汽車「三元催化器」的功能是什麼·是否需要定期清理

內容概述:三元催化器功能與結構特點,造成損壞的原因,正常清理修復。

「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1:三元催化器動態運行概念。

汽車「三元催化器」的功能是什麼·是否需要定期清理

圖2:催化器結構特點。

汽車「三元催化器」的功能是什麼·是否需要定期清理

三元催化器的核心為內部的【蜂巢狀濾芯】,其內部的開孔中會有“鉑銠鈀”三種催化金屬。在高温環境中三種氣體會與三種催化劑反應,只有成為(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。

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重點:隨着汽車排放要求越來越高,催化器濾芯的目數也越來越大!結果是孔徑變小導致尾氣流速降低,這樣能讓尾氣以更長的時間停留在催化器內部,與催化劑充分反應以降低尾氣中有害氣體的排放量(經過催化器的尾氣並不能100%得到淨化)。

隨着濾芯目數的增加,發動機在冷啓動升温過程中產生並排放的顆粒物(遊離碳顆粒),在達到催化器濾芯後會逐漸造成積累並堵塞濾芯;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昇轉速才能感受合理動力的狀態,油耗會自然而然的升高。

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清理方式

説明:車齡≤5年,或行駛里程≤10萬公里的汽車,理論上催化器都不會堵塞到需要清理的程度。

假設已經處理過發動機積碳,並且檢測或修復了噴油系統和點火系統,之後尾氣檢測仍然超標則有必要清理催化器了。清理的方式多種多樣,大部分汽車用户更能接受免拆卸的“溶解劑”清理,然而這是效果最差且難以識別清理效果的笨方法。

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三元催化器位於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,只要開上舉升機升起車輛,等待降温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,只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。

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堵塞≠損壞

三元催化器濾芯總會堵塞,但是損壞的概率是非常低的。

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温度過高,上述三種氣體與催化劑需要300℃左右的高温才能開始反應,催化器的理想運行温度約為600℃左右,而且不宜超過800℃——但是尾氣的温度可以超過1000℃!

汽車「三元催化器」的功能是什麼·是否需要定期清理

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温度的。那麼尾氣的整體温度就有可能超越催化器承受的極限,一旦達到1000℃左右既有可能導致催化劑塗層燒結,這種情況只有更換才能解決問題,清洗也改變不了催化劑的形態,當然也不能逆向反應使其回到原先的狀態了。

汽車「三元催化器」的功能是什麼·是否需要定期清理

總結:三元催化器的堵塞是正常現象,損壞沒有辦法能修;所以在用車過程中只需要正常使用燃油,啓動後隨即正常駕駛(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。

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