80%以上的车主不了解三元催化器!

对于三元催化器,80%以上的车主不了解他的相关知识!

   

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   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。由于这种催化器可同时将废气中的工种主要有害物质转化为无害物质。随着环境保护要求的日益苛刻,越来越多的汽车安装了废气催化转化器以及氧传感器装置。它安装在发动机排气管中,通过氧化还原反应,二氧化碳和氮气,故又称之为三元(效)催化转化器。    

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   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。所以,其作用就是让三种有害气体变成无害气体,使汽车尾气得以净化。

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   三元催化器常见失效的原因:

   1、高温失活:三元催化器长期在高温条件下,会造成高温失活,三元催化器产生高温的原因是:

   (A)发动机失火使未燃混合气在催化器中燃烧发生剧烈氧化放热反应。

   (B)汽车连续高速大负荷运行。

   (C)汽车突然制动、减速。

   发动机排气温度的变化范围很大,怠速时一般为300~400℃,低速、中速常用工况行驶为400~600℃,高速全负荷行驶时为900℃。如果三元催化剂长期暴露在800℃以上的高温环境下,会引起三元里的氧化铈助剂等储氧能力降低,催化剂吸氧能力也迅速降低,从而使催化剂的活性大大下降。

   2、化学中毒:燃油和润滑油中的硫、磷、抗爆剂中的锰、铅、燃油不完全燃烧产生的一氧化碳都会造成三元催化剂中毒失效,毒物主要是吸附在催化剂活性表面上,并形成一种化学吸附络合物,其中铅中毒往往是不可逆的,催化剂在含铅气氛中工作几十小时就会完全丧失活性,而对硫、磷、一氧化碳中毒,催化剂的活性则在一定条件下可以得到恢复。

   3、积碳堵塞失活:因积炭覆盖在三元催化剂和涂层表面而造成三元催化器失效为积炭失活,覆盖在涂层表面的积碳往往是一种含有碳、氢、硫、氮、氧、重金属等多种元素的混合物,积炭失活是目前导致三元催化器失效的主要原因之一。

   三元催化器因积碳造成堵塞失效造成发动机工作不正常是目前环保发动机很普遍的问题,三元催化器积碳堵塞常见形式有:

   (A)使用乙醇汽油胶质积碳烧结堵塞。

   (B)硫磷化学络合物烧结堵塞。

   (C)铅锰金属沉积物烧结堵塞。

   (D)发动机失火造成陶瓷载体烧溶堵塞。

   (E)发动机失火造成三元催化器陶瓷载体和金属外壳之间的密封层部分高温老化,成为粉末堵塞后半部陶瓷载体。

   三元催化器积碳堵塞是逐步形成的,堵塞的生成是可逆的,堵塞可通过化学过程如氧化和气化而减少,也可以通过物理过程如解吸和挥发组分、气相组分蒸发而减少。  

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   三元催化器积碳堵塞是一个很普遍的问题,特别是道路拥堵的城市。燃油油质差的地区,这个问题更加突出。三元催化器堵塞不仅严重造成车辆油耗增加、动力下降、尾气超标;更严重的能让排气管烧红,造成车辆自燃。

   长期以来,4S店、汽修厂、养护店对于三元催化器堵塞没有特别有效的预防手段。部分门店用打吊瓶的方法,新车还是有点效果,对于年老或堵塞严重的三元催化器,更没有有效的治理手段。只有采取更换的方法。这样既浪费了资源,又增加车辆用户的负担,有些不负责的修理厂甚至采取将三元催化器内的载体除掉的方法,使车辆对环境造成更严重的污染,所以三元催化器堵塞是闭环电喷车急需解决的问题。  

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   一、三元催化器积碳堵塞的原因:

   1、内在因素:

   三元催化器载体上贵金属催化剂对硫、磷、一氧化碳。未完全燃烧物、铅、锰等分子有强烈吸附作用,很容易形成成份复杂的化学络合物。同时贵金属催化剂强烈氧化催化作用,使吸附的汽油不完全燃烧物更容易氧化、缩聚、聚合形成胶质积碳,造成三元催化器堵塞。

   2、外在因素:

   a、汽油:汽油含硫量高容易在三元催化器形成化学络合物造成堵塞。油质差,胶质多汽油容易造成三元催化器堵塞。使用含铅或含锰抗爆剂汽油容易造成三元催化器堵塞尽管我国已严禁使用有铅汽油,但有些地区汽油在运输贮存过程中铅污染严重。有些小炼油厂为了降低成本,仍在违法使用含铅抗爆剂、含锰抗爆剂,在发达国家已禁止使用,但我国还是有些地方仍在使用。

   b、机油:长期使用含硫、磷抗氧剂的机油容易造成三元催化器堵塞。

   c、道路:由于汽车在加速、减速状况下产生不完全燃烧物最多,所以长期在拥堵道路上行驶容易造成三元催化器堵塞。

   d、喷油嘴、进气道免拆清洗养护:由于在清洗过程中会冲洗下来大量胶质积碳。所以很容易造成三元催化器堵塞,这也是有些车辆在进行"喷油嘴、进气道免拆清洗养护"后油耗增加的原因。

   e、涡轮增压:带涡轮增压的车辆容易发生三元催化器堵塞,这主要是由于驾驶员不正确操作造成的。

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   二、三元催化器堵塞的阶段

   三元催化器堵塞是逐步形成的,堵塞的生成是可逆的,堵塞可通过化学过程如氧化和气化而减少,也可以通过物理过程如解吸和挥发组分、气相组分蒸发而减少。三元催化器堵塞可以分为三个阶段:

   1、第一阶段为轻微堵塞阶段

   此阶段化学络合物吸附在催化剂表面上,只表现为尾气净化功能降低、尾气排放超标。

   2、第二阶段为中度堵塞阶段

   化学络合物已在催化剂表面累积到一定程度,此阶段排气背压升高、油耗增加、动力下降。

   3、第三阶段为严重堵塞阶段

   由于堵塞严重,三元催化器工作温度升高,在三元催化器前端形成高温烧结堵塞。高温烧结堵塞又分为两种:一种为金属烧结堵塞。一种为积碳烧结结焦堵塞。

   它是由燃油中是否使用含铅、含锰抗爆剂而决定,此阶段表现为动力严重下降,经常熄火,严重时排气管烧红。甚至造成车辆自燃。

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   三、如何检测三元催化系统的堵塞呢?有以下几种方法:

   1、检查三元催化器的前后氧传感器电压是否一致。如果一致,说明三元催化器损坏,也就是堵塞了或者因为发动机失火把三元烧了;

   2、把手伸到排气管处,看能否感觉到气流,如感觉不到,说明堵塞;

   3、摘下空气滤清器,原地急踩油门,看是不是从空滤处往外冒黑烟,是的话就堵塞;  

   4、感觉三元催化器的前后温差来判断是否堵塞,温差大说明堵了;

   5、试车时达不到最高车速,加速不良,这也是三元催化器堵塞的可能表现;  

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   四、如何清除三元催化器的积碳?

   方法一:吊瓶式清洗三元

   这种方法的是目前俗称的免拆三元催化器件,缺点是清洗的效果不是最佳,对于年老或堵塞严重的三元催化器还有可能直接清洗报废,且需要定期做清洗清洗剂的费用比较高。

   这种清洗方法,要注意几点:

   1、发动机工作不正常,有抖动、异响、严重烧机油、明显缺缸或断火等情况下不宜进行清洗以及三元催化剂严重烧结或损坏的情况下不宜进行清洗,否则无任何效果。

   2、起动发动机时,排量2.0L及以上车辆保持怠速状态,排量2.0L以下车辆保持发动机转速为1500-2000r/min。然后缓慢打开清洗设备的流量控制阀,使清洗剂雾化后进入发动机燃烧。清洗剂流量的控制以发动机怠速运转时有轻微抖动为最佳。如果清洗过程中,发动机抖动严重,立即减小清洗剂流量否则会造成堵塞甚至拉缸。

   3、清洗完成后,让发动机怠速继续运转2-3分钟,然后反复加大油门3500r/min左右,将氧传感器和三元催化转化器表面经清洗而脱落的附着物排出,否则会造成堵塞甚至顶缸。

   4、清洗过程中,时刻注意清洗剂流量,避免因流量过大造成发动机工作异常的情况。

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   方法二:草酸+萝卜法清洗三元

   用草酸+萝卜的方法来清洗三元催化剂的简单方法。这法对解决三元催化器严重堵塞和催化剂中毒,有很好的效果,而且成本比较低,见效也很明显。但是这是一种拆洗、泡洗,很多车主的三元催化就是这样直接泡坏了。  

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   你听说过一个油吗?

   方法三 :安装易排“一个油”

   众所周知,易排“一个油”对汽车的积碳清除效果直观有效。对的,“一个油”对三元催化器上的积碳一样的具有较明显的效果。易排“一个油”在减少积碳并清除积碳得时候,燃油的燃烧率也大大提高,使得燃油能够在发动机内进行更有效率的燃烧,在三元催化、氧化传感器上的积碳逐渐清除,这样三元催化器中铂、铑、钯的净化功能从而得到重新激活,这样就大幅降低汽车尾气中CO、HC、NOX的排放。达到提升燃油燃烧效率,提高冷车启动性能,恢复汽车原有动力,降低油耗,延长三元催化器及氧传器的使用寿命,减少维护综合成本。  


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