問
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。溫度過低會導致化學反應(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)部形成化學絡(luò)合物。
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