逢場作戲4378
現在的汽油車上都有一個尾氣淨化裝置，它的名字叫做三元催化器，其主要作用是將汽車尾氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物，進行氧化和還原處理，生成對大氣無害的二氧化碳、氮氣以及水，從而達到淨化的結果。但是很多人仍然弄不懂：這三元是什麼意思啊？這催化又是什麼意思啊？它又是如何淨化尾氣的呢？它在使用中會不會消耗殆盡呢？下面我們就分別來回答這些問題並說說三元催化器的工作原理。
所謂的“三元”是指三元催化器中所含有的三種貴金屬元素，分別是鉑(Pt)、銠(Rh)、鈀(Pd)，這三種元素的金屬氧化物對某些化學反應具有催化作用。為此，人們就把它們以催化劑塗層的形式塗敷在陶瓷基體上，安裝在汽車的排氣管中以催化汽車尾氣的氧化還原反應，三元催化器也由此得名。在尾氣淨化過程中，鉑(Pt)和鈀(Pd)主要起催化一氧化碳和碳氫化合物的作用，而銠(Rh)主要起催化氮氧化物的作用，陶瓷基體呈蜂窩狀，可以大大增加三元催化器的催化反應面積。
所謂的“催化”是指三元催化器在淨化尾氣的過程中，能夠起到增強尾氣物質活性、加快反應速度的作用。但是它本身並不參與反應，自身的質量和化學性質不會發生變化，所以即使長時間工作，三元催化器也不會消耗殆盡。這就像我們在學高中化學時的氯酸鉀加熱分解制取氧氣的實驗，如果沒有二氧化錳，反應會非常慢，但是加入少量的二氧化錳之後，反應速度會大幅度提高，但二氧化錳本身並沒有任何消耗與性質上的變化。這種催化反應的過程和原理是非常複雜的，我們在此也不必討論，只需要知道三元催化器的作用就好了。
三元催化器具體的工作過程是：當高溫的汽車尾氣通過淨化裝置時，三元催化器中的催化劑將增強一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物三種氣體的活性，促使其在催化器表面進行一定的氧化-還原化學反應：一氧化碳在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳，碳氫化合物在高溫下氧化成水和二氧化碳，氮氧化物還原成氮氣和氧氣。就這樣三種有害氣體都變成了無毒無害的常見氣體，汽車尾氣就這樣得以淨化。
如果汽車上沒有三元催化器會怎麼樣呢？汽車尾氣中的三種有害氣體，在沒有催化器的情況下，相互之間的化學反應速度是極慢的，有些反應甚至無法進行。因此這些有害氣體幾乎全部排放到了大氣中，大大增加了空氣的汙染。在上世紀九十年代之前，汽車上就沒有三元催化器，導致某些城市的空氣汙染極為嚴重，並且隨著車輛數量的增加，這種汙染益發嚴重。後來某些西歐國家就開始強制使用三元催化器，汽車尾氣汙染才得以有效控制，隨後這一做法在世界各地都開始施行，我國在2000年以後生產的汽油車上也強制安裝三元催化器。可以說，三元催化器是汽車尾氣汙染治理過程中的一個里程碑。
三元催化器在使用中不會消耗，所以也就無需定期更換。但是如果使用不當，比如使用了劣質燃油或含鉛汽油、經常低溫低速行駛、長時間高負荷行駛等，會導致它鉛中毒、堵塞或高溫燒結，從而失去對尾氣的催化作用。這種情況下一般只能更換三元催化器，但是它的價格可是不便宜的，普遍都在四五千元以上。有些人就想：三元催化器壞了我就把它拆掉不用了會怎樣？不就是尾氣汙染大嗎？但是世界上這麼多車，尾氣汙染肯定不差我一個。
我相信有這種想法的人不在少數，特別是中國人，實在是太聰明瞭，總是能在嚴謹的政策中找到漏洞。不過這次恐怕要失算了。一方面，汽車沒有三元催化器，尾氣汙染大，每年一次的檢車肯定不合格；另一方面，汽車在技術上已經把這種行為屏蔽掉了。它是發動機閉環控制系統中的一個重要元件，安裝在它上面的氧傳感器會檢測進入與排出其中的廢氣氧含量，然後將信號反饋給發動機控制單元，以調節噴油量，形成閉環控制。如果不安裝它，發動機收不到正確的尾氣信號，會出現控制混亂的故障，汽車會出現加速無力、油耗增高等故障，發動機故障燈也會點亮。
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它的作用是淨化尾氣降低汙染，由非常多稀有金屬組合而成的蜂窩狀零件，它可將汽車尾氣排出的一氧化碳、碳氫化合物等有害氣體通過氧化和還原作用轉變為無害的二氧化碳、水和氮氣。由於這種催化器可將廢氣轉化為無害物質，故稱三元。
我國使用的汽油含硫、磷量高，它能在氧傳感器和三元催化器表面形成化學絡合物。中國的城市交通只能用堵來形容，開開停停的狀況會使燃油不充分燃燒，不充分燃燒產物會附著在三元催化器表面。車輛在做清洗噴油嘴、節氣門、進氣道養護時積碳、顆粒物會汙染三元催化器。
這些都會影響三元的正常使用。三元不能正常使用會導致車輛無法達到尾氣排放標準，造成三元10-20萬公里使用壽命縮短3-5萬公里;
三元排氣不暢，背壓提高，車輛廢油，動力下降，嚴重時會阻塞三元，造成車輛動力嚴重不足，甚至引起車輛自燃。
三元催化器是很重要的汽車部件，通常車輛每行駛3萬公里需清洗三元催化器否則車出現尾氣排放超標、發動機故障燈亮起、排氣管燒紅，異響，排氣怪味難聞。
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具體的工作原理需要一本2萬字的小冊子。這裡只簡單科普以下概念。
汽油燃油發動機排放物主要汙染物為一氧化碳(CO)，碳氫化合物(CHx)和氮氧化合物(NOx)。
這些汙染物在排氣系統不會自然轉化為無害物。
研究發現鉑銠等貴金屬作為催化劑可以促進這三種廢氣從有害轉化為無害，但轉化效率與貴金屬品種以及含量溫度廢氣成分有關。科研人員把可以促使廢氣轉化的裝置稱為催化轉化器。
科研人員找到了其中的規律並製成商品。因為要在該產品中發生倆個催化氧化(一氧化碳被氧化成二氧化碳，碳氫被氧化物二氧化碳和水)反應和一個催化還原(氧氮化合物被還原成氮氣和水)反應，即共有三種(元)物質發生了催化反應，因此將汽油發動機的排放轉化器稱為三元催化轉化器。
需要指出的是：為了應對苛刻的廢氣排放標準，提高轉化效率，有些車會增加顆粒物捕捉器(如柴油機的尿素罐)，將三元催化器分為還原型催化轉化器(主要針對氮氧化物物)和氧化型催化轉化器(主要針對碳氫和氧氮化合物)。
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三元催化器的工作原理是 當高溫的汽車尾氣通過淨化裝置時，三元催化器中的淨化劑將增強CO、碳氫化合物和NOx三種氣體的活性，促使其進行一定的氧化-還原化學反應
