三元催化器的工作原理是什么?
作者:訪客發布時間:2021-11-07分類:催化劑及助劑瀏覽:71
壹車熱評,100%原創,謝絕搬運!關于大名鼎鼎的三元催化器,想必開車的朋友沒有不認識它的,作為汽車排氣系統里的重要組成部分,它是一個非常重要的汽車尾氣凈化裝置。那么我們為什么要叫“三元”催化器,而不是“四元”、“五元”催化器?
三元催化器中的“三元”,指的是催化劑涂層中所含的三種稀有貴金屬元素:鉑(pt)、銠(Rh)、鈀(pd),而催化劑涂層里所使用的物質則是硝酸銠、硝酸鈀和硝酸鉑,之所以三元催化器的價格都比較貴,這“三元”里所含有的稀有貴金屬,就是原因之一,不過現在三元催化器中的稀有貴金屬用量,已經越來越少了。
當汽車尾氣在經過三元催化器的時候,它所含的三種物質會與尾氣中的CO、HC和NOx等有害氣體發生催化作用,通過氧化和還原反應將有害氣體轉變為無害的二氧化碳、水和氮氣。說到這里,有很多人認為“三元”的含義應該是指尾氣中的三種主要有害氣體,關于這點壹車熱評認為無所謂了,你認為它是GJM的《小時代》三部曲也可以。
三元催化器,它是由殼體、減震層、絕熱層、催化劑涂層和載體等部分組成。
載體一般分為金屬和稀土陶瓷兩種,它們的外觀類似蜂窩狀,非常細,規格一般是400目。
催化劑涂層的成分是硝酸銠,硝酸鈀,硝酸鉑和助催劑、氧化劑所組成,它是被涂于載體的內壁之中。
目前市面上使用最廣泛的三元催化器是以稀土陶瓷為載體的三元催化器,它的優點就是成本低,抗過載和抗高溫性能比較強。但缺點就是對尾氣的流動阻力比較大,稀土陶瓷載體會讓三元催化器的溫度上升速度不如金屬載體,對發動機的動力性能會有一定的影響。所以很多人會為了獲得更好的動力性,把三元催化器取下,然后在年審的時候在裝上去。
三元催化器的正常工作溫度是400℃左右,溫度過低會導致載體內壁的催化劑涂層,和尾氣中有害氣體之間化學反應不充分,此時你的尾氣排放就很難達標。而溫度過高時,高溫又會讓催化劑涂層自身所含的成分發生化學反應,所以無論是溫度過高還是過低,都會降低催化劑的催化效果。
金屬載體的三元催化器,它的優點是載體內壁與有害氣體的接觸面積大,這對尾氣達標是有幫助的,而且金屬材質對尾氣的流動阻力也比較小,因此對發動機的動力性能影響較小。同時由于是金屬材質,所以這類三元催化器的熱傳導性會比較好,這個優點除了會讓其擁有較好的升溫性以外,它的抗熱衰老性也會比較好。
金屬載體的三元催化器,它的主要缺點就是成本較高,因為金屬載體多為含鉻、鋁、釔等金屬元素所組成的不銹鋼材質,而鉻、釔則都屬于稀有的貴金屬,價格自然不便宜。金屬載體在發生催化反應的過程中,高溫會讓金屬成分的極性增大,這就容易導致尾氣中的雜質會被吸附在金屬載體的內壁,從而引起三元催化器的堵塞或催化效果降低。
當然,稀土陶瓷載體的三元催化器同樣也會發生堵塞問題,主要原因就是載體的蜂窩狀管道實在是太細小了,發動機的積碳、未燃燒完全的燃油、汽油的含硫量過高、空氣中的灰塵等等,都容易將三元催化器堵塞。
特別是城市擁擠路段走走停停的時候,更是三元催化器堵塞的一大元兇,而一些私人加油站可能會使用不達標的燃油,其成分里所含的鉛元素在燃燒后也會引起三元催化器堵塞。此外,發動機的前后氧傳感器是否工作正常,對三元催化器的工作狀態也是起到重要作用。
綜上所述,三元催化器作為汽車排氣系統里的重要元件,它對你尾氣排放是否達標起到至關重要的作用。我們在平時駕駛的過程中,可以通過聞尾氣是否帶有異味,例如臭雞蛋的味道;排氣管處的氣流是否順暢;摘下空濾后踩油門,排氣管是否冒黑煙;加速時動力是否不能順暢輸出等方式,來觀察自己的三元催化器是否出現了堵塞問題。
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