本田发动机排放系统TWC（三元催化器）原理.pdf

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三元催化器
Three Way Catalyst(TWC :三元催化剂)的构造与功能
1. 概要说明
2. 推测的故障与原因
3. 监测手法(副HO2S反转周期检测法)
4. 监测条件(副HO2S反转周期检测法)
5. 亮灯方法、熄灯基准(副HO2S反转周期检测法)
6. 监测手法(预测副HO2S偏差检测法)
7. 监测条件(预测副HO2S偏差检测法)
8. 亮灯方法、熄灯基准(预测副HO2S偏差检测法)
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1. 功能构造的说明图1
§常用的三元催化剂材料有
促进NOx分解的铑;及具有促进CO,HC氧化功能的钯与白金。
对于排气,为了能够有效地进行反复的化学反应,通常作用是以网状
所设定的体积比表面积.
§通过氧传感器对空燃比反馈进行控制,将空燃比比例控制在理论空
燃比附近。在这些作用中:
图2
三元催化剂
・高浓度的空燃比浓(O2淡少)时,催化剂自身释放出O2,以促进
HC 或CO的氧化。
而且以CO作为媒介,将NOX还原/氧化为N2,C2,CO2。
・空燃比淡(O2过多)时,一边储存O2,一边使HC与CO发生氧化,变
成H2O、CO2。
通过这个反复过程,净化了CO,HC,NOX。
§由于熄火等原因,造成未燃烧气体产生异常发热时,造成表面积下
降、构成变化、重金属集中等促进化学反应的能力下降(热劣化)。图3
最佳净化温度区
这种能力的下降,即使在正常工作时,也会随着时间的变化而下
降。 90
低温区高温区
不能发生化学热劣化开始
催化剂净化率(%) 反应
0 500 950-1050
催化剂温度(℃) Page-2
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图4 1. 热劣化
2 .推测的故障与原因
2-1. 推测的故障形态
催化剂自身的净化性能下降,可以推测有下列1~4种原因。
§ 可以用肉眼判断出来的熔损,破损。剂中毒

更换催化剂
图5 MIL亮灯
长期使用(年久劣化)
净化性能劣化
劣化异常高温劣化
熔损
外部(冲击)
破损
内部(催化剂内燃料着火) 后着火
催化剂中毒品质不良燃料(硫磺含量过高) 使用有铅汽油
暂时性的
性能下降
异常升温排压漏气
(催化剂温度上升不足)
劣化检测用、副HO2S传感器异常
其它原因
催化剂净化最佳空燃比控制出现偏差由于其它原因空燃比有偏差。
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2 . 推测的故障与原因
2-2, 推测故障
可以通过MIL亮灯,得知催化剂性能的下降。
图6
诊断手法 DTC
排气
P0420
故障形态什么时候,为什么发生? 推测的根本原因 P0301~ P0171
影响(P0430)※V6 P0172
催化剂劣化熄火检测空燃比异常
由于长时间劣化因正常使用而劣化有故障
1 热劣化失火故障故障
由于异常高温,特异劣化有
空燃比异常故障故障
失火故障故障
2 熔损由于异常高温,特异劣化有
空燃比异常故障故障
3 破损路况较差路段行驶,事故等不可推测有故障
老化推测内的劣化有故障
4 催化剂中毒
使用含硫磺高的燃料非指定燃料, 故障
地域差异等有
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3. 监测手法
3-1. 中国的OBD监测手法
①副HO2S反转周期检测法
②预测副HO2S偏差检测法
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3. 监测手法
3-2. OBD监测适应车型
图7 中国上市车型 ENG MISS 04M 05M 06M 07M
L4 AT
・ACCORD