三元催化转化器的工作原理和使用条件

三元催化转化器的工作原理是：当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化转化器中的净化剂将增强CO、HC和NO,的三种气体的活性，促使其进行一定的氧化还原反应。 其中，CO在高温下氧化成为无色、无毒的C0₂； HC化合物在高温下氧化成水和CO₂; NO*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。

三元催化技术（TWC）是将装有钳、絕和铐等催化剂的催化反应器装在发动机的排气歧管上，通过精确控制空燃比，利用排气温度及催化剂的作用，使排气中的CO和HC作还原剂，将NO,还原成吨和。2,同时CO和HC被氧化为CO₂和H2O。

发动机的三元催化装置主要包括催化反应器和电子控制系统。三元催化反应器的壳体内有细小的 蜂窝状隔板通道，通道表面涂以钳、紀、铐等贵金属起催化作用。图1为三元催化转化器的结构。

三元催化器的使用条件相当严格。汽车上装有催化转化器的发动机只能使用无铅汽油，否则催化 剂将失效。因为使用含铅汽油，废气中的铅会覆盖住催化剂，使净化器停止工作而不起任何作用，俗称“铅中毒”。另外还必须安装氧传感器，对供油实现自动调节。国内外新型轿车上已普遍釆用闭环电子控制燃油喷射加装三元催化净化器，作为主要的排放控制手段。采用闭环电子控制方式使空燃比控制在理论混合比，保证高的转换率。

三元催化转化器（图2）发生故障，将造成发动机动力性、经济性、排放恶化等。在日常维护中，若发现催化转化器有明显的凹痕和刮擦，则说明催化转化器的载体可能受到损伤；若催化转化器外壳上有严重的褪色或略有呈青色和紫色的痕迹，在催化转化器防护罩的中央有非常明显的暗灰斑点，则说明催化转化器曾处于过热状态，须做进一步的检查；用拳头敲击并晃动催化转化器，如果听到有物体移动的声音，则说明其内部催化剂载体破碎，需要更换催化转化器。注意检查催化转化器是否有裂纹，各连接是否牢固，各类导管是否泄漏，如有则应及时加以处理。超过规定值，说明催化转化器可能有阻塞经油箱和化油器蒸发的HC占HC排放总量的20%。燃油蒸发控制系统将汽油蒸气收集和储存在炭罐内，在发动机工作工作时再将其送入汽缸燃烧。

图19-13*典型的燃油蒸发控制系统。活性炭罐上的两个入口与燃油箱和化油器浮子室相通，排气口用一个软管接到节气门后的进气管内，在中间管道上有一限流阀。发动机工作时，进气管真空度经真空管送到限流阀，使限流阀膜片上移打开限流阀。与此同时, 新鲜空气自炭罐底部经滤网流过炭罐，将吸附在活性炭上的油蒸气送入燃烧室燃烧掉。

限流阀动作失灵和汽油、蒸气泄漏是蒸发污染控制装置的主要故障，这将引起发动机的怠速运转不稳，维护时应注意检修。