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什麼是三元催化器

生活更新时间:2024-09-30 19:21:52

每輛汽車排氣尾部都會安裝三元催化器，作用就是吸收尾氣中有害的化學氣體，避免排入大氣。

從化學角度來看，内燃機中燃油燃燒是一種化學反應。燃油在一定的壓力和溫度下，與空氣中的成分發生反應，反應産生的能量推動活塞往複運動做功。氧氣和氮氣是空氣中含量較多的成分，燃油的主要成分是烴類，主要由C、H元素組成。燃油與氧氣發生反應，完全燃燒是CO2和H2O。不完全燃燒時，會産生有害氣體CO。而空氣中的氮氣在高溫下也會和氧氣發生反應，生成溫室氣體NOx。另外不完全燃燒，尾氣中也含有THC。

什麼是三元催化器（三元催化器作用）1

20世紀70年代，熱反應器在國外汽油車上廣泛采用，熱反應器主要作用是将CO和THC和二次引入的空氣進行混合，産生二次反應。但是這種技術對NOx排放沒有作用，由于三元催化的日益流行，現代的汽車不再使用熱反應器。

尾氣催化轉化器的類型按催化劑的不同可以分為兩類：氧化型催化和三元催化。

氧化催化主要還是針對尾氣中的CO和THC，對NOx排放起不到抑制作用。三元催化劑顧名思義，它對尾氣中的CO，THC有氧化的作用，對NOx有催化還原的效果。反應完全後産物是無毒的CO2、H2O和N2。

什麼是三元催化器（三元催化器作用）2

三元催化面臨的挑戰：

1.三元催化劑的成分主要是鉑、铑和钯三種貴金屬，尾氣高溫會使貴金屬發生不可逆的氧化反應，久而久之，三元催化劑的效果會衰減，最終導緻失效。

2.三元催化劑的載體是陶瓷，在尾氣的高溫下，陶瓷會發生熔化，導緻尾氣排放受阻，會産生排氣背壓，阻礙尾氣正常排放和發動機正常運行。

3.汽油中含有金屬鉛，鉛進入三元催化劑中會使其産生中毒效應，讓三元催化的貴金屬喪失其化學和物理作用。

什麼是三元催化器（三元催化器作用）3

此外，在如今盛行的缸内直噴技術背景下，三元催化效果也不是很好。在之前的文章中我們談到過稀薄燃燒技術。這種技術可以提高燃油經濟性，可以基本實現燃油的完全燃燒。但是在實際空燃比遠遠大于理論空燃比的情況下，空氣中的氧含量也相對較高，高溫和富氧是氮氧化物大量生成的根本原因，在尾氣處理中，原本可以被還原的氮氧化物由于在氧氣充足的條件下，化學反應進行起來很艱難，導緻還原反應受阻，高溫更是讓三元催化劑的作用衰減。

總結：三元催化轉化器比起以前的熱反應器要有很多優勢，但是應對當今的内燃機技術仍然還有很多挑戰，在發展内燃機燃燒技術的同時，也要相應考慮到尾氣排放問題。如今電動車也正積極加入汽車行業新布局，傳統的内燃機汽車需要在動力和尾氣方面增加更高效的技術。

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