三元催化转换装置（TWC）

5.4三元催化转换装置〔TWC〕一、三元催化转换器的功用三元催化转换器TWC〔Three-wayCatalyst〕1、三元催化转换器的功用利用转换器中的三元催化剂，将发动机废气中的有害气体CO、HC和NOX转化为无害气体CO2、H2O和N2，使废气得到净化。

〔1〕三元催化技术是目前汽车上采用最多的一种排气污染物处理净化技术。〔2〕三元催化转换器必须和氧传感器配合使用，才能充分提高催化转换效率。注意点2、二元催化转换器功用：只将发动机废气中的有害气体CO、HC转化为无害气体CO2、H2O，使废气得到净化。工作条件：必须向氧化催化转换器供给二次空气作为氧化剂，才能使其有效地工作。二、三元催化转换器的结构1、三元催化转换器的安装位置——串联在排气系统中。2、三元催化转换器的结构

三元催化转换器实物

3、三元催化转换器的根本结构——由金属外壳、载体、催化剂、金属网等组成。内部结构：〔1〕载体——由陶瓷或不锈钢铂制成，用于携带催化基层。〔2〕催化剂——由贵金属铂〔Pt〕、钯〔Pd〕、铑〔Rh〕，以及一些稀土金属铈、钌、镧等制成的混合物。铂：能促使CO、HC的氧化。铑：能加速NOX的复原。典型三元催化转化器的结构

4、三元催化转换器的类型根据载体的结构特点，分为：〔1〕颗粒型——将催化剂沉积在颗粒状氧化铝载体外表。〔2〕蜂巢型——将催化剂沉积在蜂巢状氧化铝载体或陶瓷载体外表。

现在，大多数三元催化转换芯子以蜂窝状陶瓷作为承载催化剂的载体，在陶瓷载体上浸渍铂〔或钯〕和铑的混合物作为催化剂。注意点蜂窝状陶瓷作为催化剂载体的三元催化转换器

使用氧化铝颗粒的转换器

采用陶瓷整体结构的转换器

带空气喷射的整体式双级催化转换器

带预热转换器的排气系统

三、三元催化转换器的工作原理

1、根本工作原理当发动机排出的废气流经三元催化转换器时，在催化剂的作用下，CO、HC发生氧化反响，NOX发生复原反响，生成CO2、H2O、N2，使废气得到净化。2CO+O2=2CO22C2H6+7O2=4CO2+6H2O2NO+2CO=N2+2CO2催化转化器工作原理

2、影响三元催化转换器转换效率的因素

只有当可燃混合气浓度在理论空燃比14.7:1附近的一个很小的范围内时，三元催化剂才能同时促进CO、HC、NOX发生反响，三元催化转换器的转换效率才最好。因此，必须使用氧传感器闭环控制的电控燃油喷射系统才能将可燃混合气的空燃比精确地控制在14.7:1附近。注意点1

三元催化转换器的工作受温度的影响很大。〔1〕当催化剂的温度到达300℃以上时，三元催化转换器才开始工作。〔2〕当催化剂的温度超过400℃以上时，三元催化转换器的转换效率最高。〔3〕当排气温度超800℃时，催化剂可能失效。注意点2

三元催化转换器工作时产生大量的热量，转换器内部温度将到达500-850℃，外表温度也有370℃，因此隔热非常重要。为防止损坏车身底部，防止热量进入发动机机舱和驾驶舱内，在汽车底部都安装由防热罩和隔热板。注意点3汽车底部安装的防热罩和隔热板

四、三元催化转换器的使用1、使用时的本卷须知〔1〕必须使用无铅汽油。〔2〕汽车行驶时应特别注意路面的变化。〔3〕不要再易燃路面上行驶或停车。〔4〕防止大油门冷起动。〔5〕防止发动机长时间怠速。2、维修时的本卷须知〔1〕检查发动机各缸的工作情况时，不要用短接或从运转着的发动机上拔下高压线进行断火试验。〔2〕对使用传统变速器的汽车不要推车起动。〔3〕出现自燃、严重喘振、回火或重复性失速时，应及时停车修理，以免导致三元催化转换器永久性失效。〔4〕正在行驶的车辆切勿切断点火开关。〔5〕当发动机间断性点火时，起动发动机的时间不要超过30s。五、三元催化转换器的检修造成三元催化转化器堵塞的原因：〔1〕汽油品质差，含有过多的胶质或杂物，极易造成三元催化转化器堵塞。〔2〕发动机工作不良，如运转不稳、烧机油、燃烧不良等，产生的不完全燃烧物堵塞三元催化转化器等。〔3〕正确调校发动机，防止点火错乱、个别缸断火或点火能量缺乏。〔4〕发动机怠速运转的时间不能过长，一般要求不超过15min。1、三元催化转化器机械检查〔1〕观察三元催化转化器外表有无刮擦、凹痕或裂纹等损伤。如外壳上有严重的褪色斑点或有青色与紫色的斑痕，或在其防护罩的中央有明显的暗灰色斑点，那么说明三元催化转化器曾发生过过热状态，需对它作进一步检查。〔2〕轻轻敲击并晃动三元催化转化器，同时听其内部是否有物体移动的声音。如有，那么说明催化剂载体已破碎，需要更换三元催化转化器。2、三元催化转化器性能检查在三元催化转化器工作时氧化反响会产生大量热，可通过测量进、出口的温差来检查其性能。检查方法：使发动机在正常温度下以2500r/min的转速运转。测量三元催化转化器进、出口的温度并予以比较。如果出口的温度比进口的温度高20%~25%〔至少10%〕，那么三元催化转化器的性能正常；如果出口的温度达不到上述范围，那么三元催化转化器性能不良，应予以更换；如果出口的温度超过上述范围，那么说明尾气中有大量的一氧化碳和碳氢化合物，需对发动机作进一步检查。3、氧传感器信号测试法有些车辆在散元催化转换器前装一个加热型氧传感器，发动机ECU利用这两个氧传感器的信号来监测三元催化转换器工作性能。可以用这两个氧传感器的性能来判断三元催化转换器的工作性能。确认氧传感器没有故障的前提下，可以用双通道示波器获取两个氧传感器的信号波形。在发动机正常的工作温度条件下，如果两个氧传感器的信号波形变化根本同步，说明三元催化转换器已经失效，必须进行更换。奔驰车系三元催化转化器的安装位置

4、废气分析测试法三元催化转换器的工作正常与否可以用废气分析仪来测试。把分析仪的探测头插入排气尾管进行快速检测。如果读数在范围内，说明催化剂仍在工作，如一