三元催化器早期失效的原因
1.溫度過(guò)高
常溫下三元催化轉化器不具備催化能力,其催化劑必須加熱到一定溫度才具有氧化或還原的能力,通常催化轉化器的起燃溫度在250—350℃,正常工作溫度一般在350—700℃。催化轉化器工作時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量的自量越高,氧化的溫度也愈高,當溫度超過(guò)850—1000℃時(shí),其內涂層的催化劑很可能會(huì )脫落,載體碎裂。所以必須注意控制造成排氣溫度升高的各種因素,如點(diǎn)火時(shí)間過(guò)遲或點(diǎn)火次序錯亂、斷火等,這都會(huì )使未燃燒的混合氣進(jìn)入催化反應器,造成排氣溫度過(guò)高,影響催化轉化器的效能。
2.慢性中毒
催化劑對硫、鉛、磷、鋅等元素非常敏感,硫和鉛來(lái)自于汽油,磷和鋅來(lái)自于潤滑油,這四種物質(zhì)及它們在發(fā)動(dòng)機中燃燒后形成氧化物顆粒易被吸附在催化劑的表面,使催化劑無(wú)法與廢氣接觸,從而失去了催化作用,即所謂的“中毒”現象。
3.表面積碳
當汽車(chē)長(cháng)期工作于低溫狀態(tài)時(shí),三元催化器無(wú)法啟動(dòng),發(fā)動(dòng)機排出的炭煙會(huì )附著(zhù)在催化劑的表面,造成無(wú)法與CO和HC接觸,長(cháng)期下來(lái),便使載體的孔隙堵塞,影響其轉化效能。
4.排氣惡化
催化轉化器對污染物的轉化能力有一定的限度,因此必須通過(guò)機內凈化技術(shù)將原始排氣降到最低。如果排放的廢氣污染物各成分的濃度、總量過(guò)大,比如混合氣偏濃等,就會(huì )影響催化器的催化轉化能力,降低其轉化效率。此外,由于廢氣中有大量的HC和CO進(jìn)入催化反應器后,會(huì )在其中產(chǎn)生過(guò)度的氧化反應,氧化反應產(chǎn)生大量熱量將使催化反應器溫度過(guò)高而損壞。
5.與發(fā)動(dòng)機不匹配
即使是同樣的發(fā)動(dòng)機,同樣的三元催化轉化器,車(chē)型不同,發(fā)動(dòng)機常用的工作區間就不同,排氣狀況就發(fā)生變化,安裝三元催化器的位置就不同,這都會(huì )影響三元催化轉化器的催化轉化效果。因此,不同的車(chē)輛,應使用不同的三元催化轉化器。
6.氧傳感路失效
為使廢氣催化率達到最佳(90%以上),必然在發(fā)動(dòng)機排氣管中安裝氧傳感器并實(shí)現閉環(huán)控制,其工作原理是氧傳感器將測得廢氣中氧的濃度,轉換成電信號后發(fā)送給ECU,使發(fā)動(dòng)機的空燃比控制在一個(gè)狹小的、接近理想的區域內(14.7:1),若空燃比大時(shí),雖然CO和HC的轉化率略有提高,但NOx的轉化率急劇下降為20%,因此必須保證最佳的空燃比,實(shí)現最佳的空燃比,關(guān)鍵是要保證氧傳感器工作正常。如果燃油中含鉛、硅就會(huì )造成氧傳感器中毒。此外使用不當,還會(huì )造成氧傳感器積碳、陶瓷碎裂、加熱器電阻絲燒斷、內部線(xiàn)路斷脫等故障。氧傳感器的失效會(huì )導致空燃比失準,排氣狀況惡化,催化轉化器效率降低,長(cháng)時(shí)間會(huì )使催化轉化器的使用壽命降低。