三元催化器的工作原理是什么

三元催化器是安裝在汽車排氣系統(tǒng)中最重要的機外凈化裝置。

其工作原理是將汽車尾氣中的 CO、HC 和 NOx 等有害氣體通過氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮氣。

三元催化器一般由殼體、減振層、載體和催化劑涂層這四個部分組成。殼體由不銹鋼制成，防止氧化皮脫落造成載體堵塞。減振層由襯墊或鋼絲網(wǎng)墊組成，由膨脹云母和硅酸鋁纖維組成并用粘接劑粘好，能起到密封、保溫和固定載體的作用，防止振動、受熱變形等因素損害載體。載體有蜂窩狀陶瓷材料或金屬材料。催化劑涂層由鉑、銠、鈀等貴金屬組成，涂噴在載體上構(gòu)成凈化劑。

當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，三元催化器中的凈化劑會增強這三種氣體的活性，促使進行氧化-還原化學(xué)反應(yīng)。在高溫作用下，CO 氧化成二氧化碳，碳氫化合物氧化成水和二氧化碳，NOx 還原成氮氣和氧氣。

為使三元催化器有效工作，需滿足一定條件。要有足夠氧氣供應(yīng)進行有效的氧化反應(yīng)，空燃比即空氣和燃料的混合比例要適當。三元催化劑最低在 350 攝氏度起反應(yīng)，活性溫度即最佳工作溫度在 400℃到 800℃，此時系統(tǒng)工作正常，催化轉(zhuǎn)化效果最好。溫度過低會導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)不充分，尾氣排放難達標；溫度過高會讓催化劑涂層成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低催化效果。

由于中國燃油品質(zhì)較差，燃油中的硫、磷及抗爆劑中的錳燃燒后隨廢氣排出，會在氧傳感器表面和三元催化器內(nèi)部形成化學(xué)絡(luò)合物。