三元催化器的工作原理是什么？

「三元催化器」工作原理为化学反应·配合尾气高温可正常运行

解析基础：

1. 铂
2. 铑
3. 钯

汽车三元催化器功能是用于净化尾气有害成分，其核心物质是上述三种贵金属；不过成分并不仅仅是这三种，另外还有铜、铁、镍、锰、铈等。使用多种金属元素组成催化剂，原因在于尾气中的成分有非常多的种类，除去主要净化的“三元”以外，其实还有上百种物质。

那么三元催化器究竟是如何净化尾气的呢？答案已经很清晰了，催化剂自然是要进行化学反应，不同种类的元素与不同尾气成分均可在高温环境中分解；获得成分则以相对无害元素为主，反应过程就是精华过程。

番外知识：假设车辆的三元催化器损坏而需要更换，旧件绝对不应当做废品出品哦！因为「铂铑钯」都是挺贵的金属，不要认为“贵金属”有什么非常高深的专业解释，含义就是指贵重的金属材料。

【钌·铑·钯·锇·铱·铂·金·银】是八种贵金属，其中铂金的价值应当是众所周知的，铑钯的价值也很高；普通催化器中会含有1克左右的铂，小微型汽车的含量大致只有零点几克，排量越大的发动机匹配的催化含铂更高。所以汽车市场有很多回收催化器的机构，提炼的这些金属价值仍旧很高，回收价格是可以在200-500元区间的哦。

• 碳氢化合物·HC
• 氮氧化物·NOx
• 一氧化碳·CO

尾气中影响最大的物质就是这三种，HC也就是燃油的主要组成，产生排放的原因是燃烧不充分导致的结果；但是最重要的其实是四冲程内燃机在「排气冲程」中，理论层面是进气门关闭并排气门打开，然而实际情况却是两组气门会有短暂的一瞬间同时打开。

原因在于进气本身是需要“吸力”的，单纯遥控进气冲程活塞运行的负压里并不足够；而排气时尾气进入歧管时会产生系统，利用这种负压力可以有效且提前的进行空燃混合。但是也事实造成了未燃烧的混合气随着尾气排放，所以必须用【铂】对HC进行分解，催化后会生产二氧化碳和水。

【NOx】涵盖多种氮氧化物，这种物质带来的最大问题是形成酸雨；不过HC的问题也是非常严重的，因其含有的苯族物质以气溶胶的形态悬浮于空气（大气中），可以随风飘散到地球的所有角落，从而以不同的浓度标准缓慢的影响机体健康，说透了就是会致「癌」。

而酸雨的问题主要在于对土壤与植物的破坏，其中当然是主要影响农作物，这是个不能忽视的问题；所以NOx也是必须进行净化的，而【铑元素·净化】是目前控制NOx的唯一可行方案，所以催化器中还得加入这种贵金属。

（小微型载客汽车平均使用≤0.45克，中重型汽车的使用量更大）

【CO】一氧化碳同样是会影响空气质量的，其生成基础是碳物质未完全（充分）燃烧，特点是无色无味而且没有什么刺激性；但是CO是一种「窒息性气体」，虽然进入大气后会被稀释，但是架不住两大阵营的集中排放量过大。

比如工业领域的炼钢、煤气制造、传统火电、采暖系统，以及诸多工业领域都会产生CO；而保有量超过3亿台的机动车数据也很夸张，很多城市的统计数据显示，汽车尾气的占比是可以接近40%的哦。于是通过【钯】与一氧化碳反应，生成的物质是二氧化碳；虽然CO2还是会造成温室效应，但是总要比过量CO的影响小。

问题：工业领域的排放同样有极其严格的控制，就以火电站为参考吧，所有蒸汽轮机都要有脱硫脱硝去粉尘的系统；烟囱上都会有PM2.5检测设备，而且所有电站都没有权限拆检，数据要实时回传到检测机构，一旦超标则要承担相当程度的后果。

但似乎工业领域的排放仍然是大头，只是以目前的技术水平无法更低，然而为什么不“缩减工业”呢？很多汽车用户疑惑这一问题，其实完全没有必要。因为生活息息相关的几乎所有物品都是工业产品，工业是国之基础；以汽车通勤的用户占比不过六分之一都不到，需要保证的是公共交通的客货运输畅通，与基础工业与重工业连通才是最重要的。

三元催化器的净化需要很高的温度，启动温度会在「200℃」以上。不过启动后就能够达到标准，因为汽柴油的燃烧火焰温度极其高。

• 汽油-1200℃
• 柴油-1800℃

在做功结束排出尾气时，汽油机达到进气歧管也仍有接近1000度的高温；随即达到三元催化器后的温度仍旧会很高，但是不宜过高。理想的标准应当是在600度左右，如超过800℃就有可能破坏滤芯催化器。

会造成尾气温度超标的因素有两点：

1.发动机积碳过于严重，混合油气不能充分燃烧被过量排出。其中的主要成分是高浓度的HC，这种物质在高温环境中是可以再燃烧的；而燃烧的火焰温度当然也会达到1200的标准，那么如果在催化器中高频率的出现这种情况，结果会怎样呢？

所以在积碳严重之后需要即时清理，发动机怠速抖动、油耗升高且动力变差，这是积碳严重的主要特征。

2.车辆使用各类添加剂同样存在问题。很多号称可以净化油路甚至清理积碳的添加剂，对于用户而言最理想的状态是没有一点效果，否则则有可能是通过改变燃油成分，提高燃烧火焰温度去烧蚀少量的积碳。

结果自然是尾气温度也会提高，催化器损坏的速度是会加速的；而使用正常的燃油则基本无需考虑更换问题，三元催化器的使用寿命基本与汽车相同。

最后说明：三元催化器同样会有积碳，因为冷启动热车阶段的持续不充分燃烧，产生的游离碳颗粒会随着排气湍流进入歧管；其中大部分会通过催化器滤芯，随着尾气排放到车外，但也会有部分留存在蜂巢状的滤芯里。

积少成多后则会造成排气背压升高，影响的是进气效率和喷油量，说白了就是降低扭矩导致油耗升高。但催化器积碳的速度会比较慢，一般在发动机清理第二次或第三次积碳时，才有必要拆卸检查清理。关于催化器的话题就聊到这里了，供参考。

（准报废车辆可用草酸浸泡溶解，打算长期使用的车辆需要用专业溶解剂）

编辑：天和Auto-汽车科学岛

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三元催化器的工作原理是什么？

壹车热评，100%原创，谢绝搬运！

关于大名鼎鼎的三元催化器，想必开车的朋友没有不认识它的，作为汽车排气系统里的重要组成部分，它是一个非常重要的汽车尾气净化装置。那么我们为什么要叫“三元”催化器，而不是“四元”、“五元”催化器？

三元催化器中的“三元”，指的是催化剂涂层中所含的三种稀有贵金属元素：铂（pt）、铑(Rh)、钯(pd)，而催化剂涂层里所使用的物质则是硝酸铑、硝酸钯和硝酸铂，之所以三元催化器的价格都比较贵，这“三元”里所含有的稀有贵金属，就是原因之一，不过现在三元催化器中的稀有贵金属用量，已经越来越少了。

当汽车尾气在经过三元催化器的时候，它所含的三种物质会与尾气中的CO、HC和NOx等有害气体发生催化作用，通过氧化和还原反应将有害气体转变为无害的二氧化碳、水和氮气。说到这里，有很多人认为“三元”的含义应该是指尾气中的三种主要有害气体，关于这点壹车热评认为无所谓了，你认为它是GJM的《小时代》三部曲也可以。

三元催化器，它是由壳体、减震层、绝热层、催化剂涂层和载体等部分组成。

载体一般分为金属和稀土陶瓷两种，它们的外观类似蜂窝状，非常细，规格一般是400目。

催化剂涂层的成分是硝酸铑，硝酸钯，硝酸铂和助催剂、氧化剂所组成，它是被涂于载体的内壁之中。

目前市面上使用最广泛的三元催化器是以稀土陶瓷为载体的三元催化器，它的优点就是成本低，抗过载和抗高温性能比较强。但缺点就是对尾气的流动阻力比较大，稀土陶瓷载体会让三元催化器的温度上升速度不如金属载体，对发动机的动力性能会有一定的影响。所以很多人会为了获得更好的动力性，把三元催化器取下，然后在年审的时候在装上去。

三元催化器的正常工作温度是400℃左右，温度过低会导致载体内壁的催化剂涂层，和尾气中有害气体之间化学反应不充分，此时你的尾气排放就很难达标。而温度过高时，高温又会让催化剂涂层自身所含的成分发生化学反应，所以无论是温度过高还是过低，都会降低催化剂的催化效果。

金属载体的三元催化器，它的优点是载体内壁与有害气体的接触面积大，这对尾气达标是有帮助的，而且金属材质对尾气的流动阻力也比较小，因此对发动机的动力性能影响较小。同时由于是金属材质，所以这类三元催化器的热传导性会比较好，这个优点除了会让其拥有较好的升温性以外，它的抗热衰老性也会比较好。

金属载体的三元催化器，它的主要缺点就是成本较高，因为金属载体多为含铬、铝、钇等金属元素所组成的不锈钢材质，而铬、钇则都属于稀有的贵金属，价格自然不便宜。金属载体在发生催化反应的过程中，高温会让金属成分的极性增大，这就容易导致尾气中的杂质会被吸附在金属载体的内壁，从而引起三元催化器的堵塞或催化效果降低。

当然，稀土陶瓷载体的三元催化器同样也会发生堵塞问题，主要原因就是载体的蜂窝状管道实在是太细小了，发动机的积碳、未燃烧完全的燃油、汽油的含硫量过高、空气中的灰尘等等，都容易将三元催化器堵塞。

特别是城市拥挤路段走走停停的时候，更是三元催化器堵塞的一大元凶，而一些私人加油站可能会使用不达标的燃油，其成分里所含的铅元素在燃烧后也会引起三元催化器堵塞。此外，发动机的前后氧传感器是否工作正常，对三元催化器的工作状态也是起到重要作用。

综上所述，三元催化器作为汽车排气系统里的重要元件，它对你尾气排放是否达标起到至关重要的作用。我们在平时驾驶的过程中，可以通过闻尾气是否带有异味，例如臭鸡蛋的味道；排气管处的气流是否顺畅；摘下空滤后踩油门，排气管是否冒黑烟；加速时动力是否不能顺畅输出等方式，来观察自己的三元催化器是否出现了堵塞问题。

三元催化器的工作原理是什么？

现在的汽油车上都有一个尾气净化装置，它的名字叫做三元催化器，其主要作用是将汽车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物，进行氧化和还原处理，生成对大气无害的二氧化碳、氮气以及水，从而达到净化的结果。但是很多人仍然弄不懂：这三元是什么意思啊？这催化又是什么意思啊？它又是如何净化尾气的呢？它在使用中会不会消耗殆尽呢？下面我们就分别来回答这些问题并说说三元催化器的工作原理。

所谓的“三元”是指三元催化器中所含有的三种贵金属元素，分别是铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)，这三种元素的金属氧化物对某些化学反应具有催化作用。为此，人们就把它们以催化剂涂层的形式涂敷在陶瓷基体上，安装在汽车的排气管中以催化汽车尾气的氧化还原反应，三元催化器也由此得名。在尾气净化过程中，铂(Pt)和钯(Pd)主要起催化一氧化碳和碳氢化合物的作用，而铑(Rh)主要起催化氮氧化物的作用，陶瓷基体呈蜂窝状，可以大大增加三元催化器的催化反应面积。

所谓的“催化”是指三元催化器在净化尾气的过程中，能够起到增强尾气物质活性、加快反应速度的作用。但是它本身并不参与反应，自身的质量和化学性质不会发生变化，所以即使长时间工作，三元催化器也不会消耗殆尽。这就像我们在学高中化学时的氯酸钾加热分解制取氧气的实验，如果没有二氧化锰，反应会非常慢，但是加入少量的二氧化锰之后，反应速度会大幅度提高，但二氧化锰本身并没有任何消耗与性质上的变化。这种催化反应的过程和原理是非常复杂的，我们在此也不必讨论，只需要知道三元催化器的作用就好了。

三元催化器具体的工作过程是：当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的催化剂将增强一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物三种气体的活性，促使其在催化器表面进行一定的氧化-还原化学反应：一氧化碳在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳，碳氢化合物在高温下氧化成水和二氧化碳，氮氧化物还原成氮气和氧气。就这样三种有害气体都变成了无毒无害的常见气体，汽车尾气就这样得以净化。

如果汽车上没有三元催化器会怎么样呢？汽车尾气中的三种有害气体，在没有催化器的情况下，相互之间的化学反应速度是极慢的，有些反应甚至无法进行。因此这些有害气体几乎全部排放到了大气中，大大增加了空气的污染。在上世纪九十年代之前，汽车上就没有三元催化器，导致某些城市的空气污染极为严重，并且随着车辆数量的增加，这种污染益发严重。后来某些西欧国家就开始强制使用三元催化器，汽车尾气污染才得以有效控制，随后这一做法在世界各地都开始施行，我国在2000年以后生产的汽油车上也强制安装三元催化器。可以说，三元催化器是汽车尾气污染治理过程中的一个里程碑。

三元催化器在使用中不会消耗，所以也就无需定期更换。但是如果使用不当，比如使用了劣质燃油或含铅汽油、经常低温低速行驶、长时间高负荷行驶等，会导致它铅中毒、堵塞或高温烧结，从而失去对尾气的催化作用。这种情况下一般只能更换三元催化器，但是它的价格可是不便宜的，普遍都在四五千元以上。有些人就想：三元催化器坏了我就把它拆掉不用了会怎样？不就是尾气污染大吗？但是世界上这么多车，尾气污染肯定不差我一个。

我相信有这种想法的人不在少数，特别是中国人，实在是太聪明了，总是能在严谨的政策中找到漏洞。不过这次恐怕要失算了。一方面，汽车没有三元催化器，尾气污染大，每年一次的检车肯定不合格；另一方面，汽车在技术上已经把这种行为屏蔽掉了。它是发动机闭环控制系统中的一个重要元件，安装在它上面的氧传感器会检测进入与排出其中的废气氧含量，然后将信号反馈给发动机控制单元，以调节喷油量，形成闭环控制。如果不安装它，发动机收不到正确的尾气信号，会出现控制混乱的故障，汽车会出现加速无力、油耗增高等故障，发动机故障灯也会点亮。

三元催化器的工作原理是什么？

三元催化器是一个车上非常重要的配件，它的工作状态是否正常直接可以决定我们验车的时候尾气能不能达标。不过不少车主对于三元催化器并不是很了解，今天我们来看看三元催化到底有什么用，以及它的工作原理是怎样的。

我们先来看看三元催化器的作用，三元催化器的最主要作用就是净化尾气，它是一个安装在排气系统中的一个机外净化装置，一般来说举起车辆我们在排气管的位置就能看到它。它可以将汽车排出的类似一氧化碳啊、硫化气体啊之类的有害气体进行过滤，转化为二氧化碳、水和氮气这种无毒无害的气体。所以可以想象一下，如果没有三元催化器我们的环境污染会更加严重。

它的工作原理是，在三元催化器内有一组过滤装置里面还有净化剂，就好像我们净水器的过滤装置一样，当有害气体通过三元催化器的时候，其中的净化剂就将有害气体吸附并且进行化学反应，从而变成无害的气体。这就是它的基本工作原理，其实大家只要将三元催化器理解成一台净水器就都能理解了。

不过大家需要注意的是，由于三元催化器一直是吸附有害气体的，而且和车辆排气连接在一起，因此很容易被发动机带出的积碳堵塞，这样会导致净化能力下降，从而导致排放不达标，因此需要清洗一下，具体清洗里程数每辆车可能还不一样，可以参考保养手册。

以上就是有关三元催化器的一些知识，希望对大家能够起到帮助。

三元催化器的工作原理是什么？

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它的作用是净化尾气降低污染，由非常多稀有金属组合而成的蜂窝状零件，它可将汽车尾气排出的一氧化碳、碳氢化合物等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。由于这种催化器可将废气转化为无害物质，故称三元。

我国使用的汽油含硫、磷量高，它能在氧传感器和三元催化器表面形成化学络合物。中国的城市交通只能用堵来形容，开开停停的状况会使燃油不充分燃烧，不充分燃烧产物会附着在三元催化器表面。车辆在做清洗喷油嘴、节气门、进气道养护时积碳、颗粒物会污染三元催化器。

这些都会影响三元的正常使用。三元不能正常使用会导致车辆无法达到尾气排放标准，造成三元10-20万公里使用寿命缩短3-5万公里;

三元排气不畅，背压提高，车辆废油，动力下降，严重时会阻塞三元，造成车辆动力严重不足，甚至引起车辆自燃。

三元催化器是很重要的汽车部件，通常车辆每行驶3万公里需清洗三元催化器否则车出现尾气排放超标、发动机故障灯亮起、排气管烧红，异响，排气怪味难闻。

三元催化器的工作原理是什么？

三元催化器：

当高温的汽车尾气通过净化装置时，三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、无毒的二氧化碳气体；

HC化合物在高温下氧化成水（H20）和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。