三元催化器的組成及結(jié)構(gòu)圖
隨著人類工業(yè)文明的發(fā)展,對(duì)環(huán)境的破壞日益嚴(yán)重,大氣的污染也日益加劇。人們逐漸認(rèn)識(shí)到,汽車的尾氣是重要的大氣污染源,因此對(duì)汽車尾氣的治理就成了汽車行業(yè)的一個(gè)亟需解決的問題。通過(guò)對(duì)汽車尾氣的分析,發(fā)現(xiàn)其中的CO、HC和NOx是污染大氣最嚴(yán)重的物質(zhì),所以,汽車尾氣的治理越來(lái)越重要,催生出了汽車尾氣凈化裝置,三元催化器是汽車尾氣凈化裝置的主要組成部分。它可以極大的降低尾氣對(duì)大氣的污染程度。
三元催化器是對(duì)汽車及其它發(fā)動(dòng)機(jī)固定污染源進(jìn)行排氣凈化處理的主要部件。它采用鉑(Pt)、銠(Rh)、鈀(Pd)三種貴金屬作為催化劑對(duì)排氣中的一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸衔镞M(jìn)行氧化和還原處理,生成二氧化碳、氮?dú)庖约八?,從而達(dá)到凈化的結(jié)果。其凈化效率十分高,可以凈化90%以上的有害物質(zhì)。隨著人們對(duì)環(huán)境的關(guān)注程度的提高,各個(gè)國(guó)家及地區(qū)都制定了越來(lái)越嚴(yán)格的排放法規(guī),該部件在排放后處理方面起著舉足輕重的地位。
三元催化器結(jié)構(gòu):
三元催化器一般由殼體、減振層、載體和催化劑涂層4部分組成。
殼體由不銹鋼材料制成,以防氧化皮脫落造成載體的堵塞。減振層的材料一般是膨脹墊片或鋼絲網(wǎng)墊,起密封、保溫和固定載體的作用,以防止振動(dòng)、受熱變形等原因?qū)d體造成的損害。膨脹墊片由膨脹云母、硅酸鋁纖維和粘接劑組成。
膨脹墊片在第1次受熱時(shí)體積明顯膨脹,而在冷卻時(shí)只是部分收縮,這樣就使殼體與載體之間的縫隙完全脹死和密封。
催化器載體一般為蜂窩狀陶瓷材料,也有少數(shù)用金屬(不銹鋼)材料。三玩催化器的外面用雙層不銹薄鋼板制成筒形。在雙層薄板夾層中裝有絕熱材料---石棉纖維氈。內(nèi)部在網(wǎng)狀隔板中間裝有凈化劑
凈化劑:凈化劑由載體和催化劑組成。載體一般由三氧化二鋁制成,其形狀有球形多棱體形和網(wǎng)狀隔板等。
催化劑涂層
催化劑涂層:主要為Pt(鉑)、Rh(銠)、Pd(鈀)和助催化劑CeO2(二氧化鈰)、氧化催化劑γ-Al2O3(三氧化二鋁)組成,涂在載體中通氣管路的內(nèi)壁上。其粗糙多孔的表面可以使載體壁面的實(shí)際催化反應(yīng)面積大大增加,助催化劑的主要作用在于提高催化劑的活性和高溫穩(wěn)定性。
三元催化器的使用條件
1、燃油要求車輛所用燃油必須為無(wú)鉛清潔燃油。因?yàn)楹U油燃燒后,鉛顆粒隨廢氣排經(jīng)三元催化器時(shí),會(huì)覆蓋在催化劑表面,使催化劑作用面積減少,從而大大降低催化器的轉(zhuǎn)換效率,這就是常說(shuō)的搿三元催化器鉛中毒”。低品質(zhì)燃油也是導(dǎo)致三元催化器燒縮、燒結(jié)、堵塞的主要原因之一。對(duì)汽油中硫、磷等雜質(zhì)的含量也有要求。
2、使用要求三元催化器必須和閉環(huán)電噴控制發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)使用。才能保持比較高的轉(zhuǎn)換效率,即發(fā)動(dòng)機(jī)理論空燃比為14.7:1。
3、溫度要求三元催化器的最佳工作溫度為500-8500之間,溫度太低三元催化器轉(zhuǎn)化效率較低,溫度太高容易使催化劑失去活性和催化劑載體燒結(jié)。