外,如果燃油不洁,还能导致三元催化器发生堵塞情况,所以使用车辆时比如加入清洁的燃油!

2、防止托底

在日常驾驶时,尽量不要发生托底现象。一些车型的三元催化核心部件是陶瓷技术,因此十分脆弱,如果发生较为严重的托底时,可能会引起三元催化器损坏,所以日常驾驶需要注意安全。

3、定期清洗三元催化器

很多车主以为清洗积碳就是洗洗节气门、进气道、弄弄喷油嘴等,再深入一点可能会关注火花塞的情况,但是这都是起到治标的作用,由于节气门的位置在最后一个环节,仅仅是清洗节气门等位置,是无法起到根本的作用的,所以建议清洗节气门等位置时,连同三元一起清洗,如果为了节约成本,也请定期清洗一下三元催化器,理论上建议一万公里清洗一次,但是根据使用的环境和习惯,车主可以灵活掌握清洗的节奏,比如发现清洗积碳后还有动力不足的情况时,就可以考虑清洗三元!

上述是贤集网小编为大家介绍的汽车三元催化器的作用、汽车三元催化器失效的原因有哪些?如何解决汽车三元催化器失效?汽车三元催化器堵塞知识要点、如何延长三元催化使用寿命?大家对这些知识有所了解了吗?其实,经过研究证明,三元催化器是减少这些排放物的最有效的方法。通过氧化和还原反应,一氧化碳被氧化成二氧化碳,碳氢化合物被氧化成水和二氧化碳,氮氧化合物被还原成氮气和氧气。三种有害气体都变成了无害气体。三元催化剂最低要在350 摄氏度的时候起反应,温度过低时,转换效率急剧下降;而催化剂的活性温度( 最佳的工作温度) 是400 ℃到800 ℃左右,过高也会使催化剂老化加剧。在理想的空燃比(14、7 :1) 下,催化转化的效果也最好。当然,在这里,小编还要提醒大家要定期清洗三元催化器,因为三元催化器长期不清洗会引起的一系列的故障,在某些情况下与节气门等位置的积碳引起的故障有近似性,所以,各位如果不是老司机,最好到店内请修车的师傅帮忙鉴定,以免将简单的三元催化故障上升为更严重的用车故障!

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