尾氣排放車用催化轉化器的故障和診斷

www.mydingqi.com 來源：互聯網作者：白義類別：汽車構造維修時間：2006-08-04

尾氣排放車用催化轉化器的故障和診斷
    隨著人們環保意識的不斷增強，對汽車尾氣排放的要求也越來越嚴格，國產轎車普遍都加裝了催化轉化器，借助催化劑的作用，使排氣中的HC、CO、Nox發生氧化還原反應，以達到降低污染的目的。
　　汽車在使用過程中容易受到路面的限制，產生拖底或強烈振動，造成催化轉化器的碰撞，致使催化轉化器載體破碎，容易阻塞排氣通道，造成動力性能下降、燃油消耗增加、排放惡化等。由于供油系統、點火系統等的故障，發動機過熱、回火，造成催化轉化器載體燒結、剝落，排氣阻力增大，同樣也會產生上述的不良影響。另外，由于燃油或潤滑油使用不當，造成催化劑中毒、活性下降，催化轉化效率受到影響，進而使汽車排放性能惡化。
　　對催化轉換器進行機械故障診斷時，可從以下幾個方面著手。
    外觀檢查
　　檢查催化轉化器在行駛中是否受到損傷以及是否過熱。將車輛升起之后，觀察催化轉化器表面是否有凹陷，如有明顯的凹痕和刮擦，則說明催化轉化器的載體可能受到損傷。觀察催化轉化器外殼上是否有嚴重的褪色斑點或略有成青色和紫色的痕跡，在催化轉化器防護罩的中央是否有非常明顯的暗灰斑點，如有則說明催化轉化器曾處于過熱狀態，需做進一步的檢查。
　　用拳頭敲擊并晃動催化轉化器，如果聽到有物體移動的聲音，則說明其內部催化劑載體破碎，需要更換催化轉化器。同時要檢查催化轉化器是否有裂紋，各連接是否牢固，各類導管是否有泄漏，如有則應及時加以處理。此方法簡單有效，可快速檢查催化轉化器的機械故障。
　　由于催化劑載體破損剝落、油污聚集，容易阻塞載體的通道，使流動阻力增大，這時可通過測量其壓力損失來進行檢查。
    背壓試驗
　　在催化轉化器前端排氣管的適當位置上打一個孔，接出一個壓力表，啟動發動機，在怠速和2500r/min時，分別測量排氣背壓，如果排氣背壓不超過發動機所規定的限值，則表明催化劑載體沒有被阻塞。
　　如果排氣背壓超過發動機所規定的限值，則需將催化轉化器后端的排氣系統拆掉，重復以上的試驗，如果催化轉化器阻塞，排氣背壓仍將超過發動機所規定的限值。如果排氣背壓下降，則說明消聲器或催化轉化器下游的排氣系統出現問題，破碎的催化劑載體滯留在下游的排氣系統中，所以首先進行外觀檢查確認催化劑載體完整是非常必要的。對有問題的排氣管、消聲器和催化轉化器也可通過測量其前后的壓力損失來判斷。
    真空試驗
　　將真空表接到進氣歧管，啟動發動機，使其從怠速逐漸升至2500r/min，觀察真空表的變化，如果這時真空度下降，則保持發動機轉速2500r/min不變，且此后真空度讀數明顯下降，則說明催化轉化器有阻塞。
　　因為催化轉化器的阻塞在真空試驗中是一個漸變的過程，而此試驗是一個穩態的過程（2500r/min），真空度讀數不會產生明顯的下降。如果是在試驗室進行一個催化轉化器阻塞前后的對比檢查，催化轉化器阻塞后，進氣歧管真空度會發生明顯下降，如果進氣歧管真空度下降，并不能完全說明是由催化轉化器阻塞造成的。發動機供油量減少時，進氣歧管的真空度也會下降。因此與真空試驗相比，排氣背壓試驗更能真實反映催化轉化器的情況。
　　以上方法只能檢查催化轉化器機械故障，催化轉化器的性能好壞，也就是其轉化效率的高低，則需要通過下列的檢查來判斷。
    加熱法
　　催化轉化器在正常工作狀態下，由于氧化反應產生了大量的反應熱，因此可通過溫差對比來判斷催化轉化器性能的好壞。啟動發動機，預熱至正常工作溫度，將發動機轉速維持在2500r/min左右，將車輛舉升，用數字式溫度計（接觸式或非接觸式紅外線激光溫度計）測量催化轉化器進口和出口的溫度，需盡量靠近催化轉化器（50mm內）。催化轉化器出口的溫度應至少高于進口溫度10～15％，大多數正常工作的催化轉化器，其催化轉化器出口的溫度高于進口溫度20～25％。如果車輛在主催化轉化器之前還安裝了副催化轉化器，主催化轉化器出口溫度應高于進口溫度15～20％，如果出口溫度值低于以上的范圍，則催化轉化器工作不正常，需更換；如果出口溫度值超過以上范圍，則說明廢氣中含有異常高濃度的CO和HC，需對發動機本身做進一步的檢查。
    其它方法
　　通過對比整車排放情況來判斷催轉化器效率的方法是不科學的。因為汽車排放的好壞與各系統的工作狀況有關，不可排除的誤差因素較多。如用冷熱怠速時的排氣濃度變化來檢查催化轉化器轉化效率就是不太準確的方法。發動機冷車時，由于汽缸壁較冷，燃燒不完全而產生大量的CO和HC，而發動機熱車怠速時，由于燃燒條件好轉，發動機已處于閉環控制狀態，不需要催化轉化器的作用，排氣濃度也會大大降低。因此，此項檢查不能保證僅僅針對催化轉化器的轉化效率，可比性較差。