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诊断及排除三元催化器的结构原理及故障
来源:本站整理  作者:佚名  2012-07-25 15:41:18



一、 三元催化器的结构

三元催化器是1 种用于控制有害气体排放的装置(见图1),主要应用于汽油机,他紧靠发动机安装,以便利用来自燃烧室的热量来引发催化剂起作用,部分的三元催化器直接安装在排气管中,使催化剂的反应更为迅速。三元催化器用以控制来自汽油燃烧产生的排放物,由于催化器的类型不同,通常可以控制 2~3 种有害的排放物。一般由壳体、减振层、载体和催化剂涂层 4部分组成。壳体由不锈钢材料制成,以防氧化皮脱落造成载体的堵塞。减振层的材料一般是膨胀垫片或钢丝网垫,起密封、保温和固定载体的作用,以防止振动、受热变形等原因对载体造成的损害。膨胀垫片由膨胀云母、硅酸铝纤维和粘接剂组成。膨胀垫片在第 1 次受热时体积明显膨胀,而在冷却时只是部分收缩,这样就使壳体与载体之间的缝隙完全胀死和密封。催化器载体一般为蜂窝状陶瓷材料,也有少数用金属(不锈钢)材料。

 

二、三元催化器的工作原理

当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强CO、HC 和 NOx 三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原化学反应,其中 CO 在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;HC 化合物在高温下氧化成水和二氧化碳;NOx还原成氮气和氧气。3种有害气体变成无害气体,使汽车尾气得以净化。

 

三、三元催化器故障的一般判断与排除方法

 

通常可以对三元催化器按照以

下几步进行判断检查。

1.听:试车或加油门时可以听到有“嘶嘶”的漏气声或“咕噜咕噜”的异响等声音。

2.看:发动后不久排气歧管到三元催化器之间会有明显的烧红现象,冷车时会发现三元催化器前部有泛蓝及起铁屑。

3.闻:怠速或加速时均可闻到刺鼻、发臭的气味,如果进行尾气分析会发现氮氧化合物 (NOx) 严重超标。

4.测:测量时有几种方法供参考:

(1)温度测量,工作正常的三元催化器是前部的温度低后部的温度高,如果三元催化器前部比后部的温度高则是工作不良的表现;(2)测量进气歧管的真空度,正常是 57~70kPa 之间,排气背压正常不低于 0.32kgf/cm2。

 

5.除以上检查方法外,还可以直接动手拆下氧传感器,起动发动机加速试车。如果故障现象消失,则可以进一步检查、换掉三元催化器即可。

 

四、三元催化器故障案例

1.故障现象

1辆丰田2010款卡罗拉轿车,装备1ZR -FE 1.6L发动机,5速手动变速器,行驶里程6 万 km 左右,出现了车子行驶速度不超过10km/h的时候,只要加速就熄火,且熄火后不易起动,仔细听可以听到底盘下面有“嘶嘶”响声。

 

2.故障诊断与排除步骤

经检查,发动机怠速时运转平稳;急加速时发动机抖动,有时有回火现象。首先使用测试仪对电控系统进行测试,测试结果系统正常无故障。查看动态输入输出数据均无异常信号,检查点火线圈、分电器、缸线、火花塞均未发现异常。从火花塞的颜色分析,发动机各缸工作良好。 再 次 检 查 油 压 : 怠 速 时 为260kPa。拔下油压调节器上的真空管,油压上升为 300 kPa 左右———油压也正常。重新更换了所有的火花塞,试车,故障依旧。因其点火时间是受 ECU 控制无法调整,所以点火时间也应该无故障。难道是进气压力传感器的取气孔堵塞了?可是取下清洗后故障依旧。剩下的可能性只有进气系统漏气或者是排气系统堵塞了。于是先检查发动机的进气系统有无漏气现象,在检查过程中,偶然拔下了一个真空管,用手堵住真空管,感觉吸力不大,按理说在怠速时真空吸力应该是很大的,是不是发动机有外力在起反作用?于是将车辆升起之后,到车下检查,起动发动机,发现“嘶嘶”声来自于三元催化器与排气尾管连接处,三元催化转换器内部有敲击声。初步判断是三元催化转换器损坏。做急加速实验,检查排气口的排气量,证明三元催化器堵塞。后根据司机反映,该车经常出差去外地,可能是随意添加的外地的燃油质量有问题,将三元催化器损坏,造成排气系统堵塞。更 换 新的三元催化器,试车,故障排除。

 

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关键词:三元催化器

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