三元催化器的作用：凈化尾氣
三元催化器，是安裝在汽車(chē)排氣系統(tǒng)中最重要的機(jī)外凈化裝置，它可將汽車(chē)尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過(guò)氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害的二氧化碳、水和氮?dú)?。由于這種催化器可同時(shí)將廢氣中的三種主要有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益苛刻，越來(lái)越多的汽車(chē)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(dòng)機(jī)排氣管中，通過(guò)氧化還原反應(yīng)，二氧化碳和氮?dú)猓视址Q之為三元(效)催化轉(zhuǎn)化器。
 

三元催化器的工作原理：當(dāng)高溫的汽車(chē)尾氣通過(guò)凈化裝置時(shí)，三元催化器中的凈化劑將增強(qiáng)CO、HC和NOx三種氣體的活性，促使其進(jìn)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(wú)色、無(wú)毒的二氧化碳?xì)怏w；HC化合物在高溫下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx還原成氮?dú)夂脱鯕狻Ｋ?，其作用就是讓三種有害氣體變成無(wú)害氣體，使汽車(chē)尾氣得以凈化。

三元催化器失效的原因

1、高溫失活：三元催化器長(zhǎng)期在高溫條件下，會(huì)造成高溫失活，三元催化器產(chǎn)生高溫的原因是：

（A）發(fā)動(dòng)機(jī)失火過(guò)使未燃混合氣在催化器中燃燒發(fā)生劇烈氧化放熱反應(yīng)。

（B）汽車(chē)連續(xù)高速大負(fù)荷運(yùn)行。

（C）汽車(chē)突然制動(dòng)、減速。

發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度的變化范圍很大，怠速時(shí)一般為300~400℃，低速、中速常用工況行駛為400~600℃，高速全負(fù)荷行駛時(shí)為900℃。如果三元催化劑長(zhǎng)期暴露在800℃以上的高溫環(huán)境下，催化劑的活性組分鉑、鈀和銠貴金屬等組分易揮發(fā)，其涂層易剝落，其晶粒及助催化劑氧化鈰的晶粒會(huì)明顯增大，而且載體氧化鋁也會(huì)發(fā)生相變，會(huì)從比表面較大的γ型轉(zhuǎn)變比表面較小的∂型，從而加劇了貴金屬活性組分和助劑氧化鈰晶粒的長(zhǎng)大燒結(jié)和聚集，使該催化劑的比表面急劇下降，而使催化劑失活。高溫還會(huì)引起氧化鈰助劑等儲(chǔ)氧能力降低，在800℃時(shí)催化劑吸氧能力迅速降低，從而使催化劑的活性大大下降。

2、化學(xué)中毒：燃油和潤(rùn)滑油中的硫、磷、抗爆劑中的錳、鉛、燃油不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳都會(huì)造成三元催化劑中毒失效，毒物主要是吸附在催化劑活性表面上，并形成一種化學(xué)吸附絡(luò)合物，其中鉛中毒往往是不可逆的，催化劑在含鉛氣氛中工作幾十小時(shí)就會(huì)完全喪失活性，而對(duì)硫、磷、一氧化碳中毒，催化劑的活性則在一定條件下可以得到恢復(fù)。

3、積碳失活：因積炭覆蓋在三元催化劑和涂層表面而造成三元催化器失效為積炭失活，覆蓋在涂層表面的積碳往往是一種含有碳、氫、硫、氮、氧、重金屬等多種元素的混合物，積炭失活是目前導(dǎo)致三元催化器失效的主要原因之一。

4、堵塞失效：三元催化器因堵塞失效造成發(fā)動(dòng)機(jī)工作不正常是目前環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)很普遍的問(wèn)題，三元催化器堵塞常見(jiàn)形式有：

（A）使用乙醇汽油膠質(zhì)積碳燒結(jié)堵塞。

（B）硫磷化學(xué)絡(luò)合物燒結(jié)堵塞。

（C）鉛錳金屬沉積物燒結(jié)堵塞。

（D）發(fā)動(dòng)機(jī)失火造成陶瓷載體燒溶堵塞。

（E）發(fā)動(dòng)機(jī)失火造成三元催化器陶瓷載體和金屬外殼之間的密封層部分高溫老化，成為粉末堵塞后半部陶瓷載體。