2020-09-25 05:09:45

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三元催化,是指将汽车尾气排出的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、水和氮气的催化。主要是用三元催化器, 三元催化器的载体部件是一块多孔陶瓷材料,安装在特制的排气管当中。称它是载体,是因为它本身并不参加催化反应,而是在上面覆盖着一层铂、铑、钯等贵重金属和稀土涂层。是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。

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基本信息

  • 中文名称

    三元催化

  • 外文名称

    three way catalyst (TWC)

  • 定义

    将车辆尾气转变为无害气体的催化

  • 载体

    多孔陶瓷材料或者金属载体

  • 目的

    净化有害气体,保护环境

折叠 编辑本段 原理

三元催化器的工作原理是:当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强CO、碳氢化合物和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;碳氢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。前提是还有氧气可用,空燃比要合理。

折叠 编辑本段 保养

由于中国的燃油品质普遍较差,燃油中含有硫、磷以及三元催化三元催化所使用的抗爆剂MMT中含有锰,这些化学成分在燃烧后随着废气的排出,会在氧传感器表面和三元催化器内部形成化学络合物。另外,由于驾驶员的不良驾驶习惯,或者长期行驶在拥堵路面,发动机经常处于不完全燃烧状态,会在氧传感器和三元催化器内形成积炭。此外,国内很多地区使用乙醇汽油,这种汽油有很强的清洗作用,会将燃烧室内的积垢清洗但不能分解燃烧,因此随着废气的排放这些污垢也会沉积在氧传感器表面和三元催化器内。正是由于诸多因素,使得汽车在行驶一段里程后,除了会在进气门和燃烧室内产生积炭外,还会造成氧传感器和三元催化器中毒失效、三元催化器堵塞以及EGR阀被沉积物阻塞卡滞等故障,造成发动机工作不正常,造成油耗增加、动力下降和尾气超标等问题。

传统的发动机定期保养仅限于润滑系统、进气系统以及燃油供给系统的基本养护,却无法满足现代发动机润滑系统、进气系统、燃油供给系统和排气系统的全方位保养要求,特别是排放控制系统保养的要求。因此车辆即使长期正常保养,也难以避免上述问题的产生。

针对此类故障,维修企业采取的措施通常是更换氧传感器和三元催化器,但是由于更换成本的问题,维修企业与客户之间的纠纷不断。尤其是那些未到使用年限而更换的氧传感器和三元催化器,往往是纠纷的焦点,不少客户甚至将问题归结为车的质量问题。

折叠 编辑本段 新技术

为了解决这一令汽车生产企业、维修企业、维修管理部门以及环保部门头疼并难以解决的问题,有关科研单位针对传统的发动机常规保养方法存在的缺陷,研究设计开发了一套全新的发动机常规养护方法和技术--发动机全方位常规养护新技术。

这项新技术内容是:在为客户进行定期保养时,除了更换机油和三滤的保养项目外,加入了三元催化器的清洗养护。它的技术特点是:将"汽车废气控制系统检查维护项目"和传统的发动机定期保养方法有机结合起来,弥补了传统发动机定期保养方法不能满足现代发动机保养要求的缺陷,将被动地解决环保发动机出现排放控制系统工作不正常问题变为主动地预防环保发动机出现排放控制系统工作不正常问题。

表1国家轿车质检中心针对清洗前后动力性和经济性测试检验结果

序号

试验项目

试验结果

清洗前

清洗后

变化率

1

动力性

最高车速/(km/h)

177.0

179.3

1.30%

第4挡从30 km/h加速到100 km/h

时间/s

20.42

20.07

-1.71%

起步换挡加速到100 km/h

时间/s

13.70

13.12

-4.23%

2

经济性

5挡等速行驶燃油消耗量/(L/100 km)

90 km/h

5.64

5.58

-1.06%

120 km/h

7.93

7.72

-2.65%

注:变化率=〔(清洗后的检验结果-清洗前的检验结果)/清洗前的三元催化三元催化检验结果〕×100%

这项新技术已通过国家轿车质量监督检验中心的测试以及中国汽车维修行业协会的鉴定。经过三元催化器清洗养护的车辆,车辆的行驶性能、加速性能都得以提升,油耗降低(表1),车辆的排放也得到明显的改善(表2)。

表2 国家轿车质检中心针对清洗前后发动机排放测试检验结果(单位:g/km)

污染物

HC

CO

NOX

加入三元催化器清洗剂前

第一次

0.110

1.673

0.359

第二次

0.101

1.625

0.375

平均ME1

0.106

1.649

0.367

加入三元催化器清洗剂后

第一次

0.108

1.517

0.320

第二次

0.103

1.480

0.354

平均ME2

0.106

1.498

0.337

净化率:(ME1-ME2)/ME1×100%

0%

9.2%

8.2%

折叠 编辑本段 注意事项

1、 若三元存在机械损伤,热烧结,里程超过20万公里,铅三元催化器三元催化器中毒的情况,清洗效用不大。

2、 如发动机在进行清洗时中途熄火,即刻断开发动机与设备连接软管,并关闭流量阀。重新启动发动机,怠速平稳后方能重新连接调整。

3、 检查混合气浓度是否合适,保证液体能以雾状吸入进气道。

4、 清洗三元应在清洗节气门,喷油嘴和燃烧室之后进行。

5、 清洗过程中,怠速不宜太高,以免三元催化器过热。

6、 切勿将清洗液体流滴在车辆漆面上。

7、 工作场地远离火源,做好消防措施。

折叠 编辑本段 效果评估

1、清洗过程中有刺鼻味的硫化氢、二氧化硫等气体排出。

2、清洗后氮氧化排放明显降低。

折叠 编辑本段 清洗功效

三元清洗剂可以同时清洗发动机进气系统、燃烧系统、排气系统。强力、快速、高效的清除进气道、燃烧室胶质积碳和氧传感器、三元催化器附着的化学络合物。清洗下来的胶质积碳和化学络合物将充分氧化燃烧成气体排出。达到治理尾气、使CO、HC、NOx大幅降低的目的。

折叠 编辑本段 养护功效

经清洗后,汽车尾气CO、HC、NO明显降低三元催化器三元催化器,特别是NO大幅下降;改善燃油雾化性能,提高燃烧效率,降低油耗,节约燃油5-20%;提高低温冷启动能力,降低噪音;提高动力性能,延长发动机及三元催化器的使用寿命,使车辆得到正常养护。

建议每2-3万公里或者1年进行1次三元催化器免拆清洗。

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