作者：爱马客
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三元催化，是指将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气的催化。这种催化器能同时将废气中的三种主要有害物质转为无害物质，所以才称三元。
三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它出问题会影响车子的年审、油耗、动力、排气等很多方面，下面具体说一说：
1、尾气排放超标
这个好理解，三元催化器堵了，CO、HC和NOx等有害气体都直接排放了，肯定超标。
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2、油耗增加
三元催化器堵塞会影响氧传感器的正常工作，也就影响到发动机接收的氧传感器信号的准确性，从而不能准确的控制喷油、进气与点火，进而使油耗增加。
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3、排气不畅、动力下降
这个在涡轮增压车型上更为明显，三元催化器堵塞后，当需要高压排气的时候，由于堵塞导致排气不畅，从而影响进气量，进而导致发动机功率下降，然后导致动力下降、加油无力，跑起来会有不得劲的感觉。从这方面来说，这时候功率下降，为了获得相同的动力输出，驾驶员肯定会加大油门，这样也会导致油耗增加。
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4、、发动机抖动、故障灯亮、经常熄火
三元催化器严重堵塞的时候，由于无法及时将废气排出，必然造成背压倒流，当压力超过发动机排出的压力值反冲至燃烧室就会使发动机抖动、喘气直至熄火。
5、自燃
三元催化器的正常工作温度一般在400—800℃，一旦堵塞，影响排气，使高温气体聚集，导致三元催化器、排气管不断升温，当温度上升到邻近部件的着火点或者有相对容易点着的物体触碰到烧红的排气管，那么就很容易自燃了。
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闭环电喷车的三元催化器堵塞是一个很普遍的问题，特别是道路拥堵的城市。燃油油质差的地区，这个问题更加突出。三元催化器堵塞不仅严重造成车辆油耗增加、动力下降、尾气超标；更严重的能让排气管烧红，造成车辆自燃。
长期以来，汽修厂对于三元催化器堵塞没有有效的预防手段。也没有有效的治理手段，对于堵塞的三元催化器。只有采取更换的方法。这样既浪费了资源，又增加车辆用户的负担，有些不负责的修理厂甚至采取将三元催化器内的载体除掉的方法，使车辆对环境造成更严重的污染，所以三元催化器堵塞是闭环电喷车急需解决的问题。
一、三元催化器堵塞的原因：
1、内在因素：
三元催化器载体上贵金属催化剂对硫、磷、一氧化碳。未完全燃烧物、铅、锰等分子有强烈吸附作用，很容易形成成份复杂的化学络合物。同时贵金属催化剂强烈氧化催化作用，使吸附的汽油不完全燃烧物更容易氧化、缩聚、聚合形成胶质积碳，造成三元催化器堵塞。
2、外在因素：
a、汽油：汽油含硫量高容易在三元催化器形成化学络合物造成堵塞。油质差，胶质多汽油容易造成三元催化器堵塞。使用含铅或含锰抗爆剂汽油容易造成三元催化器堵塞尽管我国已严禁使用有铅汽油，但有些地区汽油在运输贮存过程中铅污染严重。有些小炼油厂为了降低成本，仍在违法使用含铅抗爆剂、含锰抗爆剂，在发达国家已禁止使用，但我国还是有些地方仍在使用。
b、机油：长期使用含硫、磷抗氧剂的机油容易造成三元催化器堵塞。
c、道路：由于汽车在加速、减速状况下产生不完全燃烧物最多，所以长期在拥堵道路上行驶容易造成三元催化器堵塞。
d、喷油嘴、进气道免拆清洗养护：由于在清洗过程中会冲洗下来大量胶质积碳。所以很容易造成三元催化器堵塞，这也是有些车辆在进行"喷油嘴、进气道免拆清洗养护"后油耗增加的原因。
e、涡轮增压：带涡轮增压的车辆容易发生三元催化器堵塞，这主要是由于驾驶员不正确操作造成的。
二、三元催化器堵塞的阶段
三元催化器堵塞是逐步形成的，堵塞的生成是可逆的，堵塞可通过化学过程如氧化和气化而减少，也可以通过物理过程如解吸和挥发组分、气相组分蒸发而减少。三元催化器堵塞可以分为三个阶段：
1、第一阶段为轻微堵塞阶段
此阶段化学络合物吸附在催化剂表面上，只表现为尾气净化功能降低、尾气排放超标。
2、第二阶段为中度堵塞阶段
化学络合物已在催化剂表面累积到一定程度，此阶段排气背压升高、油耗增加、动力下降。
3、第三阶段为严重堵塞阶段
由于堵塞严重，三元催化器工作温度升高，在三元催化器前端形成高温烧结堵塞。高温烧结堵塞又分为两种：一种为金属烧结堵塞。一种为积碳烧结结焦堵塞。
它是由燃油中是否使用含铅、含锰抗爆剂而决定，此阶段表现为动力严重下降，经常熄火，严重时排气管烧红。甚至造成车辆自燃。
三、如何检测三元催化系统的堵塞呢？有以下几种方法：
1、检查三元催化器的前后氧传感器电压是否一致。如果一致，说明三元催化器损坏，也就是堵塞了或者因为发动机失火把三元烧了；
2、把手伸到排气管处，看能否感觉到气流，如感觉不到，说明堵塞；
3、摘下空气滤清器，原地急踩油门，看是不是从空滤处往外冒黑烟，是的话就堵塞；
4、感觉三元催化器的前后温差来判断是否堵塞，温差大说明堵了；
5、试车时达不到最高车速，加速不良，这也是三元催化器堵塞的可能表现；
四、三元催化转换器性能诊断与检修
伴随世界各国对排放法规实施日益严格，各种机外净化技术也纷纷产生。其中，三元催化转换器(简称TWC：threewaycatalystconverter)的研制成功对于与汽车排放控制技术有了突破性的进展，它可使汽车排放中的CO、HC和NOX同时降低90%以上。目前三元催化转换器技术已经在汽油车上广泛使用。不过，由于三元催化转换器受本身的工作环境十分恶劣以及其转化性能特点的影响，在使用过程中也会有各种不同故障产生。例如，由于三元催化转换器堵塞造成的发动机动力下降、熄火或启动困难及尾气超标等现象，很可能干扰我们的故障判断。除此之外，还会造成严重的后果，例如三元催化转换器中颗粒催化物的熔化，催化转换装装置内部的蜂窝陶瓷状基底因过热而破裂等带来的损失。
1、三元催化转换器检测前的准备工作
三元催化转换器(TWC)的任务是降低排放中的CO、HC和NOX。但如果车辆的状况很差，例如排出的CO值高于1%，再有效的TWC也无能为力。所以在检查TWC性能之前，必须首先用尾气分析仪测量汽车尾气中的CO、HC和O2的含量。以判断混合气的浓度是否合适，如果合适才能进行TWC的性能检测。
在测量尾气时候，先脱开TWC进气口。使发动机运转至正常温度，将测量管插入排气管中至少400mm。按照怠速法进行测量。(注意：该项测试应该在3min内完成)。若测量值不正常应该先检修发动机工作性能。直至数值在规定范围之内。待数值正常后，装复TWC进气口。在发动机温度正常时检测TWC的工作性能。
2、三元催化转换器性能的检测方法
a、简单人工检查
1)、通过人工检查可以从一开始判断TWC是否有损坏。
2)、用橡皮槌轻轻敲打TWC
3)、听有无"咔啦"声，并伴随有散碎物体落下。如果有此异响，则说明TWC内部催化物质剥落或蜂窝陶瓷载体破碎。
4)、那么必须更换整个转换器了。
5)、如果没有上述异响，应该检查TWC是否堵塞，TWC芯子堵塞是比较常见的故障，可以用下面两种方法进行：
第一种方法是检测进气歧管真空度法
将废气再循环(EGR)阀上的真空管取下。将管口塞住，避免产生虚假真空泄漏现象。将真空管接到进气歧管上，让发动机缓慢加速到2500r/min。若真空表读数瞬间又回到原有水平(47.5~74.5kPa)并能维持15s。
则说明TWC没有堵塞。否则应该怀疑是TWC或排气管堵塞。
第二种方法是检测排气背压法
从二次空气喷射管路上脱开空气泵止回阀的接头。再在二次空气喷射管路中接一个压力表。在发动机转速为2500r/min时观察压力表的读数。此时读数应该小于17.24kPa：
如果排气背压大于或等于20.70kPa：则表明排气系统堵塞。
若观察TWC、消声器及排气管没有外伤：则可将TWC出口和消声器脱开后观察压力表读数是否有变化。
若压力表显示排气背压仍然较高：则为TWC损坏。
若压力表显示排气背压陡然下降：则说明堵塞发生在TWC出气口后面的部件。
b、怠速试验法检查
让发动机怠速运转，使用尾气分析仪测量此时的CO值。当发动机正常工作时候(空燃比为14.7：1)。这时的CO典型值为0.5~1%。
当使用二次空气喷射和TWC技术可以使怠速时的CO值接近于0，最大不应超过0.3%，否则说明TWC损坏。
另外据经验分析，怠速时候的NOX的排放量也能给我们一些帮助。通常在怠速时候的NOX数值应不高于100ppm，而在稳定的工况下。NOX数值应该不高于1000ppm，在发动机一切正常的情况下，而NOX过高就可以怀疑是TWC故障了。
c、快怠速试验法测量
让发动机处于快怠速运转状态，并用转速表测量快怠速是否符合规定值。用尾气分析仪测量发动机处于快怠速状态下尾气中的CO和HC含量。如果发动机性能良好，则CO值应该在1.0%以下，HC应该在10ppm以下。
若两种数值都超标，则可临时拔下空气泵的出气软管，
此时若CO和HC值不变：则可以判定TWC已损坏，若读数上升。
而重新接上软管后又下降：则说明燃油喷射系统故障或是点火系统故障。
d、稳定工况试验法
在完成基本怠速试验后进行该项试验。按照厂家规定接好汽车专用数字式转速表，使发动机缓慢加速，同时应观察尾气分析仪上的CO和HC值。当转速加到2500r/min并稳定后，CO和HC数值应有缓慢下降，并且稳定在低于或接近于怠速时的排放水平。否则怀疑是TWC损坏。
这种方法不但能够对TWC是否有故障做出判断，还能有效地综合分析TWC在车辆行驶中的实际效能。这时因为TWC性能评价指标中有一项"空速特性检验"，它表示了受反应气体在催化剂中的停留时间。性能差TWC尽管在低空速(如怠速)时表现出较高的转化效率。
但是在高空速(如实际行驶)时的转化效率是很低的，因而不能仅凭借怠速工况评价催化剂的活性是否正常。此外，在具体检测中，还需要注意TWC的空燃比特性。TWC在过量空气系数为1的附近时，转换效率最高。
实际使用中就需要闭环电子控制燃油供给系统和氧传感器的配合。开环时候由于无法给予精确的空燃比，转换效率仅仅有60%左右。
而闭环时平均转换效率可达95%，因此在对TWC进行怀疑的时候，也应该对电控系统和氧传感器进行相应检测。
e、红外温度计测量法
这是一种比较简单的测量方法。TWC在实际使用过程中，其出口管道温度比进口管道温度至少高出38℃，在怠速时，其温度也相差10%。但是若出口与入口处的温度没有差别或出口温度低于入口温度，则说明TWC没有氧化反应。此时应该检查二次空气喷射泵是否有故障，若没有故障，就说明TWC已经损坏。
f、利用双氧传感器信号电压波形分析
目前，许多发动机燃油反馈控制系统中都安装两个氧传感器。分别装载TWC的反应前、后两端。这种结构在装有OBD-Ⅱ代系统的汽车上，可以有效地检测TWC的性能。OBD-Ⅱ诊断系统改进了TWC的随车监视系统，安装在TWC后端的氧传感器电压波动要比安装在TWC前端的氧传感器电压波动少得多。这是因为运行正常的TWC转化CO和HC时消耗氧气。当TWC损坏时其转换效率基本丧失，使前、后端的氧气值接近，此时氧传感器信号的电压波形和波动范围均趋于一致，因此，需要更换TWC。
五、三元催化转换器常见故障及原因
三元催化转化器的常见故障有：三元催化转化器性能恶化；三元催化转化器芯子堵塞后排气不畅，产生过高的排气背压，使废气倒流到发动机内。包括如下现象：
1、炭灰积聚、污染：含铅汽油燃烧后会使三元催化转化器很快受到损害；机油窜入汽缸燃烧后机油中的磷和锌等物质也会污染三元催化转化器。
2、陶瓷芯子破损：热循环的长期作用、外部碰撞和挤压都有可能使陶瓷芯子破损。
3、陶瓷芯子熔化：三元催化转化器正常工作时，三元催化转化器内的温度一般可达500~800℃。出口处温度比进口处温度约高30~100℃。但是混合气浓或燃烧不完全时会使排气中的CO、HC浓度过高，这将加重三元催化转化器的负担。使温度升高过多，时间长后会使三元催化转化器的性能恶化，甚至熔化载体。
4、三元催化转化器上一般还装有排气温度传感器，当温度不定期高时，电控单元会切断二次空气供给，中断催化转化反应。
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