「三元·催化器」是兩個概念,三元指碳氫化合物(HC),氮氧化物(NOx)以及一氧化碳(CO)三種物質。這是汽車尾氣中對空氣質量破壞最嚴重的氣體,所以需要淨化處理後才能排放到空氣中,催化器的功能正是淨化這三種物質(所以才叫做三元催化器)。
圖1:三元催化器動态運行概念。
圖2:催化器結構特點。
三元催化器的核心為内部的【蜂巢狀濾芯】,其内部的開孔中會有“鉑铑钯”三種催化金屬。在高溫環境中三種氣體會與三種催化劑反應,隻有成為(相對)沒有危害的二氧化碳、氮氣、氧氣和水。
濾芯孔的數量以「目」為單位,就像砂紙的概念一樣:目數越小孔越少但是孔徑越大,這種設定的淨化能力就會比較差;不過排氣會順暢一些,排氣背壓低的動力感受會更好。
重點:随着汽車排放要求越來越高,催化器濾芯的目數也越來越大!結果是孔徑變小導緻尾氣流速降低,這樣能讓尾氣以更長的時間停留在催化器内部,與催化劑充分反應以降低尾氣中有害氣體的排放量(經過催化器的尾氣并不能100%得到淨化)。
随着濾芯目數的增加,發動機在冷啟動升溫過程中産生并排放的顆粒物(遊離碳顆粒),在達到催化器濾芯後會逐漸造成積累并堵塞濾芯;結果會更大幅度的提升排氣背壓,車輛的動力會明顯下降而造成拉升轉速才能感受合理動力的狀态,油耗會自然而然的升高。
假設已經處理過發動機積碳,并且檢測或修複了噴油系統和點火系統,之後尾氣檢測仍然超标則有必要清理催化器了。清理的方式多種多樣,大部分汽車用戶更能接受免拆卸的“溶解劑”清理,然而這是效果最差且難以識别清理效果的笨方法。
三元催化器位于排氣管理中的中間位置,部分催化器會集成發動機排氣歧管,但大部分還是獨立的催化器。拆卸這種催化器的技術難度很低,隻要開上舉升機升起車輛,等待降溫後無非是擰幾顆螺母而已。而拆卸後可以打開催化器以浸泡沖洗方式清潔濾芯,隻要不用草酸理論上都不會有損傷;不過價值非常低的準報廢車輛即使用草酸也沒有什麼影響了。
催化器損壞可能會造成點火困難、動力下降以及排氣出現異響等情況,如果有這些情況則有可能是損壞。造成損壞的原因主要是尾氣溫度過高,上述三種氣體與催化劑需要300℃左右的高溫才能開始反應,催化器的理想運行溫度約為600℃左右,而且不宜超過800℃——但是尾氣的溫度可以超過1000℃!
如果在用車過程中使用過某些特殊的“添加劑”,這些原料是有可能提升燃燒火焰溫度的。那麼尾氣的整體溫度就有可能超越催化器承受的極限,一旦達到1000℃左右既有可能導緻催化劑塗層燒結,這種情況隻有更換才能解決問題,清洗也改變不了催化劑的形态,當然也不能逆向反應使其回到原先的狀态了。
總結:三元催化器的堵塞是正常現象,損壞沒有辦法能修;所以在用車過程中隻需要正常使用燃油,啟動後随即正常駕駛(提高熱機速度·降低積碳形成量),沒有更多方式可以保護催化器了。
編輯:天和Auto-汽車科學島
責編:天和MCN
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