今天来跟大家说说汽车上的三元催化器。可能许多车主都知道自己的爱车装有三元催化器装置，但是却并不了解它的构造、保养和使用的情况。
因此可能导致了催化器的早早损坏，给车主造成了不必要的损失。那么今天这期节目我们就来聊一聊汽车上的三元催化器。
一、三元催化器
它实际上是安装在车辆排气系统上的一种用于环保目的的尾气净化装置。它的外壳为金属的结构，内部成一种蜂窝状，载体上涂有重金属催化剂。
比方说铂、钯、铹等重金属，因为它装有重金属，所以三元催化器它的价格通常来讲并不便宜。
二、工作原理
发动机工作时，它产生的高温气体通过三元催化器等催化器的温度达到400摄氏度时。
装置中的贵金属就会发挥催化的活性，使其中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物发生氧化反应，转化为二氧化碳、氮气和水等无害的气体。所以可以减少向大气中排放有害气体，实现环保的一种功能。
三、故障及其原因
第一种就是三元催化器中毒失效。我们为了充分的发挥三元催化剂的转化效率，防止早期损坏，汽车一定不要使用含有铅的汽油。
因为含铅汽油燃烧以后，它的纤颗粒会随着废气经过三元催化器覆盖在催化剂的表面使得催化剂的作用面积大大的减少。从而大大的降低催化转化器的转化效率，这也就是我们经常说的三元催化器的铅中毒
第二个常见的故障就是三元催化器的堵塞。三元催化器它的堵塞物主要来源两个方面。
第一是汽油，大家都知道汽油在运输过程当中装在容器内就有可能混入锈迹。第二个就是我们排气管腐蚀生锈，内部的锈垢，也可能会导致我们三元催化器堵塞。
如果堵塞的不是特别严重的话，可能会造成我们排气不畅，功率下降、油耗增加、温度上升等不良的情况。
汽车三元催化器是什么工作原理，为什么能净化尾气？
汽车尾气污染物主要包括：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒（ 某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、臭气，而汽车尾气净化催化剂，活性组分为Pd、Pt、Rh；助催化剂一般为Co、Mn、Ni等，载体一般为堇青石蜂窝体，也有用球状Ai2O3的，在催化剂的作用下，一些低价氮化物和硫化物，转化更多的高价的氧化物，在遇到水的作用下，生成强酸，例如硫酸，硝酸，所以酸性增强，即空气的酸度增加
汽车尾气净化催化剂是由哪些所组成的
汽车尾气净化装置可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质，故称三元催化器。
三元催化器的结构
三元催化器由壳体、载体、催化剂组成。
壳体由不锈薄钢板制成。载体是一块多孔陶瓷材料，其形状有球形、多棱形和网状各班等。催化剂是铂、铑、钯贵金属。
催化剂是铂、铑、钯贵金属。将催化剂涂在载体上载体上就构成了催化剂。
三元催化器的作用
三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。它可将汽车尾气排出的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。
三元催化器的工作原理
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在高温下氧化成为无色、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。
三元催化器失效有以下6个原因
1.温度过高
常温下三元催化转化器不具备催化能力，其催化剂必须加热到一定温度才具有氧化或还原的能力，通常催化转化器的起燃温度在250—350℃，正常工作温度一般在350—700℃。催化转化器工作时会产生大量的自量越高，氧化的温度也愈高，当温度超过850—1000℃时，其内涂层的催化剂很可能会脱落，载体碎裂。所以必须注意控制造成排气温度升高的各种因素，如点火时间过迟或点火次序错乱、断火等，这都会使未燃烧的混合气进入催化反应器，造成排气温度过高，影响催化转化器的效能。
2.慢性中毒
催化剂对硫、铅、磷、锌等元素非常敏感，硫和铅来自于汽油，磷和锌来自于润滑油，这四种物质及它们在发动机中燃烧后形成氧化物颗粒易被吸附在催化剂的表面，使催化剂无法与废气接触，从而失去了催化作用，即所谓的“中毒”现象。
3.表面积碳
当汽车长期工作于低温状态时，三元催化器无法启动，发动机排出的炭烟会附着在催化剂的表面，造成无法与CO和HC接触，长期下来，便使载体的孔隙堵塞，影响其转化效能。
4.排气恶化
催化转化器对污染物的转化能力有一定的限度，因此必须通过机内净化技术将原始排气降到最低。如果排放的废气污染物各成分的浓度、总量过大，比如混合气偏浓等，就会影响催化器的催化转化能力，降低其转化效率。此外，由于废气中有大量的HC和CO进入催化反应器后，会在其中产生过度的氧化反应，氧化反应产生大量热量将使催化反应器温度过高而损坏。
5.与发动机不匹配
即使是同样的发动机，同样的三元催化转化器，车型不同，发动机常用的工作区间就不同，排气状况就发生变化，安装三元催化器的位置就不同，这都会影响三元催化转化器的催化转化效果。因此，不同的车辆，应使用不同的三元催化转化器。
6.氧传感路失效
为使废气催化率达到最佳(90%以上)，必然在发动机排气管中安装氧传感器并实现闭环控制，其工作原理是氧传感器将测得废气中氧的浓度，转换成电信号后发送给ECU，使发动机的空燃比控制在一个狭小的、接近理想的区域内(14.7：1)，若空燃比大时，虽然CO和HC的转化率略有提高，但NOx的转化率急剧下降为20%，因此必须保证最佳的空燃比，实现最佳的空燃比，关键是要保证氧传感器工作正常。如果燃油中含铅、硅就会造成氧传感器中毒。此外使用不当，还会造成氧传感器积碳、陶瓷碎裂、加热器电阻丝烧断、内部线路断脱等故障。氧传感器的失效会导致空燃比失准，排气状况恶化，催化转化器效率降低，长时间会使催化转化器的使用寿命降低。
因此，车辆尾气不过关可以分为两类：
1、三元催化器堵塞造成的尾气不合格;
2、三元催化器失效造成的尾气不合格。(随着三元催化器的使用时间增加，其催化剂会慢慢流失)
针对第一点，可以通过清洗的方式来疏通三元催化器，使其尾气净化功能恢复。而第二种原因造成的三元催化器失效是无法逆转的。
因此，当大家了解三元催化器的原理和作用，也就明白车辆为什么会尾气不合格。不仅仅是因为汽油、交通拥堵、机油及驾驶习惯，更重要的是催化剂会流失!
汽车的车用尿素是什么
目前，无铅汽油中取代四乙基铅的新型防爆剂主要有：芳香烃类、甲基叔丁基醚(MTBE)、三乙基丁醚、三戊基甲醚、羰基锰(MMT)、醇类等，其中以MTBE用量最大。
废气中含有 150～200种不同的化合物，其主要有害成分为：未燃烧或燃烧不完全的CH、NOx、CO、CO2、SO2、H2S以及微量的醛、酚、过氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染等。其中对人危害最大的有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅的化合物及颗粒物。有害气体扩散到空气中造成空气污染。
汽车尾气的颗粒物中含有强致癌物苯并(a)芘，在一般情况下，1克颗粒物含有约70微克苯并(a)芘，每燃烧1千克汽油可产生30毫克苯并(a)芘。当空气中的苯并(a)芘浓度达到0.012微克/立方米时，居民中得肺癌的人数就会明显增加。
汽车尾气不仅对人产生危害，对植物也有毒害作用，尾气中的二次污染物臭氧、过氧乙酯基硝酸脂，可使植物叶片出现坏死病斑和枯斑。乙烯可影响植物的开花结果。汽车尾气对甜菜、菠菜、西红柿、烟草的毒害更为严重。公路两侧的农作物减产与汽车尾气的污染明显相关。
★汽车尾气净化催化剂——三效催化剂TWC(Three-Way Catalyst)
汽车尾气的主要有害成分是碳氢化合物(CnHm)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)。这三种物质对人体都有毒害，其中CnHm及NOx在阳光及其他适宜条件下还会形成光化学烟雾，危害更大。消除汽车尾气中这些有害成分的方案主要有两种：一种是改进发动机的燃烧方式以减少有害气体的排放；另一种是用催化转化器将尾气中的有害气体净化。首先，15年美国在新型车上安装了催化转化器，接着日本、西欧等国家也先后用催化转化器以满足自己国家汽车排放法规的要求。汽车催化转化器有两种类型，一种是氧化型催化反应器，使尾气中的CnHm和CO与尾气中的余氧反应，生成无害的H2O和CO2，从而达到净化目的。
由于对NOx等污染物排放标准的强制化和降低燃料消耗的要求，一方面应尽量控制空燃比在14.6附近运转，另一方面应用控制点火时间和废气再循环等方法，以减少尾气中的NOx。然而这些方法的缺点是往往会增加尾气中的CnHm和CO。为了解决这个问题，出现了三效催化剂(英文名为Three-Way Catalyst)，简称TWC。这种催化剂的特性是用一种催化剂能同时净化汽车尾气中的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(CnHm)和氮氧化物(NOx)，但为了发挥其催化性能，必须将空燃比经常控制在14.6±0.1附近，这种催化净化器具有较高的净化率，但需要有氧传感器、多点式燃料电子喷射、电子点火等闭路反馈系统相匹配。这种催化净化器是利用尾气中的O2、NOx为氧化剂，CO、CnHm（以CH2为代表）和H2为还原剂，在理论空燃比附近可发生如下反应：
2CO+O2=2CO2
2CO+2NO=N2+2CO2
CH2+3nNO=nN2+nCO2+nH2O
2NO+2H2=N2+2H2O
现在应用的三效催化剂大部分是以多孔陶瓷为载体，再附着上所谓的活化涂层(Washcoat)，最后用浸渍的方法吸附活性成分。催化剂的活性成分主要用贵金属铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等。由于贵金属少、价格贵，各国科学家都在致力于研究经济上和技术上都可行的稀土/钯三效催化剂。预计这种催化剂将有很好的应用前景。
三效催化净化器的优点是净化率与燃料经济性都比较好，主要问题是成本费用昂贵。由于柴油机排放的气体中残留的氧较多，使氧传感器的控制不灵敏，故三效催化净化器一般不用于柴油机，而只适用于汽油机。
汽车的车用尿素是什么
车用尿素是一种柴油机尾气处理液，也称为汽车尿素、车用尿素、汽车环保尿素、柴油车尾气净化液。它是一种透明无色的液体，主要成分为尿素和去离子水。车用尿素通常储存在车辆的专用储液箱中，供SCR（Selective Catalytic Reduction）技术中使用。
SCR技术是什么
SCR技术是一种利用尿素溶液进行氮氧化物减排的技术。该技术将车用尿素喷入柴油机排放的尾气中，通过SCR催化剂将氮氧化物转化为氮和水蒸气，从而减少对环境的污染。SCR技术是目前柴油车尾气净化的主流技术之一。
车用尿素的作用是什么
车用尿素的作用是通过SCR技术将柴油车尾气中的氮氧化物转化为无害的氮和水蒸气，从而减少对环境的污染。车用尿素在车辆的专用储液箱中，随着尾气的排放，喷入尾气中进行反应，将氮氧化物转化为无害物质，从而实现减排的目的。
车用尿素的价格和使用注意事项
车用尿素的价格相对较低，但是需要注意的是，车用尿素不能直接添加到柴油中，否则会对柴油机造成损害。同时，车用尿素的储存和使用也需要注意一些细节，如储存温度不宜过高、不宜长时间暴露在阳光下等。
总之，车用尿素是SCR技术中必不可少的消耗品，它通过将氮氧化物转化为无害物质，实现了柴油车尾气的净化和环境的保护。在使用车用尿素时，需要注意一些使用和储存的细节，以确保其正常使用和效果。
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