三元催化器坏了的症状及现象
许车主都知道自己的爱车装有三元催化装置，但是却不了解其构造、保养和使用情况因此导致催化器的早期损坏，给车主造成了不必要的损失。三元催化器的作用就是把废气中的HC、CO变成水和二氧化碳，同时把Nox分解成氮气和氧气。三元催化器的使用寿命除了与自身质量有关，与驾驶员的使用和日常维护也有很大关系。有时候车子开着开着就发现三元催化器发生故障（堵了、或失效了），那么汽车三元催化器坏了有什么表现呢？
如果车主留意一下车底排气管，会发现一个类似消声器的不锈钢薄板制造的筒型设备，这就是三元催化器。三元催化器的内部装有载体和催化剂，载体一般由三氧化二铝制成，这是一种类似陶瓷的易碎材料，再把它制造成球形、多棱体形和网状隔板形状，目的是为了与废气有更大的接触面积。催化剂用的是金属铂、铑等贵重金属，把它们均匀的涂喷在载体上，就构成了净化剂。
汽车三元催化器坏了有什么表现？在实际使用当中，如果爱车出现油耗增加、加速无力、转速提升困难甚至启动困难等故障时，应当检查三元催化器的工作状况，通常情况经过清洗或疏通三元催化器即可恢复正常的油耗和动力。其次，当驾驶员发现以下症状时，同样说明催化器工作不良，应当及时到4S店进行检修。
1、车辆启动后不久排气歧管到三元催化器之间会有明显的烧红现象；
2、车辆加油门时可以听到有嘶嘶的漏气声或咕噜咕噜的异响等声音；
3、怠速或加速时均可闻到刺鼻、发臭的气味，如果进行尾气分析会发现氮氧化合物（NOx）严重超标，要及时清洗修复；
4、工作正常的三元催化器，催化器前部的温度低于后部温度，如果三元催化器前部温度高于后部温度，则说明催化器工作不良。
导致三元催化器失效或损坏的原因 一、三元催化器过热 三元催化转化装置工作温度通常不能超过800℃。但是，如果发动机的某缸燃烧不良(这种情况经常出现，像火花塞、高压线的故障)，排气中会有过量的未燃烧的燃料气体，这些气体在排出发动机后会在排气包内燃烧，这将导致三元催化装置由于工作温度太高而失效或损坏。 下列故障可能引起催化器过热。过久的怠速运转(最好不应超过3Omin)；点火时刻过迟；个别缸不工作；火花塞跳火试验时间过长；汽缸压力测量时间过长；行驶中关闭点火开关滑行；喷油正常，但长时间启动不着火；混合气过浓。使混合气过浓的其它因素有：喷油器关闭不严、燃油压力调节器失效(油压过高)、氧传感器失效、空气流量传感器失效等等。混合气偏浓故障会在排气 管冒黑烟、油耗上升等现象中反映出来。 二、含铅汽油 含铅汽油中的四乙基铅不仅会对环境和人体造成极大的污染和损害，而且还会沉积在三元催化装置中的氧传感器及催化转换器的活性表面上，在使氧传感器“铅中毒”的同时还会使三元催化装置的净化效率大大下降直至损坏。正因为如此，前几年进口或组装的高级轿车许多都将三元催化器和氧传感器拆掉，以减少其这一方面的故障率(像广东三星汽车)。因此，汽油的品质对三元催 化器的影响是非常的大。 三、剧烈磕碰或者拖底 催化器的载体是一个陶瓷元件。装有三元催化器的车子在拖底后，剧烈的磕碰有可能使催化器陶瓷芯破碎并报废。破碎的陶瓷可能会积留在排气包中，造成排气犯阻、加速无力。当发动机急减速时，破碎的陶瓷粉末会随着排气压力的波动被倒吸入汽缸内，造成发动机的严重磨损，严重 的甚至会使发动机报废。 四、含有较多铅、硅、磷的润滑油添加剂或汽油添加剂 很多人为延长发动机工作寿命，会在机油中添加各种添加剂。这样做对排放也有负面影响。发动机工作时会有一定数量的润滑油通过汽缸壁和PCV阀进入燃烧室内参加燃烧。最后会通过排气管排出，这也就造成含铅气体进入三元。因此，如果混合在润滑油中的有害成分长期堆积在三元催化装置表面，同样会导致三元催化装置失效。所以在加注机油添加剂或汽油添加剂时，一定要考虑 它的负面影响。 五、供油系统故障 不管是化油器式汽车还是先进的电控汽车，油路都是发生故障较多的部位。尽管现在很多先进的发动机控制系统都有自我保护功能，一旦某个汽缸发生故障，(比如缺火)，电脑就会自动切断该缸的喷油器，不让其供应供油，以便保护发动机和催化器，但具备这种先进功能的毕竟还很少，很多机器目前还不具备这种功能。另外，一些机械方面的故障如供油压力过高或过低(这种故障极多)，电控系统对它是无能为力的，因为电控系统只控制喷油时间，所以一旦发现机器工作不正常，必须立即停车检修。而且，千万不能用推车的方式启动发动机，这样将导致过多的燃油排到三元催 化器当中。
发动机排气管中，通过氧化还原反应，将发动机排放的三种废气有害物CO、HC和NOx转化为无害的水、二氧化碳和氮气，故又称之为三元(效)催化转化器，其催化剂大都含有铂、锗等贵金属或稀土元素，价格昂贵，在正常情况下，使用寿命为八万公里左右(国产的三元催化转化器也能达到五万公里以上)。由于三效催化转化器的工作要求比较严格，如果使用不当，会造成催化器早期失效层至损坏。 一、三元催化转化器早期失效的原因 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。 二、使用时应注意的问题 鉴于三效催化转化器早期失效的原因，使用时应注意如下事项： 1、勿用含铅汽油。 2、勿长期急速运转(开环控制状态)。 3、勿让发动机转速忽快忽慢。
2009年第28卷8月第8期机械科学与技术 M echanical Science and Technol ogy f or Aer os pace Engineering August Vol .282009No .8 收稿日期:2007210209 作者简介:黄华星(1977-),博士研究生,研究方向为链环式超越离 合器的稳健性设计, huanghx00@mails .tsinghua .edu .cn;黄靖远(联系人),教授,huangjy@mail .tsinghua .edu .cn 黄华星 稳健性设计思想在超越离合器设计中的应用 黄华星,黄靖远 (清华大学精密仪器与机械学系,北京 100084) 摘 要:介绍了现代稳健性设计思想,并将稳健性设计的思想理论应用于超越离合器的稳健性设计 中,目的是改变传统超越离合器对磨损的稳健性不良的问题,寻求得到一种高稳健性的设计结果。着重讨论了磨损对超越离合器的自锁性能的影响,提出了磨损自锁特性曲线的趋势分析,作为稳健性敏感度分析的准则,同时也对制造误差等其它噪声进行稳健性敏感度分析,最后得到了链环式超越离合器具有高度稳健性的结论,体现了稳健性设计哲理关于“质量是能够设计到产品中去的”思想。关 键 词:稳健性设计;超越离合器;敏感度分析;链环式中图分类号:TH13314 文献标识码:A 文章编号:100328728(2009)0821083204 Appli cati on of Robust Desi gn Philosophy to Overrunn i n g Clutch Desi gn Huang Huaxing,Huang J ingyuan (Depart m ent of Precisi on I nstru ment and M echanol ogy,Tsinghua University,Beijing 100084) Abstract:W e intr oduce the modern r obust design method t o the designing of an overrunning clutch for overcom ing the p r oble m of poor r obustness existing in a traditi onal overrunning clutch .Thr ough discussi on of the self 2l ocking effects of an overrunning clutch by wear,a trend analysis about wear self 2l ocking p r operty curves was done and the r obust sensitivity caused by other kinds of noise such as manufacturing err ors was als o analyzed .Finally,the good r obustness of a chain 2ring overrunning clutch validated the r obust design phil os ophy .Key words:r obust design;overrunning clutch;sensitivity analysis;chain 2ring 现代稳健性设计的思想是建立在对产品“高质量”认识的基础之上的。所谓产品的高质量,是指一个产品保持其性能(质量)指标不变,而不受制造、环境影响和使用时间影响的能力[1] 。 从目前发表的研究文献看,人们更多地从容差设计[2] 角度来研究和认识稳健性设计,而几乎没有 人从“系统设计”[3] 的角度来研究和认识它,以至于停留在狭义的容差设计上面,大大影响了它的发展和推广,因此人们往往误以为稳健性设计是一种固定的方法,有成熟的数学模型可以借鉴。其实这种情况只是对某一些具体问题而言,实际上不同的问 题应该有不同的方法和措施。笔者所讨论的稳健性 设计问题就是针对超越离合器这一具体对象,如何采用合理的方法和措施来进行稳健性的敏感度分析。 现有的滚柱式和楔块式超越离合器都存在磨损引起打滑失效的问题,这是典型的稳健性问题,即对第3种噪声(使用时间引起的噪声因素)的敏感度问题。解决这个问题,人们一方面可以从材料和热处理的角度,使零件耐磨来提高稳健性,或者从容差设计来提高稳健性,实践证明,这个途径得到的稳健性效果是有限的;另一方面可以设计出一种对磨损不敏感的新结构原理,使其能在长时间的使用中保持稳定自锁性能,显然这是更为理想的,更符合稳健性设计思想的超越离合器设计思想。笔者将从稳健性设计的原理出发,对超越离合器的稳健性设计问题进行分析及探讨。
三元催化器坏了的症状及现象 许车主都知道自己的爱车装有三元催化装置，但是却不了解其构造、保养和使用情况因此导致催化器的早期损坏，给车主造成了不必要的损失。三元催化器的作用就是把废气中的HC、CO变成水和二氧化碳，同时把Nox分解成氮气和氧气。三元催化器的使用寿命除了与自身质量有关，与驾驶员的使用和日常维护也有很大关系。有时候车子开着开着就发现三元催化器发生故障（堵了、或失效了），那么汽车三元催化器坏了有什么表现呢？ 如果车主留意一下车底排气管，会发现一个类似消声器的不锈钢薄板制造的筒型设备，这就是三元催化器。三元催化器的内部装有载体和催化剂，载体一般由三氧化二铝制成，这是一种类似陶瓷的易碎材料，再把它制造成球形、多棱体形和网状隔板形状，目的是为了与废气有更大的接触面积。催化剂用的是金属铂、铑等贵重金属，把它们均匀的涂喷在载体上，就构成了净化剂。 汽车三元催化器坏了有什么表现？在实际使用当中，如果爱车出现油耗增加、加速无力、转速提升困难甚至启动困难等故障时，应当检查三元催化器的工作状况，通常情况经过清洗或疏通三元催化器即可恢复正常的油耗和动力。其次，当驾驶员发现以下症状时，同样说明催化器工作不良，应当及时到4S店进行检修。 1、车辆启动后不久排气歧管到三元催化器之间会有明显的烧红现象； 2、车辆加油门时可以听到有嘶嘶的漏气声或咕噜咕噜的异响等声音； 3、怠速或加速时均可闻到刺鼻、发臭的气味，如果进行尾气分析会发现氮氧化合物（NOx）严重超标，要及时清洗修复； 4、工作正常的三元催化器，催化器前部的温度低于后部温度，如果三元催化器前部温度高于后部温度，则说明催化器工作不良。
单向超越离合器选用及使用须知 1、概述 超越离合器是利用主、从动部分的相对运动速度变化或回转方向的变换能自动接合或脱开的离合器；是机电一体化机械传动中的基础元件，其主要功能是防止逆转、精确定位、传递转矩、切断转矩。因此，有的行业称逆止器或单向轴承。 2、使用范围 我公司生产的单向超越离合器主要是用于通用机械、包装机械、印刷机械、纺织机械、传动机械、食品机械、塑料机械、石化机械、起重运输机械、高压开关、风机、减速机、压缩机、机床等。并可根据用户需要制作各种非标离合器，详情请联系我们。 3、选用原则 1)、离合器类型的选择 用户可根据传动要求、工况条件、安装条件参考我公司产品结构特点进行选择，也可提供详细技术参数，交由我司为您设计定制。 2)、离合器规格的选定 类型选定后，离合器规格主要根据公称转矩Tn，原动机的功率和额定转速及连接尺寸选定，一般超越离合器计算转矩Tc应使之满足下列公式： Tc=β·T β取大值。 4、离合器安装使用须知 1)、离合器的安装应在电机（或其他原动机）的转向确定后，即在确认离合器实际转向与主机要求转向一致之后方可进行。如果安装方向相反，会导致严重事故。 2)、离合器外环与机体、内环与轴、键与键槽的配合均为动配合，不得过紧。装配要注意清除毛刺，清洗、擦干并均匀涂上润滑用机油，并用光洁平整的金属厚垫在离合器端面用锤轻击垫板，严禁硬敲和强行装配。同时还应保证离合器外环的半体与内环要有良好的同轴度（小于0.05mm）。如果同轴度超差会影响离合器正常转动。 3)、离合器应采用合适的、适量的润滑油或2号锂基润滑脂进行润滑，出厂时已注入足够的润滑油和润滑脂。 4)、超越离合器使用过程中，离合器工作转速应小于离合器极限转速值，如果长期运转，而且转速过高，应要有相应的润滑冷却措施。 5)、离合器在使用过程中发现异常，应及时停机检查，视具体情况解决。 6)、本须知为一般安装使用须知。对于各类或有特殊要求的离合器安装使用，请详见该类型离合器的使用须知。 5、润滑与保养 各类型号的离合器，在出厂时已加够耐高温、品质稳定的油脂。所以，根据环境和使用条件的不同可在三个月到半年之内不再重新添加油脂。在此期限之后，应定期检查、清洗、更换油脂。建议，每半 A-A 91形式楔块离合器本体适用于本田HONDA骑跨式125CC排量摩托车，车型有WY125C型，CG200TITAN，CBX200等，外圈内轴尺寸为ф45.665㎜。 Type 91 is a sprag starting clutch fitted for mator,such as HONDA WY125C,CG200 TITAN,CBX200 etc.The outer race inner dimension is ф62.332㎜,with clutch shaft outer dimension is ф45.665㎜. 特性 Type 91 91B形式楔块离合器本体专供出口，与意大利摩托车主机配套，内轴尺寸为ф45.665㎜，外圈内径为ф62.332㎜。Type 91B is a sprag starting clutch and exported to Italy to formexd their motor starter,it’s clutch shaft outer dimension is ф45.665㎜,with outer race inner dimension ф62.332㎜. 安装范例(Mounting example) 特性 Type 91B 安装范例(Mounting example) 91C形式楔块离合器本体专供出口，与意大利摩托车主机配套，内轴尺寸为ф45.665㎜，外圈内径为ф62.332㎜。Type 91C is a sprag starting clutch and exported to Italy to formed their motor starter,it’s clutch shaft outer dimension is ф45.665㎜,with outer race inner dimension ф62.332㎜. 特性 Type 91C 91C形式楔块离合器本体专供出口，与意大利摩托车主机配套，内轴尺寸为ф45.665㎜，外圈内径为ф62.332㎜。Type 91C is a sprag starting clutch and exported to Italy to formed their motor starter,it’s clutch shaft outer dimension is ф45.665㎜,with outer race inner dimension ф62.332㎜. 特性 Type 91D 安装范例(Mounting example) 安装范例(Mounting example) 清洗三元催化器同样重要 三元催化器是一个形如“蜂窝煤”的陶瓷过滤装置。安装在发动机排气系统的前部排气管内。该装置大大降低了排放中的污染物，它与氧传感器配合使用，又有效降低油耗，提高了汽车的经济性能。在正常情况下，它的有效使用寿命为八万公里左右（国产的三元催化转化器也能达到五万公里以上）。 三效催化转化器的工作要求比较严格，使用不当会造成催化器早期失效甚至损坏。早期失效的原因可归纳以下几点： 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，造成排气温度过高，影响催化转化器的效能。 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。 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。再者，尾气排放不畅，发动机的动力就难以发挥，这也是很多车高速跑不起来的原因。 氧传感器失效 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），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。 专家提醒 汽车三元催化器使用寿命缩短、经常堵塞、影响动力等问题的突出，让清洗三元催化器成为用车最需要的清洗养护方式。目前各大汽车维修企业推出的每一万公里“汽车三元清洗养护”业务是“喷油嘴、进气道免拆养护”更新换代的养护技术，它是专门针对闭环电喷车开发研制的，它能同时清洗汽车发动机进气道、燃烧室胶质积 三元催化反应器的结构和工作原理 三元催化反应器类似消声器。它的外面用双层不锈薄钢板制成筒形。在双层薄板夹层中装有绝热材料----石棉纤维毡。内部在网状隔板中间装有净化剂。净化剂：净化剂由载体和催化剂组成。载体一般由三氧化二铝制成，其形状有球形、多棱体形和网状隔板等。净化剂实际上是起催化作用的，也称为催化剂。催化剂用的是金属铂、铑、钯。将其中一种喷涂在载体上，就构成了净化剂。 三元催化反应器的工作原理是：发动机通过排气管排气时，CO、HC、和NOx三种气体通过三元催化反应器中的净化剂时，增强了三种气体的活性，进行氧化----还原化学反应。其中CO在高温下氧化成无色、无毒的二氧化碳（CO2）气体。HC化合物在高温下氧化成水和（H2O）和CO2。NOx还原成氨气（N2）和（O2）。三种有害气体变成无害气体，使排气得以净化。凡是性能较好的三元催化器及其催化剂大多为铂(Pt)、钯(Pd)、铑、(Rn)等稀有金属制成，价格昂贵。为了充分发挥三元催化器的降污效率，防止早期损坏失效，在汽车使用中应注意以下几个方面： 1、装有三元催化器的汽车，不能使用含铅汽油，尤其到外地加油时一定要注意，因为含铅油燃烧后，铅颗粒随废气排经三元催化器时，会覆盖在催化剂表面，使催化剂作用面积减少，从而大大降低催化器的转换效率，这就是常说的的“三元催化器铅中毒”，经验表明即使只使用过一箱含铅汽油，也会造成三元催化器的严重失效，所以这一点广大车主一定要多加注意。 2、应避免未燃烧的混合气进入催化器。三元催化器开始起作用的温度是200摄氏度左右，最佳工作温度在400摄氏度至800摄氏度，而超过1000摄氏度后作为催化剂的贵金属成分自身也将会产生化学变化，从而使催化器内的有效催化剂成分 三元催化器原理及常见故障清洗 (1)三元催化器的构成 三元催化器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，它的外壳为金属结构，内部是蜂窝状陶瓷载体，大至每平方厘米有网孔80个左右，载体上涂有贵金属催化剂(如铂、铑、钯等)。 (2)三元催化器的工作原理 发动机工作时，产生的高温气体通过三元催化器，当催化器温度达到400℃度时，装置中的贵金属发挥催化活性，废气二次燃烧，使其中的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、与氮氧化合物(NO)发生氧化还原反应，将其转化为二氧化碳(CO2)、氮气(N2)和水(H2O)等，减少向大气中排放有害气体，实现环保功能。 (3)三元催化器常见故障种类 三元催化器根据车辆的型号、出产厂家不同，一般正常使用寿命为10-20万公里。但是，由于汽油质量、机油质量、空气质量、发动机工况、路况、驾驶习惯等因素的作用，对三元催化器正常功能的发挥和使用寿命都有决定性的影响。 三元催化器常见故障有： A、行驶10-20万公里以上超过使用寿命； B、高温烧结变型，有效涂层损坏或消失； C、化学中毒失效； D、锈垢、碳垢堵塞。 (4)三元催化器故障原因及危害 内在因素： a、三元中毒失效 造成三元中毒失效的原因很多，也很复杂，若排除暂时性的不确定因素影响，那么造成三元中毒失效的根本原因就是汽油和润滑油。 汽油中含有一定量的硫及金属灰份，如铁、锰、铅等，汽油在储运过程中也会混入大量金属灰份；还有就是机油中含有大量的硫、磷及金属灰份，含量虽大，但因其渗入燃烧室参与燃烧的量极少，危害性小于汽油，但已经变质的机油情况就不同了。 汽车燃烧后排出的废气通过三元催化器，部份硫、磷吸附在氧传感器及三元催化器表面，形成化学络合物薄膜，在氧、一氧化碳、金属灰份、水共存的状况下(这种共存是必然的)，硫、磷极易与它们发生反应生成相应的化学络合物，这些络合物会对贵金属催化剂产生屏闭，严重影响催化剂的活性，大大降低净化功能，造成三元中毒失效。 b、三元催化器堵塞 三元催化器堵塞物主要成份是大量的铁锈(FeO、Fe2O3、Fe3O4)、少量碳垢及锰、铅等的氧化物和硫、磷的化学络合物，其主要来源有两个方面：一是汽油(汽油在储运中混入的锈渍)，二是腐蚀生锈的排气支管中的锈垢(特别是排气管有过高温的车辆)。这些堵塞物如同一个个、一片片封了孔的马蜂窝，堵塞在三元催化器蜂窝状陶瓷体的入口处。当有效通孔截面积总和接近排气管截面积时，会造成排气不畅、背压上升，功率下降，油耗增加、温度上升等不良状况；当有效通孔截面积总和小于排气管截面积时，排气背压急速上升，会引发严重事故，如：排气管放炮、气门及凸轮轴损坏、排气支管烧红，发动机温度快速上升，熄火、引擎损坏等。 外在因素： 1、汽油：汽油含硫量高容易在三元催化器形成化学合物造成堵塞。油质差，胶质多汽 结构：三元催化反应器类似消声器。它的外面用双层不锈薄钢板制成筒形。在双层薄板夹层中装有绝热材料----石棉纤维毡。内部在网状隔板中间装有净化剂。 净化剂：净化剂由载体和催化剂组成。载体一般由三氧化二铝制成，其形状有球形、多棱体形和网状隔板等。净化剂实际上是起催化作用的，也称为催化剂。催化剂用的是金属铂、铑、钯。将其中一种喷涂在载体上，就构成了净化剂。 三元催化反应器的工作原理是：发动机通过排气管排气时，CO、HC、和NOx三种气体通过三元催化反应器中的净化剂时，增强了三种气体的活性，进行氧化----还原化学反应。其中CO在高温下氧化成无色、无毒的二氧化碳（CO2）气体。HC化合物在高温下氧化成水和（H2O）和CO2 。NOx还原成氨气（N2）和（O2 ）。三种有害气体变成无害气体，使排气得以净化。 凡是性能较好的三元催化器及其催化剂大多为铂(Pt)、钯(Pd)、铑、(Rn)等稀有金属制成，价格昂贵。 为了充分发挥三元催化器的降污效率，防止早期损坏失效，在汽车使用中应注意以下几个方面： 1、装有三元催化器的汽车，不能使用含铅汽油，尤其到外地加油时一定要注意，因为含铅油燃烧后，铅颗粒随废气排经三元催化器时，会覆盖在催化剂表面，使催化剂作用面积减少，从而大大降低催化器的转换效率，这就是常说的的“三元催化器铅中毒”，经验表明即使只使用过一箱含铅汽油，也会造成三元催化器的严重失效，所以这一点广大车主一定要多加注意。 2、应避免未燃烧的混合气进入催化器。三元催化器开始起作用的温度是200摄氏度左右，最佳工作温度在400摄氏度至800摄氏度，而超过1000摄氏度后作为催化剂的贵金属成分自身也将会产生化学变化，从而使催化器内的有效催化剂成分降低，使催化作用减弱。 催化器降低碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)这两种有害物质是通过在催化器内部进行燃烧使其转化为水(H2O)及二氧化碳(CO2)而实现的，而这种反映会产生热量，发动机工作正常情况下，这两种成分的含量适当，燃烧所产生的热量会使催化器保持在最佳工作温度附近，而发动机工作出现异常时排气中这两种成分的含量远远超过正常情况。 因此，燃烧所产生的热量有很大可能将使催化器温度超过工作上限，从而伤害到催化剂，使催化器损坏。因此，在车辆使用过程中要注意以下几种情况：(1)过久的怠速空转；(2)点火时间过迟；(3)个别缸失火不工作；(4)喷油正常但启动困难；(5)混合气过浓；(6)发动机烧机油等。 以上这些现象都会造成三元催化剂的过早损坏和失效，出现这些现象应尽快去维修厂排除故障。 3、行驶应特别注意不要“托底”，因为三元催化器大多数内部都是蜂窝陶器形成的催化剂承载体，碰撞后容易破碎，使催化器和排气系统堵塞。 装载机变速器常用超越离合器广西柳工集团有限公司詹永红容丽萍黄福兴4摘要超越离合器是目前国产装载机变速器常用的构件。本文分析了国内装载机变速器所采用的具有代性的两种超越离合器的优缺点和失效的主要原因。 目前，国内装载机多采用前后的行星式动力换挡变速器和双涡轮变矩器。双涡轮的动力需采用超越离合器自动合成输出，所以超越离合器在国产装载机上被广泛使用。 1滚柱式超越离合器概述超越离合器的基本构件是内环凸轮1滚柱2和外环齿轮31. 当载装机处于高速轻载工况时，内环凸轮1的转速。2高于外环齿轮3的转速4，滚柱2沿方向旋转而脱开，外环齿轮3空转，内环凸轮1的动力单独输出，超越离合器处于分离状态。 当装载机处于低速重载工况时，内环凸轮1的转速2低于外环齿轮3的转速，滚柱2沿，方向旋转而被楔紧，内环凸轮1和外环齿轮3的动力合成输出，超越离合器处于接合状态。 超越离合器的这种脱开和楔紧是随着外载荷的变化而自动进行的，不需要人工控制。超越离合器能正常工作，必须使滚柱2能正常脱开或楔紧。 2装载机变速器常用超越离合器目前，国内装载机变速器普遍采用以下两种结构的超越离合器皆为滚柱式超越离合器，23.为了分析方便，2有隔离环的定为人型以柳工为代，3无隔离环的定为3型以杭齿为代。 凸轮1滚柱2外环齿轮3隔离环4弹簧5柱垫6和压盖7.柱垫6的主要功能是避免弹簧5在压盖7上留下压痕和防止弹簧的磨损压盖留下压痕后，弹簧与隔离环摩擦。压盖7和弹簧5的作用是给隔离环4个逆时针方向的作用力，使隔离环4沿逆时针方向推动滚柱2至楔紧位置，以便超越离合器能迅速接合。 凸轮1滚柱2外环齿轮3顶销4和弹簧5.顶销4和弹簧5的作用是推动滚柱2至模紧位置，使超越离合器能迅速接合。 3两种超越离合器的优缺点分析3.1优点入型超越离合器的优点零件强度高。，装配简单方便。 8型超越离合器的优点零件机加工精度要求低，如内环凸轮1各滚道面的分度误差不影响离合器的正常工作；内环凸轮1各滚道面到其中心距离的误差 三元催化器堵塞的判断方法 闭环电喷车"三元催化器"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，汽修厂对于"三元催化器"堵塞没有有效的预防手段。也没有有效的治理手段，对于堵塞的"三元催化器"。只有采取更换的方法。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。"三元催化器堵塞有其内在因素和外在因素"，内在因素是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。 外在因素： 1、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，但我国大部分地区仍在使用)。使用乙醇汽油容易造成三元催化器堵塞，乙醇汽油容易在燃烧室形成积碳，同时 乙醇汽油对进气系统、燃烧系统胶质积碳有冲洗作用，冲洗下来的胶质积碳很容易在三元催化器形成堵塞。 2、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。 3、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。 4、"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。 5、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。 "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： 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。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。 单向离合器的设计 一、了解超越离合器的主要功能、一般特点及其分类 1、超越离合器的主要功能： 超越离合器是靠主从动部分的相对速度变化或回转方向变换能自动结合或脱开的离合器。超越离合器有嵌合式与摩擦式之分；摩擦式又分为滚柱式与楔块式。 单向超越离合器只能在一个方向传递转矩，双向超越离合器可双向传递转矩。超越离合器的从动件可以在不受摩擦力矩的影响下超越主动件的速度运行。带拨爪的超越离合器，拨爪为从动件。 2、超越离合器的一般特点： （1）改变速度：在传动链不脱开的情况下，可以使从动件获得快、慢两种速度； （2）防止逆转：单向超越离合器只在一个方向传递转矩，而在相反方向转矩作用下则空转； （3）间歇运动：双向超越离合器与单向超越离合器适当组合，可实现从动件做某种规律的间歇运动。 3、超越离合器的分类 超越离合器可分为棘轮式超越离合器、滚柱式超越离合器和楔块式超越离合器。其中，棘轮式超越离合器又可分为内齿棘轮式超越离合器和外齿棘轮式超越离合器；滚柱式超越离合器又可分为单向滚柱式、带拨爪单向滚柱式和带拨爪双向滚柱式超越离合器；楔块式超越离合器又可分为单向超越离合器、双向超越离合器和非接触式单向超 越离合器。 二、接下来将主要研究单向滚柱式超越离合器的设计： 1、单向滚柱式超越离合器的机构简图为： 图1 2、单向滚柱式超越离合器的特点及应用： 滚柱3受弹簧4的弹力，始终与外环1和星轮2接触。滚柱在滚道内自由转动，磨损均匀，磨损后仍能保持圆柱形，短时过载滚柱打滑不会损坏离合器。星轮加工困难，装配精度要求较高。星轮与外环运动关系比较多元化。 外环1主动（逆时针转）时：当n1=n2,离合器接合； 当n1 导致三元催化器失效或损坏的原因分析 精品资料 导致三元催化器失效或损坏的原因 一、三元催化器过热 三元催化转化装置工作温度通常不能超过800℃。但是，如果发动机的某缸燃烧不良(这种情况经常出现，像火花塞、高压线的故障)，排气中会有过量的未燃烧的燃料气体，这些气体在排出发动机后会在排气包内燃烧，这将导致三元催化装置由于工作温度太高而失效或损 坏。 下列故障可能引起催化器过热。过久的怠速运转(最好不应超过3Omin)；点火时刻过迟；个别缸不工作；火花塞跳火试验时间过长；汽缸压力测量时间过长；行驶中关闭点火开关滑行；喷油正常，但长时间启动不着火；混合气过浓。使混合气过浓的其它因素有：喷油器关闭不严、燃油压力调节器失效(油压过高)、氧传感器失效、空气流量传感器失效等等。混合气偏浓故障会在排气管冒黑烟、油耗上升等现象中反映出来。 二、含铅汽油 含铅汽油中的四乙基铅不仅会对环境和人体造成极大的污染和损害，而且还会沉积在三元催化装置中的氧传感器及催化转换器的活性表面上，在使氧传感器“铅中毒”的同时还会使三元催化装置的净化效率大大下降直至损坏。正因为如此，前几年进口或组装的高级轿车许多都将三元催化器和氧传感器拆掉，以减少其这一方面的故障率(像广东三星汽车)。因此，汽油 的品质对三元催化器的影响是非常的大。 三、剧烈磕碰或者拖底 催化器的载体是一个陶瓷元件。装有三元催化器的车子在拖底后，剧烈的磕碰有可能使催化器陶瓷芯破碎并报废。破碎的陶瓷可能会积留在排气包中，造成排气犯阻、加速无力。当发动机急减速时，破碎的陶瓷粉末会随着排气压力的波动被倒吸入汽缸内，造成发动机的 严重磨损，严重的甚至会使发动机报废。 四、含有较多铅、硅、磷的润滑油添加剂或汽油添加剂 很多人为延长发动机工作寿命，会在机油中添加各种添加剂。这样做对排放也有负面影响。发动机工作时会有一定数量的润滑油通过汽缸壁和PCV阀进入燃烧室内参加燃烧。最后会通过排气管排出，这也就造成含铅气体进入三元。因此，如果混合在润滑油中的有害成分长期堆积在三元催化装置表面，同样会导致三元催化装置失效。所以在加注机油添加剂或汽油添加 剂时，一定要考虑它的负面影响。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2 浅谈丰田锐志三元催化器故障维修上报时间：2009年08月20日 1 浅谈丰田锐志三元催化器故障维修 目录 内容摘要---------------------------------------------------第3页关键词-------------------------------------------------------第3页前言------------------------------------------------------第4页正文内容-----------------------------------------------------第5页 一、故障现象---------------------------------第5页 二、三元催化转化器的工作原理---------第5页 三、氧传感器的工作原理-------------------第5页 四、氧传感器对三元催化器的检测-------第6页 五、车辆信息----------------------------------第5页 六、故障检修和排除--------------------------第7页结束语-----------------------------------------------------------第12页致谢-----------------------------------------------------------第13页参考文献--------------------------------------------------------第13页 2 － 一 DOI:10.3969/j.issn.2095-509X.2017.07.002 双螺旋超越离合器的设计分析 吴松峻,李一华,姚一进 (四川大学制造科学与工程学院,四川成都一610065) 摘要:为解决国产ZL50装载机中滚柱式超越离合器可靠性低二使用寿命不足的问题,设计了双螺旋超越离合器三该超越离合器采用双螺旋方式将扭矩传递机构和工作状态选择机构分开,利用低副传动传递动力三完成了该超越离合器的结构设计,并对其关键零部件进行了强度校核,结果显示该超越离合器完全满足使用要求三 关键词:超越离合器;寿命;双螺旋;设计;校核 中图分类号:TH122一一一文献标识码:A一一一文章编号:2095-509X (2017)07-0011-04一一超越离合器作为一种具有自动完成单向离合功能的特殊离合器,在机械传动领域有着广泛的应用,各种使用环境对超越离合器的性能要求也越来越高,然而传统超越离合器由于自身结构和工作原理的特性,均或多或少地存在着一些问题[1-2]三 目前国产ZL50装载机中应用较多的是滚柱式超越离合器,但现有滚柱式超越离合器由于自身结构和工作原理上的缺陷,存在着承载能力不足及使用寿命短等缺点,因此开发一种具有高可靠性的重载超越离合器以满足不同的市场需求就显得十分必要[3]三 本文基于目前超越离合器的现状,分析了传统滚柱式超越离合器的失效形式,通过采用新的低副传动的动力传递原理,设计了一种新型超越离合器,并对新型超越离合器的关键零部件进行了受力分析,完成了相关结构设计三 1一滚柱式超越离合器失效分析及双螺旋超 越离合器结构方案的提出 1.1一滚柱式超越离合器失效形式分析 在ZL50装载机中,滚柱式超越离合器使用一段时间后其主要失效形式为内环凸轮表面压溃(图1(a))二滚柱磨损成鼓形[4-5](图1(b))等三传统超越离合器的工作状态选择机构和扭矩传递机构是结合在一起的,这样的设计结构简单,但由此会带来超越离合器的工作状态选择功能失效加速的问题,使超越离合器的使用寿命得不到保证三 由此可见,要解决滚柱式超越离合器提前失效 图1一超越离合器主要失效形式 的问题,关键在于提高各零部件的加工精度,但是加工精度不能无限提高,且随着精度的提高成本也大大增加,所以必须从原理上更新才能从根本上解决问题三 1.2一双螺旋超越离合器结构方案的提出 本文设计了一种新型超越离合器,它将传统超越离合器的工作状态选择机构和扭矩传递机构分成两部分,利用双螺旋形式,一段螺旋负责扭矩的传递,另一段螺旋负责将工作状态选择机构的选择结果传递给扭矩传递机构,两段螺旋具有相同的导程,通过柔性联接配合运动,相互不干涉三其主要结构原理如图2所示[6]三 双螺旋超越离合器主要包括螺旋轴,装在螺旋轴上的花键轴二大螺旋套二小螺旋套二右挡圈和左挡圈,以及设置在大螺旋套和小螺旋套之间的滚珠二托架二弹簧和螺钉三螺旋轴上设置有大螺旋以及小螺旋;花键轴在螺旋轴上的轴向位置通过左挡圈限制,左挡圈安装于左挡圈槽中,花键轴内部设置有内花键;大螺旋套内部设置有大内螺旋,外部设置有外花键,大内螺旋与大螺旋啮合,外花键与内花 收稿日期:2016-06-20 基金项目:高可靠性重载超越离合器的研发(2013GZ0055) 作者简介:吴松峻(1991 ),男,四川南充人,四川大学硕士研究生,主要研究方向为机械传动三 四 11四2017年7月一一一一一一一一一一一一一一一一机械设计与制造工程一一一一一一一一一一一一一一一一一Jul.2017第46卷第7期一一一一一一一一一一Machine Design and Manufacturing Engineering一一一一一一一一一一一Vol.46No.7万方数据 三元催化器坏了对车有影响吗_如何解决 三元催化器坏掉了是不会影响车子启动的，也不会影响发动机的正常使用。三元催化器只是排气管上面安装的一个蜂窝煤状的过滤器。主体材质是陶瓷，里面有很多稀有金属，形成对尾气的过滤。所以价格比较昂贵。因为没有过滤作用了，尾气刺鼻也是正常的。因为二氧化硫这种有毒气体没有被过滤。这样排放出来的尾气对环境很不利，不环保，所以建议您去4S店检查，清理出三元催化残渣。并且检查发动机，更换三元催化器。没有三元催化汽车也可以正常使用的。只是没办法通过年审。 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。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。由于这种催化器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。 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，它出问题会影响车子的年审、油耗、动力、排气等很多方面，下面具体说一说：1、尾气排放超标 这个好理解，三元催化器堵了，CO、HC和NOx等有害气体都直接排放了，肯定超标。 2、油耗增加 三元催化器堵塞会影响氧传感器的正常工作，也就影响到发动机接收的氧传感器信号的准确性，从而不能准确的控制喷油、进气与点火，进而使油耗增加。 3、排气不畅、动力下降 这个在涡轮增压车型上更为明显，三元催化器堵塞后，当需要高压排气的时候，由于堵塞导致排气不畅，从而影响进气量，进而导致发动机功率下降，然后导致动力下降、加油无力，跑起来会有不得劲的感觉。从这方面来说，这时候功率下降，为了获得相同的动力输常州鼎豪精机91系列摩托车超越离合器
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