草酸溶液清洗三元催化器的實踐研究

杜慧起

（天津中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津　300350）

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草酸溶液清洗三元催化器的實踐研究

杜慧起

（天津中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津300350）

摘要：三元催化器是安裝在汽車排氣系統(tǒng)中最重要的機外凈化裝置，已經(jīng)成為汽油機達到國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)配。三元催化器的造價比較昂貴，對三元催化器進行低費用修復(fù)，能夠給車主帶來很大的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：三元催化器；保養(yǎng)；草酸溶液

1　三元催化器的作用與原理

三元催化器，是安裝在汽車排氣系統(tǒng)中最重要的機外凈化裝置，已經(jīng)成為汽油機達到國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)配。它可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮氣。

當(dāng)高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，三元催化器中的鈀、銠、鉑作為催化劑將增強CO、HC和NOx三種氣體的活性，促使其進行一定的氧化——還原化學(xué)反應(yīng)，其中CO在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體；HC化合物在高溫下氧化成水（H20）和二氧化碳；NOx還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣得以凈化。由于這種催化器可同時將廢氣中的三種主要有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，故稱三元。

2　修復(fù)三元催化器的必要性分析

在三元催化器的結(jié)構(gòu)設(shè)計上，沒有一款留有拆卸螺栓，屬于不建議修復(fù)件。如果三元催化器損壞，按照標(biāo)準(zhǔn)的汽車維修流程，應(yīng)該更換新件。因為三元催化器的造價比較昂貴，動輒數(shù)千元。因此，如果能夠?qū)θ呋鬟M行低費用修復(fù)，則能夠給車主帶來很大的經(jīng)濟效益。一些車型的三元催化器可以直接將總成拆下，修復(fù)工序則省去很多麻煩，一些車型則需要先將排氣管拆下后進行氣焊切割才能將三元催化器露出。因拆裝引起的切割和焊接的工時費以及類草酸溶液的成本合計幾百元，修復(fù)具有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟價值。筆者利用尾氣分析儀進行了修復(fù)前后的尾氣成分檢測，并將修復(fù)后的測量數(shù)據(jù)與國家排放法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)進行了對比，結(jié)果顯示，經(jīng)過修復(fù)的三元催化器的性能可以恢復(fù)原三元催化器80%以上的功效，并達到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3　類草酸溶液清洗三元催化器的步驟與方法

（1）三元催化器故障的現(xiàn)象。通常在8萬km以上時，三元催化器容易出現(xiàn)故障。當(dāng)三元催化器出現(xiàn)故障，則發(fā)動機故障燈常亮不熄。發(fā)動機排氣系統(tǒng)設(shè)計有前后兩個氧傳感器。前氧傳感器的作用就是在“閉環(huán)控制”的時候，向發(fā)動機電腦反饋排放廢氣中氧含量，發(fā)動機電腦根據(jù)此信號修正噴油量。后氧傳感器安裝在三元催化轉(zhuǎn)換器的后方，后氧傳感將三元催化轉(zhuǎn)換器后方的氧含量反饋給發(fā)動機電腦，發(fā)動機電腦將兩個氧傳感器的信號進行對比，正常情況下前氧傳感器的信號高于后氧傳感器，如果兩個氧傳感器的信號相同，證明三元催化轉(zhuǎn)換器失效。當(dāng)三元催化器失效，發(fā)動機故障燈常亮不熄時，使用解碼器通過OBD-Ⅱ自診斷插座調(diào)取發(fā)動機故障碼，將會得到“三元催化效率低下”的故障信息。強行消掉故障碼，一兩天后又復(fù)亮，則有必要對三元催化器進行清洗或更換。

（2）清洗前的準(zhǔn)備工作。先拆卸掉排氣管。有的三元催化器是單獨的可拆排氣節(jié)段，可以直接將三元催化器總成拆卸下來。有的三元催化器不是單獨的一

個可拆節(jié)段，要動割動焊，從三元前端割斷排氣管。注意：割斷前要做好記號，這樣焊回后，曲度和方向才能保證裝回原車。清洗前一定要拆卸掉氧傳感器，以免被清洗溶液腐蝕而報廢。氧傳感器，也屬于發(fā)動機電控系統(tǒng)中造價成本比較高的一種傳感器。

（3）清洗方法。將三元催化器放置在容器內(nèi)，注入潔廁精，約20分鐘后，發(fā)現(xiàn)三元催化器內(nèi)部陶瓷表面將有很多黑色泡沫狀雜物，取出三元催化器，先用清水反復(fù)清洗，后用氣泵吹洗至干凈。將草酸放置在容器中，將三元催化器浸泡在液面以下。草酸，即乙二酸，有一定毒性，使用時要注意。皮膚接觸草酸后,應(yīng)及時用水清洗。20分鐘后，松開捆扎端，放掉清洗液，先用清水反復(fù)清洗，后用氣泵吹洗至干凈。

（4）三元催化器性能檢測。將清洗后的三元催化器重新裝復(fù)在發(fā)動機排氣管上，起動發(fā)動機，觀察發(fā)動機故障指示燈是否亮起。如果發(fā)動機故障指示燈在啟動后自動熄滅，則證明三元催化器沒有繼續(xù)堵塞。使用廢氣分析儀對發(fā)動機尾氣進行有害成分濃度檢測，對比測量數(shù)據(jù)是否滿足排放法規(guī)國標(biāo)的相關(guān)要求。

4　三元催化器的保養(yǎng)

要避免三元催化器的堵塞失效，日常的良好保養(yǎng)則必不可少。目前，對于三元催化器的保養(yǎng)，比較有效的方法是使用三元清洗劑。三元清洗劑通過進氣真空管進入燃燒室燃燒后，在三元凈化器周圍建立一個高溫氧化環(huán)境，通過氧化還原反應(yīng)將附著在三元催化劑表面的硫、磷化學(xué)絡(luò)合物，汽油燃燒不完全產(chǎn)物，變成二氧化硫、二氧化碳氣體排出，從而達到清洗三元，恢復(fù)三元催化劑活性的目的。三元清洗劑能在燃燒室充分燃燒干凈，所以不會對發(fā)動機有任何危害。將輸液針頭插入發(fā)動機橡膠進氣真空管（切勿插入剎車真空管），將流量控制器開至最大，啟動發(fā)動機輸入清洗劑，發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)將三元清洗劑全部吸完，拔下輸液針頭后清洗，三元全過程即告完成。如果車輛準(zhǔn)備做尾氣工況檢測，應(yīng)先清洗噴油嘴和節(jié)氣門，然后在修理廠輸入一半清洗劑，到檢測場現(xiàn)輸入另一半清洗劑，效果最佳。

Practice Research on Cleaning Three-way Catalytic Converter with Oxalic Acid Solution

DU Hui-qi
（Zhongde Vocational and Technical College，Tianjin 300350，China）

Abstract:Three-way catalytic converter is one of the most important gas purification device in the automobile exhaust system，it has become a standard equipment which reaches gasoline engine achieveⅢstandards.Due to its expensive cost，low cost maintenance can bring great economic benefits to the owners.

Key words:Three-way Catalytic Converter；maintenance；oxalic acid solution

作者簡介：杜慧起（1984-），男，吉林磐石人，碩士研究生，講師，主要研究方向：汽車專業(yè)教育教學(xué)。

收稿日期：2016-01-22

中圖分類號：U472

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-980X（2016）02-0057-01