三元催化转换装置.

《汽车微电脑控制系统与故障检测》王忠良 人民邮电出版社氧浓度传感器氧浓度传感器(又称氧传感器)是发动机电子控制系统中一个重要的传感器，其作用就 是把排气中氧的浓度转换为电压信号，微电脑根据氧浓度传感器输入的信号判断混合气的浓 度，进而修正喷油量，最终将缸内混合气的浓度控制在理想空燃比14．7附近。

现代汽车为了降低发动机排气中的有害成分(CO 、HC 、NO X 等)的含量，在排气管中安装了三元催化转换装置。

三元催化转换装置内有三元催化剂(常用的是铂、钯、铑)，三元催化剂能促使排气中的有害成分进行化学反应，可使CO 氧化为CO 2，使HC 氧化为CO 2和H 2O ，将NOx 还原为N 2。

但是，只有当发动机在14．7空燃比附近的一个很小范围内运转时，三元催化剂才能同时促进氧化、还原反应，三元催化转换装置的转换效率才最高，排气中有害物质的含量才最低。

因此，现代汽车中均安装了氧传感器。

氧传感器的数量因车而异，有的发动机只有一个氧传感器：有的双排气管发动机在左、 右排气管上各安装一个氧传感器，这样该系统就有两个氧传感器，即左氧传感器和右氧传感 器；也有的双排气管发动机在每个排气管的三元催化转换装置前、后各安装一个氧传感器(分 别叫主、副氧传感器)，这样该系统共有4个氧传感器，即左主氧传感器、左副氧传感器、 右主氧传感器以及右副氧传感器。

氧传感器安装在排气管中排气消音器的前面。

一、氧传感器的结构与工作原理氧传感器根据内部敏感材料的不同分为氧化锆式(也称锆管式)和氧化钛式两种。

1．氧化锆式氧传感器氧化锆式氧传感器是目前应用最多的氧传感器，它主要由锆管、电极等组成，如图1—42图l —42 氧化锆式氧传感器的结构氧化锆式氧传感器内部的敏感元件是二氧化锆(ZrO 2)固体电解质。

在二氧化锆固体电 解质粉末中添加少量的添加剂并烧制成管状，便称为锆管。

紧贴锆管内、外表面的是作为锆 管内、外电极的铂膜，内、外电极通过电极引线与传感器的线束插接器相连。

三元催化器作用是什么三元催化器作用是什么三元催化器是过滤排气中有害成份的重要部件，是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。

那么，下面是由店铺为大家整理的三元催化器作用，欢迎大家阅读浏览。

一、什么是三元催化器?三元催化器又叫“催化转换器”，是过滤排气中有害成份的重要部件，是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。

即过滤排气中的二氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物三种有害成份。

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，故称三元催化器。

二、三元催化器结构：三元催化器由壳体、含氧传感器接口、催化剂本体组成，催化剂本体就是由很细小的蜂窝结构的铱或铑一类的稀有金属材料组成，通常催化转换器的蜂窝结构密度为1200目/平方英寸左右，可以将排气中大部分的有害物质转换成无害物质。

什么是三元催化器三元催化器类似消声器。

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、三元催化器工作原理：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。

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(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。

四、三元催化器的作用：都说三元催化器有化腐朽为神奇的特殊作用，那么三元催化器的作用是什么呢?当汽车点火启动那一刻，发动机就轰隆隆的运转起来，发动机在运转的过程中会产生一定的能量，同时也会排出一定量的废气，如CO、HC、NOx等有害气体，这时，三元催化器就起到了净化此类气体的作用，让尾气得以净化，减少对人体及空气的污染。

三元催化转化装置的优化匹配探讨孟庆和;李允平【摘要】催化转化装置是发动机排气后处理中的重要装置,三元催化装置能高效地净化排气中的污染物这是基本要求,三元催化转化装置与发动机及汽车的优化匹配是三元催化转化装置能否发挥其最优性能的关键问题.通过对催化转化装置工作过程和工作环境的分析研究与计算,阐述了其在实际应用过程中与电控系统、排气系统的优化匹配问题,并给出了结论..【期刊名称】《农业装备与车辆工程》【年(卷),期】2013(051)003【总页数】4页(P22-25)【关键词】催化转化器;优化匹配;电控系统;排气系统【作者】孟庆和;李允平【作者单位】255049 山东省淄博市山东理工大学交通与车辆工程学院【正文语种】中文【中图分类】TK411+50 引言三元催化转化装置与发动机及汽车的优化匹配是三元催化转化装置能否发挥其最优性能的关键问题，如果它没有一个合适的工作条件，如空燃比、温度、空速（空间速度，是指每小时流过催化器的排气体积流量与催化器容积之比。

它反应了气体在催化器中停留的时间，是衡量催化器在发动机不同转速情况下转化率差别的重要参数）等，催化转化装置就不能高效地净化排气中的污染物。

在排放标准日益严格的情况下，不装催化转化装置是达不到排放标准要求的，即使有催化转化装置而没有进行优化匹配，排放也很难达到标准的要求。

因此，催化转化装置的匹配问题是其得到应用的前提和关键，只有解决了这个问题才能够达到实现汽车低排放的目的。

1 三元催化转化器的工作过程1.1 数学模型的建立为了简化计算，基于Voltz等人的研究成果对排气进行了处理，NO2的浓度比NO的浓度低得多，所以，仅考虑NO；H2是NO还原反应的主要还原剂，必须考虑；HC化合物的成分比较复杂，将其简化为两大类，即C3H6和CH4，他们分别代表了快速和慢速反应的HC所占比例分别为86%和14%。

所以在模型中考虑了6种物质，其反应为［1］：在上述反应中，每种物质的反应速率R是反应位置的载体壁面（催化剂）温度TW 和气体必读C的函数。

-166-内燃机与配件汽车发动机三元催化转换器的正确维修与使用彭高宏（广州工程技术职业学院,广州510075）摘要:简要介绍了TWC（TWC）的组成、功用和工作原理，简要分析了TWC早期失效的原因,提出了TWC正确维修与使用的一般方法。

关键词：汽车;发动机;TWC；早期失效;维修与使用中图分类号:U472文献标识码：A文章编号：1674-957X（2020）24-0166-020引言20世纪70年代以后,随着世界汽车保有量的迅猛增长和人们对环保的高度重视，由汽车排放污染引发的环保问题开始备受关注，至今已发展成为人类所面临的三大基本问题（人□、能源、环保）之一o汽车污染主要是发动机的排放污染。

发动机燃烧作功后，排出的污染物主要包括CO（—氧化碳）、HC（碳氢化合物）、NO（氮氧化合物）、PM（微粒）等。

汽车发动机污染物直接在地面排放，对人类健康具有更大更直接的危害。

为了有效控制汽车排放污染，达到相应的汽车排放标准（如欧遇、国遇），发动机除了采取EFI（电控燃油喷射系统）、EDIS（电子无分电器点火系统）、GDI（直接喷射稀燃系统）等发动机机内净化装置之外，还必须装配废气再循环（EGR）、活性碳罐（EVAP）、三元催化转换器（TWC,下称TWC）等机外净化装置。

其中TWC是安装在车底发动机排气管道中最重要的机外净化装置。

TWC（three-way catalyst）的组成是：主要包括外壳（不锈钢双层结构）、减振器（膨胀垫片和钢丝网垫结构）、载体（陶瓷蜂窝状载体+金属载体结构）、催化剂（铂/Pt、镑/Rh、钯/Pd等）等四大部分O TWC的功用是:将汽车发动机排出的CO、HC和NO X等有害气体,转化成无害的CO2（二氧化碳）、H O（水）、弘（氮气）和O（氧气）o TWC的工作原理是比较复杂的化学反应过程。

简而言之，就是当发动机起动暖机后，高温排气使TWC达到工作起燃温度,在催化剂作用下进行相应的"氧化-还原”反应，使CO.HC.NO X等有害气体催化转换成CO2.H2O.N2.O2等无害气体排出机外。

三元催化转化装置《三元催化转化装置：汽车尾气净化的利器》近年来，随着环境问题的日益严重，汽车尾气排放成为了全球面临的重要挑战之一。

为了减少汽车尾气对环境的负面影响，科学家们开发出了一种高效的汽车尾气净化技术——三元催化转化装置。

三元催化转化装置是一种车载尾气处理装置，主要用于催化转化汽车尾气中的有害气体。

它由催化剂反应器、控制装置和催化转化剂组成。

工作原理是通过催化剂反应器中的金属催化剂，将尾气中的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和挥发性有机物（VOCs）转化为较为无害的氮气（N2）、二氧化碳（CO2）和水蒸气（H2O）。

三元催化转化装置最大的优势是其高效性和可靠性。

催化剂反应器中的金属催化剂可以将尾气中的有害气体转化为无害物质，使尾气排放达到环保标准。

相比其他尾气处理技术，三元催化转化装置具有转化效率高、占用空间小、维护成本低等优点。

同时，由于催化剂反应器中的催化剂具有一定的稳定性，三元催化转化装置的使用寿命相对较长，减少了频繁更换的需求，提高了装置的可靠性和经济性。

此外，三元催化转化装置在汽车尾气净化中也具有一系列创新性的应用。

例如，科学家们研究开发了一种新型的催化剂，可以实现更高效的尾气转化，提高装置的净化效率。

另外，也有研究人员将三元催化转化装置与其他尾气净化技术相结合，构建了复合净化系统，进一步提升了汽车尾气的净化效果。

然而，尽管三元催化转化装置在汽车尾气净化领域具有良好的应用前景，但也存在一些问题。

首先，催化转化装置的有效温度范围较窄，需要在一定的工作温度下才能实现高效的尾气转化。

这就要求汽车引擎在启动之初能够迅速达到所需温度，否则会影响装置的工作效果。

其次，催化剂反应器中的金属催化剂对于某些有害物质的转化效果较差，仍需要进一步的研究和改进。

综上所述，三元催化转化装置是一种高效可靠的汽车尾气净化技术。

凭借其高效转化、稳定可靠等优势，它已成为全球范围内应用最广泛的尾气净化装置之一。

三元催化转换器性能诊断与检修由于三元催化转换器受本身的工作环境十分恶劣以及其转化性能特点的影响，在使用过程中也会有各种不同故障产生。

例如，由于三元催化转换器堵塞造成的发动机动力下降、熄火或启动困难及尾气超标等现象，很可能干扰我们的故障判断。

伴随世界各国对排放法规实施日益严格，各种机外净化技术也纷纷产生。

其中，三元催化转换器（简称TWC : three way catalyst co nverter ）的研制成功对于与汽车排放控制技术有了突破性的进展，它可使汽车排放中的CO、HC和NOX同时降低90%以上。

目前三元催化转换器技术已经在汽油车上广泛使用。

不过，由于三元催化转换器受本身的工作环境十分恶劣以及其转化性能特点的影响，在使用过程中也会有各种不同故障产生。

例如，由于三元催化转换器堵塞造成的发动机动力下降、熄火或启动困难及尾气超标等现象，很可能干扰我们的故障判断。

除此之外，还会造成严重的后果，例如三元催化转换器中颗粒催化物的熔化，催化转换装装置内部的蜂窝陶瓷状基底因过热而破裂等带来的损失。

1. 三元催化转换器检测前的准备工作三元催化转换器（TWC）的任务是降低排放中的CO、HC和NOX，但如果车辆的状况很差，例如排出的CO值高于1%，再有效的TWC也无能为力。

所以在检查TWC性能之前，必须首先用尾气分析仪测量汽车尾气中的CO、HC和O2的含量，以判断混合气的浓度是否合适，如果合适才能进行TWC的性能检测。

在测量尾气时候，先脱开TWC 进气口，使发动机运转至正常温度，将测量管插入排气管中至少400mm，按照怠速法进行测量。

（注意：该项测试应该在3min内完成）。

若测量值不正常应该先检修发动机工作性能，直至数值在规定范围之内。

待数值正常后，装复TWC进气口，在发动机温度正常时检测TWC的工作性能。

2. 三元催化转换器性能的检测方法（1）简单人工检查通过人工检查可以从一开始判断TWC 是否有损坏。

用橡皮槌轻轻敲打TWC ，听有无“咔啦”声，并伴随有散碎物体落下。

一、单项选择题：1下列关于ESP系统（车辆稳定控制系统）说法正确的是（）.【1分1A.ESP只能控制驱动轮B.ESP只能控制从动轮CESP不但能控制驱动轮，而且可控制从动轮D.ESP不能单独控制某个轮参考答案：C2 .热膜式空气流量计测量的是进气（）.［1分］A.速度B.质量C.温度D.压力蛰考答案：B3 .差动电感式加速踏板位置传感器主要由铁心、（）线束连接器等组成.（1^A.感应线圈B.电磁阀C.电容器D∙电阻参考答案：A4 .三元催化转化装置催化转换效率受很多因素影响,最主要的是排气中的氧气浓度和（）.［1分］A.催化转化器温度B.碳氢化合物浓度U氮氧化合物浓度D.排气温度参考答案：A5 .空气流量计一般安装在（）.［1分）A.进气管上B.空漉器中C.节气门处D.气门前参考答案：A6 .下列关于DOHC四气门发动机，说法错误的是（）［1分］A.进排气门增大充量系数提高B.泵气损失大C.利于火花塞中央布置D.减轻了气门系统运动零部件的质量参考答案：B7 .根据空气流量测量方式不同，电控汽油喷射系统可分为质量流量式，速度-密度式和（）.口分A∙节气门-速度式8 .节气门-密度式C.节气门-质量式D∙节气门-体积式参考答案：A8 .内燃机启动后，当飞轮的转速（）电枢轴转速时，驱动齿轮靠惯性力作用退回，脱离与飞轮的啮合，防止发动机超速•（1分］A.小于B.等于C.大于D.小于等于参考答案：C9 .电子计算机控制汽油喷射量，主要控制（）,［1分］A.喷射时间长度B.喷射速度C.压缩比D∙空燃比蛰考答案：A10.汽油发动机混合气的配置，供给方法可分为化油器式和（）两种.（1分］A.汽油喷射式B.直喷式U电喷式D.多点喷射参考答案：CI1在快怠速工况下，ECU控制喷油量的有关信号不包括（）,口分A.ID1（节气门位置信号）B-THW（冷却水温度信号）CNe（发动机转速信号）D.SPD（车速信号）参考答案：D12 .为了减小进气门流通截面处流动损失，应（）进气门数目.［1分］A.增多B.减少U不变D.不能确定参考答案：A13 .下列说明不正确的是（）［1分］A.发动机起动后，怠速转速超过预定时，开关型怠速控制阀处于开启状态B.发动机冷起动后，开关型怠速控制阀开启U怠速触点且发动机转速下降到规定转速以下时，开关型怠速控制阀开启D.发动机急加速时，开关型怠速控制阀开启参考答案：C14 .轴向分层燃烧的关键技术在于（）和进气涡流的匹配.［1分］A.喷射时间B.喷射速率C.喷雾形状D.喷射量参考答案：D15 .交流发电机的外特性是指（）.口分］A.转速一定时，端电压与输出电流的关系B.转速一定时，端电压与磁通量的关系C.磁通员一定时，端电压与输出电流的关系D.磁通量一定时，端电压与转速的关系参考答案：A16 .根据（），分为对称形和非对称形两种不同前照灯的配光.口分］A.近光灯灯丝位置不同B.前照灯的种类C.前照灯的结构不同D.近光的配光不同参考答案：D17 .汽车电喇叭的调整包括（）调整.［1分］A.音量和音色B.音量和音调U音调和强度D.音色和强度参考答案：B18 .电动刮水器电动机用直流电动机，具有（）速功能.1分］A.1B.2C.3D.4参考答案：B19 .交流发电机转速与发动机转速的关系取决于（）・［1分］A.定子的连接形式B.转子绕组的结构U驱动皮带轮的大小D∙两者间无固定关系参考答案：C20.在电动助力转向系统中,随着车速的提高，助力电动机的电流应该（）。

汽油机三元催化转换器的原理作者：刘金良来源：《中国科技博览》2014年第12期中图分类号：TK417+.4随着汽车工业的迅速发展，汽车保有量的不断增加，汽车有害气体排放已逐渐成为城市大气污染的主要来源之一。

现在，我们来分析一下汽车尾气中的有害物质。

一、废气中的有害成分一氧化碳：一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。

一氧化碳经呼吸道进入血液循环，与血红蛋白亲合后生成碳氧血红蛋白，从而削弱血液向各组织输送氧的功能，危害中枢神经系统，造成人的感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍，重者危害血液循环系统，导致生命危险。

氮氧化物：氮氧化物主要是指一氧化氮、二氧化氮，它们都是对人体有害的气体，特别是对呼吸系统有危害。

在二氧化氮浓度为9.4毫克/立方米的空气中暴露10分钟，即可造成人的呼吸系统功能失调。

碳氢化合物：目前还不清楚它对人体健康的直接危害。

但当氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下，会产生一种具有刺激性的浅蓝色烟雾，这种光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜，引起眼睛红肿和喉炎。

铅：铅是有毒的重金属元素，汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅，燃烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质。

城市大气中的铅60%以上来自汽车含铅汽油的燃烧。

尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响。

尾气中的二氧化硫具有强烈的刺激气味，达到一定浓度时容易导致“酸雨”的发生，造成土壤和水源酸化，影响农作物和森林的生长。

在排放法规日益严格的今天，不安装汽车三元催化转化器（简称催化器）的汽油车已经无法满足法规的要求。

三元催化转化器安装在汽车排气系统中的机外净化装置，可将有害气体一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物通过氧化和还原作用转变为二氧化碳、水和氮气。

三元催化转化器是汽车尾气排放控制的核心部件，二、三元催化转化器的结构和工作原理三元催化转化器一般由壳体、减振层、载体和催化剂涂层四部分组成。