三元催化器的作用及工作原理
如今,國家對環(huán)境保護的要求越來越嚴茍,三元催化器日益成為汽車標配零件。一說起三元催化器,很多老司機應(yīng)該知道,但大家知道三元催化器的作用和工作原理是什么嗎?
三元催化器的作用--凈化尾氣
三元催化器,是安裝在汽車排氣系統(tǒng)中最重要的機外凈化裝置,它可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮氣。由于這種催化器可同時將廢氣中的工種主要有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。隨著環(huán)境保護要求的日益苛刻,越來越多的汽車安裝了廢氣催化轉(zhuǎn)化器以及氧傳感器裝置。它安裝在發(fā)動機排氣管中,通過氧化還原反應(yīng),二氧化碳和氮氣,故又稱之為三元(效)催化轉(zhuǎn)化器。
當(dāng)然三元催化器的主要作用是顯而易見的,其起到的作用主要就是凈化汽車尾部排出的空氣。當(dāng)高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時,三元催化器中的凈化劑將增強CO、HC和NOx三種氣體的活性,促使其進行一定的氧化-還原化學(xué)反應(yīng)。
其中CO在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體;HC化合物在高溫下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx還原成氮氣和氧氣;這就達到了凈化空氣的目的,這就是三元催化器的一個主要作用。
三元催化器工作原理
當(dāng)高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時,三元催化器中的凈化劑將增強CO、HC和NOx三種氣體的活性,促使其進行一定的氧化-還原化學(xué)反應(yīng),其中CO在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體;HC化合物在高溫下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx還原成氮氣和氧氣。所以,其作用就是讓三種有害氣體變成無害氣體,使汽車尾氣得以凈化。
三元催化器在雙層薄板夾層中裝有絕熱材料石棉纖維氈,在外面用雙層不銹薄鋼板制成筒形,內(nèi)部在網(wǎng)狀隔板中間裝有凈化劑,通常凈化劑都是由載體和催化劑組成。載體一般由三氧化二鋁制成,其形狀有球形、多棱體形和網(wǎng)狀隔板等,凈化劑實際上是起催化作用的,也稱為催化劑。催化劑用的是金屬鉑、銠、鈀,將其中一種噴涂在載體上,就構(gòu)成了凈化劑。
當(dāng)高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時,三元催化器中的凈化劑將增強CO、HC和NOx三種氣體的活性,促使其進行一定的氧化-還原化學(xué)反應(yīng),其中CO在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體;HC化合物在高溫下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx還原成氮氣和氧氣,三種有害氣體就變成無害氣體。
三元催化器使用八不要
1. 注意不要讓發(fā)動機轉(zhuǎn)速忽快忽慢;
2. 注意不要用含鉛汽油;
3. 注意不要長期急速運轉(zhuǎn);
4. 注意不要點火時間勿太遲;
5.注意不要長時間啟動不著;
6. 不要長時間拔出高壓線試火;
7. 在發(fā)現(xiàn)有氣缸工作不良時,不要不管不顧繼續(xù)行車,需要及時停車檢查、排除故障。
8. 通常催化轉(zhuǎn)化器只要正確使用,是不會出現(xiàn)問題的,所以不要隨便拆卸,通常更換時也需要與發(fā)動機匹配。
性能特點
三元催化器性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠、壽命長,其產(chǎn)品廣泛適用于豐田、本田、別克、奧迪、大眾、現(xiàn)代、鈴木、昌河等車型。
三元催化器的載體部件是一塊多孔陶瓷材料,安裝在特制的排氣管當(dāng)中。稱它是載體,是因為它本身并不參加催化反應(yīng),而是在上面覆蓋著一層鉑、銠、鈀等貴重金屬。它可以把廢氣中的HC、CO 變成水和CO2, 同時把Nox 分解成氮氣和氧氣。HC、CO 是有毒氣體,過多吸入會導(dǎo)致人死亡,而NOX 會直接導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的發(fā)生。
經(jīng)過研究證明,三元催化器是減少這些排放物的最有效的方法。通過氧化和還原反應(yīng),一氧化碳被氧化成二氧化碳,碳氫化合物被氧化成水和二氧化碳,氮氧化合物被還原成氮氣和氧氣。
三種有害氣體都變成了無害氣體。三元催化劑最低要在250 攝氏度的時候起反應(yīng),溫度過低時,轉(zhuǎn)換效率急劇下降;而催化劑的活性溫度( 最佳的工作溫度) 是400 ℃到800 ℃左右,過高也會使催化劑老化加劇。在理想的空燃比(14.7 :1) 下,催化轉(zhuǎn)化的效果也最好。