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排氣系統的各部件組成和作用介紹( 二 )

小知識系統部件排氣



六、三元催化轉換器（twc）和空燃比反饋控制系統
三元催化轉換器作用：將廢氣中的污染氣體，如一氧化碳、碳氫氣體及氮氧化合物等，轉變為無害氣體 。
三元催化轉換器安裝位置：三元催化轉換器一般安裝在排氣總管之后消聲器前面 。
結構及工作原理：
三元催化轉換器均由金屬外殼和催化轉換芯子組成 。
三元催化轉換器中的催化劑（鉑、鍺、鈀）涂在整體格柵式載體（陶瓷蜂窩或陶瓷微珠）上，裝在一個與排氣管連接的套件中 。載體上面有許多孔，有害物質通過這些孔時被凈化 。格柵越薄，凈化能力越強 。催化劑有助于將一氧化碳轉化成二氧化碳，將碳氫化合物轉化成二氧化碳和水 。
另外，它還可以將氮氧化合物還原為氮氣和氧氣 。催化器在空燃比為14.7：1附近時轉換效率最高，混合氣過濃或汽油進入排氣管，會導致催化器過熱而損壞，因此裝有催化器的發動機必須將空燃比控制在理論空燃比附近 。另外，裝備催化器的車輛需要使用無鉛汽油，因為含鉛汽油中的鉛會黏附于催化劑的表面，使其失效 。催化器過熱時，內部的格柵式載體變松，甚至塌陷，造成排氣管堵塞 。
1.twc功能
twc利用轉換器中的三元催化劑，將發動機排出的廢氣中的有害氣體轉換為無害氣體 。

2.twc的結構twc的結構
3.影響twc轉換效率的因素
對twc轉換效率影響最大的是混合氣的濃度和排氣溫度 。
如圖所示，只有在理論空燃比14.7附近，三元催化轉換器的轉換效率最佳 。一般有氧傳感器檢測廢氣中的氧濃度，氧傳感器信號輸送給ecu，用來對空燃比進行反饋控制 。此外，發動機的排氣溫度過高（815℃以上），twc的轉換效率將明顯下降 。

4.氧傳感器
1）氧化錯氧傳感器
氧化鉆氧傳感器的結構如圖所示，在400℃以上的高溫時，若氧化鉆內部外表面處氣體中氧的濃度有很大的差別，在鉑電極之間將產生電壓 。當混合氣稀時，排氣氧的含量高，傳感器元件內外側氧濃度差小，氧化鉆元件內外側兩極之間產生的電壓很低（接近0v），反之，如排氣中幾乎沒有氧，內外側的電壓高（約為1v） 。在理論空燃比附近，氧傳感器輸出電壓信號值有一個突變，如圖所示 。

2）氧化鈦氧傳感器
氧化鈦氧傳感器結構如圖所示，主要由二氧化鈦元件、導線、金屬外殼和接線端子等組成 。
當廢氣中的氧濃度高時，二氧化鈦的電阻值增大；反之，廢氣中氧濃度較低時二氧化鈦電阻值減小，利用適當的電路對電阻變量進行處理，即轉換成電壓信號輸送給ecu，用來確定實際空燃比 。

3）氧傳感器的基本電路
圖為氧傳感器的基本電路，屬閉環控制，當實際空燃比比理論空燃比小時，氧傳感器向ecu輸入高電壓信號（0.75~0.9v），此時ecu減小噴油量，空燃比增大 。當空燃比比理論空燃比大時，氧傳感器輸出電壓信號將突然下降至0.1v左右，ecu立即控制增加噴油量，空燃比減小 。如此反復，就能將空燃比精確控制在理論空燃比附近一個極小的范圍內 。


5、排氣管
從排氣歧管以后的管道，均屬排氣管 。共有三段排氣管，中間分別安裝催化轉換裝置與消聲器 。排氣管長度跟排氣背壓和噪聲控制有關

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