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一、3元催化器的工作原理

汽车3元催化器是安装在汽车排QI系统中非常重要的机外净化装置，它可将汽车尾QI排出的 CO、HC 和 NOx 等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的2氧化碳、水和氮气。由于这种催化器可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物，故称3元。3元催化器的工作原理是: 当高温的汽车尾气通过净化装置时3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CO2气体;HC 化合物在高温下氧化成水( H2O) 和CO2; NOx 还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，时汽车尾气得以净化。

二、3元催化器的故障诊断

现代汽车为控制尾QI排放大都配设了3元催化器。由于不能正确使用和维修，常出现催化转化器过早失效现象，而为使车辆正常行驶，不得不忍痛割受，将此装置拆除。这一方面造成浪费; 另一方面又使汽车尾QI排放得不到控制，严重污染环境。我们常说的欧三或欧四排放标准大多与催化器的质量有关，如果日常使用得当，发动机出现故障以后能够及时到 4S 店进行检修，从新车到车辆报废只需更换一次3元催化器。其次，还要避免底盘出现拖地的现象，因为催化器安装在排QI管上，离地面很近，催化器内部陶瓷载体如果刮蹭地面或碰到石头等硬物会破碎，会导致催化器和排气到堵塞。对催化转换器进行故障诊断时，可从以下几方面考虑:

( 一) 常见故障现象。3元催化器失效会导致发动机废QI排放量大; 3元催化转化器发堵会造成发动机起动困难或zui高车速降低。

( 二) 常见故障原因。( 1) 因使用了含铅汽油，催化剂表面就会因被覆盖而失效，载体孔洞表面沉积了铅( 铅中毒) ，而失去了催化反应的作用。( 2) 因排气中的 HC 含量过高而使用3元催化转化器内的反应( 燃烧) 过于强烈，反应温度过高而被烧坏或长期在高温下工作而老化。( 3) 因碰撞、震动等情况使3元催化转化器壳体或载体有变形、破裂等机械损伤。( 4) 排气中的锌、磷、碳等在载体表面沉积( 惯性中毒) 而使其慢慢失去催化反应的作用，甚至造成排气发堵。

( 三) 3元催化转换器的检修。起动发动机，接真空表，缓慢加速，真空度逐渐下降，说明排QI系统有阻碍现象。有可能是3元催化转化器阻塞，拆下3元催化转化器，用手电筒或其他照明灯具照明，检查催化转化器是否有堵塞、熔化、开裂和其他损伤。如果有，则需要更换3元催化转化器。如果从里面倒出很多粉末，说明3元催化转化器已经损坏，需要更换。若是催化转化器烧坏，除了更换新的3元催化转化器外，还应检查有无引起发动机缺火或燃烧不完全的其他故障:

1. 点火系故障。如火花塞有无积碳或烧损、高压导线是否脱落或接触不良、点火线圈是否有短路或漏电等而使某缸不着火或火花弱。

2. 喷油器故障。如喷油器是否因阀关闭不严而滴油、喷油器积碳或通道堵塞等而使混合气过浓而燃烧不完全或混合气过稀而不着火。

3. 供油系统故障。如燃油滤清器堵塞、燃油泵性能不良、油管堵塞等使供油不畅，造成混合气过稀而不着火。

4. 传感器故障。如冷却液温度、进气温度、节气门位置、车速、进气压力、氧传感器或其他线路有故障，容易使发动机在混合气过浓的状态下工作。

5. 发动机故障。冷起动困难，起动时间过长。

( 四) 3元催化转化器的使用与维修注意事项。

为保证3元催化转化器正常工作，延长使用寿命，使用及维修中应尽量减少铅、锌、硫、磷及碳氢化合物排入3元催化转化器。3元催化转化器不仅怕铅，其他很多重金属也会对它造成损害。炽热高温的排气，容易造成3元催化转化器损坏。例如，喷油器泄漏大量油滴，未能在气缸内燃烧，而可能被其他气缸的排气点燃，形成炽热的排气。

1. 一是只能使用规定标号的无铅汽油。3元催化转化器在使用过程中会因为燃油不纯而使表面有铅、锌、硫、磷等杂质的沉积，造成3元催化转化器失效。

2. 是不准使用没有认可或推荐的汽油添加剂、机油及机油添加剂。因为机油或多或少地会进入气缸参加燃烧，添加剂中的铅会随排气附着在3元催化转化器的表面，使3元催化转化器失效，严重的还有可能损坏发动机。机油消耗异常时，应尽快解决，因为机油中所含的磷会使氧传感器及3元催化转化器失效。

3. 是严禁用起动机带动车辆移动。

4. 是不要在有易燃物( 如干草、汽油、酒精及一些有机溶剂等) 的路面和场地行驶及停车，以避免温度很高的3元催化转化器点燃易燃物而造成火灾。

5. 是当蓄电池电压不足或起动机故障时，不得长时间使用外力的方法起动发动机，因为系统通电后，只要收到发动机信号，喷油就开始; 若发动机长时间不着火，未燃烧的燃油就会积存在3元催化转化器内，一旦发动机开始工作，积存的燃油就会损坏转化器。

6. 是当燃油过低警告灯亮时，应尽早加满燃油，以避免油箱燃油液面过低而使油路中出现空气或油气，混合气过稀，导致发动机空燃比不在理论空燃比附近，增加3元催化转化器的负荷。

7. 是维修时，不能用断火法来判断各缸的工作情况，因为喷油器仍在工作，已喷出未燃烧的汽油会在3元催化转化器中燃烧并迅速造成破坏，在用起动机带动发动机测量气缸压力时，必须拔下喷油器插头。

8. 是定期检查和清洗喷油器，及时排除喷油器滴油、通道堵塞、表面积碳等故障，定期检查点火系统，及时排除高压线脱落或接触不良，火花塞积碳或烧损、点火线圈及线路不良等故障。

9. 是3元催化转化器属于贵重易碎物，3元催化转化器固定不牢或汽车在不平路面上行驶所谓颠簸，容易导致转化器中的催化剂载体损坏。紧固氧传感器和3元催化转化器接口端面螺栓，确保接头面的密封; 必要时以 1． 3Х105Pa 气压检查排气系统，应无明显泄漏。

10. 是 36 个月及之后的每 24 个月的附加保养项目，检测废QI排放。排气背压在3元催化转化器之前小于 440Х102Pa( 4G63) 。装用蜂巢型转化器的汽车，一般汽车每行驶80000km 应更转化器心体。装用颗粒转化剂的重量低于规定值时，应全部更换。

三、结语

总之，汽车在使用过程中容易受到路面的限制，产生拖底或强烈振动，造成催化转化器的碰撞，致使催化转化器载体破碎，容易阻塞排气通道，造成动力性能下降、燃油消耗增加、排放恶化等。由于供油系统、点火系统等的故障，发动机过热、回火，造成催化转化器载体烧结、剥落，排气阻力增大，同样也会产生上述的不良影响。另外，由于燃油或润滑油使用不当，造成催化剂中毒、活性下降，催化转化效率受到影响，进而使汽车排放性能恶化。