三元催化转换器工作过程及影响因素

二、三元催化转换器工作过程及影响因素

1.工作过程

当含有HC和CO的废气在有氧的情况下通过转换器时，铂催化剂开始氧化，HC和CO与氧化合形成水蒸气和CO2。此次氧化反应对NO x无影响，如图5-20所示。

图5-20　催化转换器工作过程示意图

要减少氮氧化合物（NO x）产生，需进行一次还原反应。还原反应可去除氧原子。在三元催化转换器中，用铑作催化剂，将NO x分解成氮、氧元素。污染物的高效转换是在大约250℃的工作温度下开始的。

最高的转换效率和使催化剂保持最长工作寿命的理想工作温度是400～800℃。发动机出现故障，如点火不良，会导致转换器升温达到1 400℃以上。这样高的温度会使衬底材料熔化而导致转换器彻底损坏。

2.影响因素

三元催化转换器净化效果影响最大的是混合气的浓度和排气温度，如图5-21所示。

图5-21　三元催化转换器净化效果图

只有在理论空燃比14.7附近，三元催化转换器的转换效率最佳，一般都装有氧传感器以检测废气中的氧的浓度，氧传感器信号输送给ECU，用来对空燃比进行反馈控制。

此外，若发动机的排气温度过高（815℃以上），则TWC转换效率将明显下降。

3.使用注意事项

除非在紧急情况下，否则要避免使用含铅燃油，因为含铅燃油会导致转换器的永久性失效，含铅燃油中的铅化合物会沉积在催化转换器的细孔内和活性金属的表面，降低转换器与废气的接触。过量的机油残留物也会污染催化转换器。