三元催化轉化器早期失效的原因與對策

隨著環境保護要求的日益苛刻，越來越多的汽車安裝了廢氣催化轉化器以及氧傳感器裝置。它安裝在發動機排氣管中，通過氧化還原反應，將發動機排放的三種廢氣有害物一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物轉化為無害的水，二氧化碳和氮氣，故又稱為三元（效）催化轉化器。其催化劑大都含有鉑、銘等貴金屬或稀土元素，價格昂貴，在正常情況下，使用壽命為80000km左右（國產的三元催化轉化器也能達到50000km以上）。由於三效催化轉化器的工作要求比較嚴格，如果使用不當，會造成催化器早期失效甚至損壞。

（1）三元催化轉化器早期失效的原因

①溫度過高。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為250～350℃，正常工作溫度一般為350～700℃。催化轉化器工作時會產生大量的熱量，廢氣中一氧化碳和碳氫化和物的含量越高，氧化的溫度也愈高，當溫度超過850～1000℃時，其內塗層的催化劑很可能會脫落，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，如點火時間過遲或點火次序錯亂、斷火等，這都會使未燃燒的混合氣進入催化反應器，造成排氣溫度過高，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，硫和鉛來自於汽油，磷和鋅來自於潤滑油，這4種物質及它們在發動機中燃燒後形成的氧化物顆粒易被吸附在催化劑的表面，使催化劑無法與廢氣接觸，從而失去了催化作用，即所謂的“中毒”現象。

③排氣惡化。催化轉化器對污染物的轉化能力有一定的限度，因此必須通過機內淨化技術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、總量過大，比如混合氣偏濃等，就會影響催化器的催化轉化能力，降低其轉化效率。此外，由於廢氣中有大量的HC和CO進入催化反應器，會在其中產生過度的氧化反應，氧化反應產生大量熱量將使催化反應器溫度過高而損壞。

④表面積炭。當汽車長期工作於低溫狀態時，三元催化器無法啟動，發動機排出的炭煙會附著在催化劑的表面，造成無法與一氧化碳和碳氫化合物接觸，長期下來，便使載體的孔隙堵塞，影響其轉化效能。

⑤與發動機不匹配。即使是同樣的發動機，同樣的三元催化轉化器，車型不同，發動機常用的工作區間就不同，排氣狀況就會發生變化，安裝三元催化轉化器的位置就不同，就都會影響三元催化轉化器的催化轉化效果。因此，不同的車輛，應使用不同的三元催化轉化器。

⑥氧傳感器失效。為使廢氣催化率達到最佳（90％以上），必須在發動機排氣管中安裝氧傳感器並實現閉環控制。其工作原理是氧傳感器將測得廢氣中氧的濃度，轉換成電信號後發送給ECU，使發動機的空燃比控制在一個狹小的、接近理想的區域內（14.7 : 1）。若空燃比大時，雖然一氧化碳和碳氫化合物的轉化率略有提高，但氮氧化合物的轉化率急劇下降為20％，因此必須保證最佳的空燃比。實現最佳的空燃比，關鍵是要保證氧傳感器工作正常。如果燃油中含鉛、硅就會造成氧傳感器中毒，此外使用不當，還會造成氧傳感器積炭、陶瓷碎裂、加熱器電阻絲燒斷、內部線路斷脫等故障。氧傳感器的失效會導致空燃比失准，排氣狀況惡化，催化轉化器效率降低，長時間會使催化轉化器的使用壽命降低。

（2）使用時應注意的問題  以上三效催化轉化器早期失效的多種原因，使用時應注意以下事項。

①勿用含鉛汽油。

②勿長期急速運轉（開環控制狀態）。

③勿讓發動機轉速忽快忽慢。

④點火時間勿太遲。

⑤避免長時間啟動不著火。

⑥不要長時間拔出高壓線試火。

⑦測量氣缸壓力時，要拔下燃油泵的中控接頭，從而能停止噴油器向氣缸內噴油。

⑧發現有氣缸工作不良時，應及時停車檢查並排除故障。

⑨避免混合氣偏濃的諸多因素，如噴油器關閉不嚴、燃油壓力調節器失效（油壓過高）、氧傳感器失效、空氣流量傳感器失效等。

⑩催化轉化器只要正確使用，一般不需要維護，故不要隨便拆卸，如需更換時一定要與發動機匹配。