摘 要：本文首先简要介绍了三元催化转化器（TWC）的组成、原理主要评价指标及要求，之后分析TWC应用中出现常见故障的诊断与排除方法，最后概述了TWC的维护和发展。

　　关键词：三元催化；故障；维护；发展

　　1 三元催化转化器的组成与基本原理

　　汽车多采用以蜂窝陶瓷为载体的三元催化转化器（Three-Way Catalyst Converter，英文简称TWC），其结构主要由壳体、多孔陶瓷载体堇青石（每平方英寸有400～1200个孔，内表面涂有非常松的γ-Al2O3涂层，提高催化反应面积）和催化剂组成。催化转化器安装在排气管或排气消声器的内部，用于在排放前对尾气进行催化净化。其基本原理是通过催化剂的作用，把CO、HC、NOX 分别氧化、还原为CO2、N2和H2O，对三种有害尾气进行分别净化，故称为三元催化转换器。

　　2 三元催化转化器的主要评价指标与要求

　　（1）净化率：在一定条件下，催化剂对某种污染物的转化效率。净化率的计算公式为：

　　R=（1-B/A）×100

　　式中：R为净化率；A为安装净化装置前（CO、HC、NOX）污染物的浓度；B为安装净化装置后（CO、HC、NOX）的浓度。在标准混合气条件下，要求催化器净化率在90%以上。

　　（2）起燃温度T50：指催化剂在一定条件下对某一污染物的净化效率达到50%时的入口气体温度。起燃温度越低，催化剂活性越好，工作时机越早。

　　（3）空燃比特性：是指在各种空燃比条件下的净化率。在标准混合气浓度（空燃比为14.7）附近CO、HC净化率与空燃比的关系如图1所示。从图1来看，氧传感器是一个氧浓稀的开关，可以将检测的氧的浓度信号变为电信号作为空燃比的反馈信号传递到ECU中，以控制气缸内混合气的浓度，为TWC净化尾气建立一个良好的外部环境。

　　3 TWC常见故障诊断与分析

　　在正确使用及维护下可以保证8～10年或行驶10～20万公里能保持高效的净化率。但是，如果TWC与发动机匹配不良、安装及使用不当，TWC的净化率和使用寿命都会很快降低，甚至完全失去净化尾气的作用，造成TWC的早期失效。

　　3.1 引起TWC失效的故障分析

　　3.1.1 车用催化剂中毒

　　车用催化剂中毒的外在表现时：发动机怠速不稳，排气不畅，动力不足，噪音增大，油耗升高，排放明显超标。论文网站车用催化剂中毒是指TWC内涂的催化剂被化学材料，如燃料和机油中的铅、磷、硫，这些化学元素燃烧后的氧化物覆盖在催化剂表面，使尾气中的有害成分无法与催化剂接触，无法进行氧化、还原反应。

　　3.1.2 积炭堵塞

　　燃烧产生的积炭或机油经排气导管内氧化生成的积炭堵塞TWC陶瓷载体，造成排气不畅、恶化燃烧，导致发动机动力不足、怠速抖动、起动困难等故障，同时也使得TWC温度升高过多，造成高温烧结而失去活性。

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