三元催化器冷起动研究分析

文章编号:1000-0925(2002)03-043-03

230055

三元催化器冷起动研究分析

周　毅,刘新宇,高卫民(同济大学,上海200092)

Experimental R esearch on Perform ance of Three 2W ay C atalytic

Converter in E ngine Cold Start Ph ase

Zhou Yi ,Liu Xinyu ,G ao Weimin (Tongji University ,Shanghai 200092)

Abstract According to the more and more stringent exhaust emission standards for gasoline engines ,

there are the greatest effects on overall emissions in engine cold start phase.The catalytic converter ,which closely fits and well match to the engine ,can make good start performance of the engine ,therefore it help the en 2gine to meet the strict exhaust emission standards.The factors ,which affect the engine exhaust emissions in en 2gine cold start phase ,have been analyzed in the paper.

摘要　针对愈来愈严格的汽车废气排放标准,汽油机的冷起动阶段对整个排放起着最大

的影响,安装于发动机附近并与发动机良好匹配的催化器具有良好的冷起动性能,有助于达到未来废气排放的限值。本文分析了冷起动对废气排放的影响因素。关键词:冷起动;废气排放;三元催化器;排放标准

K ey Words :Cold Start ;Exhaust Emissin ;Three 2Way Catalytic Converter ;

Exhaust Emission Standards

中图分类号:T K411.53 文献标识码:A

1　概述

汽车总量的增加,其废气排放物对环境的污染愈来愈大。为此,各国的汽车废气排放标准愈来愈严格,欧洲有EU RO -Ⅲ和EU RO -Ⅳ标准;美国有L EV 、UL EV 和ZEV 标准。

严格的汽油机废气排放法规只有通过废气后处理系统的转换效率提升才能达到。在这里必须区分冷起动和暖机状态的效率,由于EU RO -Ⅲ和EU RO -Ⅳ标准的测试方法与EU RO -Ⅰ和EU 2RO -Ⅱ相比,其最大区别在于包含了前40s 冷起动

的废气采样,它在现行的排放测试中占总排放量的80%左右,因此,最大的潜力在于冷起动的改善。而三元催化器的工作温度在300°C ～350°C ,目前通

过发动机的废气加热不可能很快地达到。图1

是

图1　EURO 2Ⅲ循环测试前150s 的累计排放量

1.HC

2.CO/10

3.NO X

4.行驶速度

收稿日期:2001-10-08

作者简介:周　毅(1963-),男,博士,讲师,主要研究汽车发动机排放和节能

第23卷(2002)第3期

内　燃　机　工　程　

Neiranji G ongcheng

Vol.23(2002)No.3

车辆进行EU RO-Ⅲ循环测试催化器前的原始排放,在34s和65s后,其HC的排放值均超过了EU2 RO-Ⅳ和EU RO-Ⅲ标准限值,所以迅速地达到三元催化器的工作温度是改善其冷起动性能的关键。

有效地利用汽油机排气的热量来加热三元催化器(被动式)是一种经济可行的方法,这与三元催化器前废气提供的热量,三元催化器的位置,以及所要加热的三元催化器的质量有关。要使车辆在测试循环和实际行驶中,优化配置的三元催化器效率达到最佳,其首要前提是现代的发动机和λ调节。通过三元催化器位置前移至发动机附近以及其他方面的优化,可以达到L EV和UL EV标准以及EU RO-Ⅲ法规。当然,这样不可避免地直接导致最低排放和低油耗之间的冲突,因为催化系统的附加压力损失意味着发动机效率的降低。

2　冷起动特性

常用的三元催化器只有在温度大于300°C时才能充分将碳氢化合物转换,通过废气自身的缓慢加热,要达到这样的温度需要一定的时间。图2为催化器前的废气温度,对于EU RO-Ⅱ需要60s,而对于EU RO-Ⅲ则需要130s,也就是说在EU RO-Ⅲ测试循环中,催化器不可能在130s前达到其工作温度。在热机过程中导致排放降低的措施,会直接影响到整个测试循环的排放结果。通过发动机的迅速热机和混合气形成的改善,这样一个稍浓的暖机过程,具有两个优点,其一,HC排放量减少,其二,由于较高的氧气含量,更多的有害物质被氧化了。

我国现阶段实行的排放标准(G B14761-1999)等同于EU RO2Ⅰ标准,其测试循环包含前40s不测量排放的怠速阶段;最高车速为50km/h,行驶里程为4.052km的城市工况阶段以及接着城市工况后最高车速为120km/h,行驶里程为6. 955km高速阶段。目前欧洲实行EU RO-Ⅲ标准,虽然其测试循环与我国现阶段的排放标准相同,但是它取消了测试开始前的40s怠速阶段,在欧洲Ⅲ号测试中随发动机的启动直接开始废气的测量。取消的40s怠速会影响废气进入催化器的入口温度,从而影响到它的转换效率。

冷启动的特性由催化器前的废气温度、废气流量、排放、需加热的催化器质量、

废气与催化器之间

图2　不同测试循环下催化器前废气温度

1.EURO-Ⅱ循环

2.EURO-Ⅲ循环

的传热和催化涂层来决定。

2.1　废气温度的影响

与主动式催化器(如加热型催化器)相比,被动式催化器改善冷启动的措施是不同的。它主要依靠废气作为热源来加热,因此,催化器前的废气温度是一个决定性的参数。

影响废气温度上升的主要因素:

(1)排气歧管和前排气管的结构;

(2)催化器的位置;

(3)冷启动的控制;

(4)二次空气引入。

2.1.1　排气歧管和前排气管的结构

有利于功率和扭矩优化的排气歧管和前排气管结构,不可能符合优化催化器冷启动特性的条件,因为它有大的管表面和质量。通过减少壁厚和使用小管径的排气歧管以及催化器位置的调整,废气温度有明显的提高,但是功率和扭矩必然会有所损失。

图3中表示了三元催化器前的废气温度与排气歧管结构关系,采用减小管壁厚度的4合1排气歧管,在EU RO2Ⅲ标准所规定的怠速阶段测试中,经11s怠速运行之后,废气温度比采用4合2排气歧管提高85K,20s后,温度可提高83K。这是因为排气歧管热容量和管表面积减小的缘故。同时,其重量也减少了40%。

然而,这种有利于三元催化器排气温度提高的歧管结构,却对扭矩、功率以及燃油消耗率有一定的影响。

2.1.2　三元催化器位置

?

4

4

?内　燃　机　工　程 2002年第3期　

图3　怠速工况不同排气歧管催化器前废气温度

1.4合1排气歧管(壁厚1.5mm)

2.4合2排气歧管(壁厚2.0mm)

催化器和发动机之间的距离决定着前排气管的长度和由此引起的热量损失,为了提高废气温度并以此改善冷启动特性,催化器位置必须向发动机方向前移。

图4反映了催化器位置对催化器前废气温度的影响,在测试循环开始20s后,布置在发动机附近的催化器前的废气温度可达300°C,而底盘下位置的催化器前的废气温度才达到60°C,介于两者之间位置的催化器前废气温度为190°C。图5为与催化器位置有关的累计HC总量排放,要保证达到如L EV、EU RO2Ⅲ的限值,在没有主动加热措施的情况下,催化器只有在发动机附近位置上才有可能。否则在其他情况下冷启动的排放将大于所允许的整个测试排放值。

2.1.3　其他影响因素

通过延迟点火,提高怠速转速可以提高废气温度。另一种方法是利用二次空气送入排气管(道)中,然后同浓的发动机混合气一起起作用,使在排气系统中的CO,H2和HC预反应,从而提高废气温度。在使用被动式催化器时,应用二次空气扩大了满足未来废气排放限值的潜力。同样,为了使HC, CO和NO X能最佳转换,应尽可能早地实现氧传感器的调节。

3　三元催化器载体

除了废气温度,

三元催化器自身也是一个决定

图4　测试循环中不同催化器位置前的废气温度

1.靠近发动机

2.中间位置

3.远离发动机(底盘下

)

图5　测试循环中不同催化器位置的HC累计排放量1.远离发动机(底盘下)　2.中间位置　3.靠近发动机　4.起动点

性的因素。三元催化器载体的结构要能最好地利用废气能量。这意味着要尽可能扩大催化面积和提高废气与三元催化器之间的热交换。

热容或者说三元催化器,就像热量存储器。随着蜂窝密度的增加,较小的通道截面,可以改善传热系数,也就是催化器的热交换性能,它描述了废气所能提供热能的利用率。但是随面积的增长总

(下转第49页)　

图5　活塞顶面上半径为0.0mm、12.5mm、

25.0mm处径向动态热应力

———活塞顶面中心处动态热应力

……活塞顶面半径为12.5mm处动热应力

....活塞顶面中心处为25.0mm处动态热应力

要因素。热冲击只发生在燃烧室零件燃气侧的表面薄层内,沿深度方向迅速衰减。在现代内燃机的设计中,将采用强化方案来提高内燃机的性能比,同时新材料也将大量运用于内燃机燃烧室零件,因此,设计过程中应考虑到动态热应力的影响。

参　考　文　献

1　Nowacki W,Thermoelasticity(2nd Edition)[M].

Pergamon Press,Oxford,1986

2　Cannarozzi A A.A mixed variational method for linear coupled thermoelastic analysis[J].S olids struct,2001

(38)∶717～739

3　Askar A.S ome variational principles for linear coupled thremoelasticity[J].S olids Struct,1996(33)∶3937～3948

4　Atkinson C.Exact solution of a model problem for the coupled thermoelastic equation with non-small tem2 perature changes[J].Thermal Stress,1991(14)∶215～225.

5　王洪纲.热弹性力学概论[M].清华大学出版社, 1988

6　孔祥谦.热应力有限单元法分析[M].上海交通大学出版社,1999

7　姜任秋等.柴油机活塞热冲击问题有限元分析[J].

内燃机学报,1996,14(2):127～133.

8　钱伟长.轴对称弹性体的有限元分析[J],应用数学和力学,1980,1(1):25～35

(上接第45页)

是越来越小的,这是因为载体的壁厚以及所增加的涂层的厚度仅可能有很小的变化。

除了蜂窝密度,催化器的直径也影响着冷启动性能。当催化器的直径较大时废气能量必须分配在更大的面积上,这样在相应的所需催化器长度上的加热被放慢了。另外,由于较慢的气流速度,使得废气和催化器之间的传热变差了。

4　结论

研究表明,严格的排放限值,在没有主动三元催化器加热措施情况下,只能通过将催化器置于靠近发动机的位置,优化协调催化器热容量和压力损失之间的关系,并采取优化发动机冷启动措施来达到。为了尽可能将催化器安装在发动机的附近,必须更改排气歧管,这将导致扭矩的损失,另外由于结构空间的原因,小的催化器横截面使压力损失增加,这将导致功率的下降和油耗的上升,为此,要求三元催化器小而高效。

借助于这种先进的催化器设计方案,可满足欧洲Ⅲ号标准(碳氢化合物和氮氧化物的限值都为0.1g/km)的目标。选择使用一个纯被动式系统来满足我国未来排放的限值,从欧洲情况来看具有明显的效果。从经济角度也得到了积极的评价。

参　考　文　献

1　钱人一.现代汽车发动机电子控制[M].上海交通大学出版社,1999

2　倪计民.汽车内燃机原理[M].同济大学出版社, 1997

3　Wolfgang Maus,Rolf Brück.K atalzsatorkonyepte für zukünftige Abgasgesetzgebungen und Auswirkungen

auf Motor und Fahryeug[J].Motor und Umwelt.

1995

4　Faltermeier G,Pfalzgraf B.K atalzsatorkonyepte für zukünftige Abgasgesetzgebungen am Beispiel eines1.8

l5V2Motor[C].17Internationales Motorensym2

posium,1996

5　Donnerstag A,Degen A,Held W,K orbel K.

Erfüllen der UL EV2Norm durch elektrisch beheizten

K atalysator[C].16Internationales Wiener Mo2

torensymposium.

浅析汽油发动机排放控制系统的三元催化转换器

浅析汽油发动机排放控制系统的三元催化转换器 发表时间：2017-11-03T12:56:37.607Z 来源：《基层建设》2017年第21期作者：张代财[导读] 摘要：介绍了三元催化转换器的作用、结构、工作原理、常见故障分析、检修方法和故障排除实例分析山东省烟台市蓬莱市南王街道办事处农业科技综合服务站 摘要：介绍了三元催化转换器的作用、结构、工作原理、常见故障分析、检修方法和故障排除实例分析关键词：三元催化转换器；故障原因；检修 1 三元催化转换器的作用 在大气污染物质中，CO的75%、HC和 Nox的50%来源汽油发动机排放的尾气。为了减少排放污染。现代汽油发动机桥车在排气系统中普遍装有三元催化转换器。 三元催化转换器也称作触媒转换器，它安装在排气道中，位于排气歧管和消音器之间。将汽车尾气中有害物CO、HC和NOx转换成为无害物H2O、HC和N2。 三元催化转换器结构和工作原理。 三元催化转换器由三元催化转换芯子、减震层和外壳等组成，现代轿车用的三元催化转换芯子。大多数以蜂窝状陶瓷作为承载催化剂的载体，简称陶瓷载体。为了提高三元催化转换芯子抗颠簸的能，芯子外面通常用钢丝网包裹，钢丝网形成了减震层，两者一起安装在不锈钢制成的圆筒状壳体内。 蜂窝状陶瓷载体每平方英寸有400﹋200个孔。这些孔贯通与整个载体。在每个孔的内表面儿涂有一层非常疏松的涂层，其粗糙多孔的表面，可使壁面实际催化剂反应表面扩大到7000倍左右，在涂层表面散布着贵金属催化剂（钯、铂、铑等）。尾气中的CO、HC和Nox以及燃烧剩余的O2在催化剂的作用下，在一定温度条件下（300-500°C）发生氧化还原反应，生成H2O、HC和N2。当空燃比为标准理论空燃比（A/F=14.7：1）时，三元催化转换器的转换效率能达到90%以上。因此装有三元催化转换器的发动机必须采用氧传感器对空燃比进行反馈控制。将空燃比精确控制在标准理论空燃比附近。 三元催化转换器上常用的故障有催化剂化学中毒、积碳堵塞、高温烧结和陶瓷载体破损。 催化剂化学中毒原因是燃料和机油中含有铅，硫，磷等化学元素，燃烧后的氧化物覆盖在催化剂表面，使发动机排气管中尾气的有害成分不能与催化剂接触，无法进行氧化还原反应。 积碳堵塞原因是来燃烧产生的积碳或机油经排 气门导管进入排气管内高温氧化生成积碳堵塞了三元催化转换器的陶瓷载体，造成排气不畅、恶化燃烧，导致发动机动力不足，怠速抖动。启动困难等故障。高温烧结原因是未燃混合气在载体的高温环境中发生剧烈的氧化放热反应、发动机持续高速大负荷运行，排气管堵塞等原因，造成三元催化转换器工作温度超过800℃以上时涂层烧结，表面积大大减少，导致三元催化转换器实效。 陶瓷砖体破碎破损原因是三元催化转换器过热，外部碰撞和挤压都有可能使陶瓷载体断裂和破碎，导致排气不畅。 三元催化转换器的检修方法 检测之前必须确认点火系正常、发动机无漏气，燃料供给系统正常、曲轴箱、通风装置和废气再循环装置齐全有效，排气管无泄漏。 外观检视法：检视三元催化转换器外壳儿无大面值凹陷，否则更换，检视三元催化转换器与车身之间应固定牢固，与排气管的连接应完好无漏气，连接螺栓应紧固无松动。否则应予修理，用橡皮锤敲击三元催化转换器外壳，其内部应无异响，否则更换。 尾气测试法：发动机预热后，取下氧传感器和怠速马达导线插头，启动发电机，发动机怠速运转30s，使用尾气分析仪检测CO、HC、O2数值并做好记录，将任何一方高压线搭铁，使该缸不工作（时间不超过五min），观察尾气成分变化。若O2值升高，CO、HC值基本无变化，说明三元催化转换器正常。若O2值升高，CO、HC值升高，说明三元催化转换器失效，应更换。 温度检测法： 用数字万用表的温度探头（高温热电偶），测试三元催化转换器前后排气管上的温度，后端温度应高出前端温度38℃以上，否则说明三元催化转换器失效，应更换。 双氧传感器波形测试：有的发动机电控系统为了检测三元催化转换器效率，在三元催化转换器前后各安装一个氧传感器，前端的氧传感器成为主氧传感器，后段断氧传感器成为副氧传感器。由于三元催化转换器的转换作用，两个氧感器检测的氧浓度由较大的差别。若副氧传感器信号电压幅值达到或超过，主氧传感器信号电压幅值的50%时，说明三元催化转换器失效。 故障排除实例分析 一辆丰田PREVIA子弹头轿车，发动机动力性差，加速至3000r/min时转速再也上不去，“检查发动机”警告灯启动后熄灭。检查油压，喷油雾化，高压火点火都正常，检查空气流量计vs信号怠速2.3﹏2.8正常，加速至3000r/min应该为0.3﹏1.0V，但实际为2V，再踩下加速踏板，VS信号一直为2V，说明随节气门儿开度增加进气量不能增加或空气流量计本身有故障。 拆下空气流量计，插头仍插在空气流计上。接通点火开关，用手推动翼板式空气流量计的计量板，没有卡住现象，信号电压也正常，这说明空气流量计良好，拆下空气滤清器。起动机加速发动机，仍为3000r/min，空气流量计至节气门之间无漏气现象，检查排气系统是否堵塞，用上述方法检查排气背压，压力表数值为20kpa大于正常值18kpa，并观察三元催化转换器、消音器和排气管、并无碰瘪和其他损伤。 进一步脱开三元催化转换器排气口，压力仍很高，这说明三元催化转换器内部堵塞，更换三元催化转换器后，发动机恢复正常。形成该故障的原因是发动机排出尾气中的积碳经过三元催化转换器陶瓷载体小孔时，粘附在孔壁上，长时间的积累就造了三元催化转换器内部堵塞。 由于三元催化转换器结构特点和汽油发动机尾气所含成分的特殊性，要定期检查和维护排放控制系统，以防三元催化转化器堵塞或失效，造成发动机工作不良或污染空气环境。 参考文献： [1].夏令伟.汽车电控发动机构造与维修北京人民交通出版社2002

汽车发动机上各传感器的位置以及作用

进气压力传感器和进气温度传感器整个系统有6个传感器随时感知发动机的工作状况。其中进气压力、进气温度是两个重要的参数。在早期的电喷发动机上，这两个参数的传感器制成一体；在AJR发动机上是独立的。一为硅电容绝对压力传感器，探测进气压力，它被安装在进气管上，也可安装在进气管附近。进气温度传感器也安装在进气管上。大气环境，如季节变化、地理位置高低，都会影响进气温度与进气的绝对压力，根据工况随时测得上述两参数，传输到ECU中。当传感器出现故障时，发动机控制单元能够检测到，并能使发动机进入挂帐应急状态下运行，通过V.A.G.1552或V.A.G.1551故障阅读仪，可以知道故障信息。进气温度传感器是一个负热敏电阻，代号G72。（3）冷却液温度传感器（也叫水温传感器）装在发动机冷却液出水管上，由此测出发动机温度，转变为电信号传给ECU，用来修正喷油定时，从而获得浓度更合适的混合气。它也是一个负热敏电阻，当该传感器发生故障时，上述故障阅读仪可读取此有关信息。而且，ECU能检测到这种故障，并使发动机转入故障应急状态运行（4）节气门位置传感器安装在节气门下方，节气门轴带动节气门位置传感器内的可变电阻转动，用来改变阻值大小。它将节气门开度大小转变为电信号传给发动机控制单元ECU，ECU根据节气门开度大小获得发动机的工况，如怠速工况、部分负荷工况、满负荷工况、调节、修正喷油定时。该传感器发生故障时，ECU能检测到，并能使发动机进入故障应急状态下运行，通过V.A.G.1522或V.A.G.1521故障阅读仪可以知道故障信息。（5）氧传感器是完成混合气闭环控制的重要组件，它又称λ传感器，其外侧电极面暴露在废气流中，而其内侧电极面与外界空气相接触。该传感器由一个特殊陶瓷体（ZiO2或TiO2）构成，在它的表面涂有透气性好的铂电极。其工作原理为：陶瓷材料表面多孔，能够允许空气的氧分子在其中扩散。着种陶瓷在温度较高时成为导电体。如果电极两面上的氧含量不一样的话，电极两侧就会有一个电压形成。当λ=1时，混合气完全燃烧，外侧电极面无氧分子存在，这时输出电压就会产生一个突变。氧传感器通过探测废气中含氧量的多少，能获得上次喷油时间过长或过短的信号，并将该信号??修正。混合气通过氧传感器闭环调节后，能将空燃比控制在λ=0.98—1.02之间范围内，从而得到一个最佳的混合气浓度，同时也使废气中的有害物排放量大大减少。氧传感器在满足下述条件后才能进行正常调节：发动机温度>60℃；氧传感器温度>300℃；发动机在怠速或部分负荷下工作。为了使氧传感器迅速加热，尽早正常工作，在氧传感器中装有加热装置。桑塔纳2000型轿车发动机氧传感器出现故障时，ECU不能检测，但发动机仍能运转，此时发动机工作状况不是最好。通过V.A.G.1552或V.A.G.1551故障阅读仪，读取氧传感器的数据，获得其发生故障的信息（6）爆震传感器。将一只爆震传感器设于二缸与三缸之间缸体侧面，爆震传感器能把发动机爆震产生的震动变为电信号，传递给发动机控制单元ECU。ECU根据爆震传感器传递来的信号，对点火提前角进行修正，从而使点火提前角的值始终处于最佳状态。当爆震传感器发生故障，发动机控制单元在一定条件下能够检测到，并能使发动机转入故障应急状态下，通过V.A.G.1551或V.A.G.1522故障阅读仪，可以了解故障信息

三元催化器的作用

三元催化器的作用 三元催化器的核心部件是一块多孔陶瓷材料，它实际上只是一个载体，上面覆盖着一层铂、钯等贵金属，它可以把废气中的HC、CO变成水和二氧化碳，同时把Nox分解成氮气和氧气。三元催化器是一个非常脆弱的部件，稍不注意，就有可能损坏，这样不仅会使车辆排气中的污染物大量增加，还会危及车上的其它部件。三元催化器面对的七大杀手： 1、含铅汽油：含铅汽油中的四乙基铅不仅会对环境和人体造成极大的污染和损害，而且还会沉积在催化装置中的氧传感器及催化转换器的活性表面上，在使氧传感器“铅中毒”的同时还会使三元催化净化装置的净化效率大大下降直至损坏。如果长期使用含铅汽油，催化装置中的蜂窝状催化转换器甚至会被四乙基铅堵塞。 2、含有铅、硅、磷的润滑油或添加剂：很多人以为只要发动机工作时排气管不冒蓝烟，润滑油就没有进入排气系统。其实，状况良好的发动机工作时，也有一定数量的润滑油通过汽缸壁和PCV阀在燃烧室内参加燃烧。因此，如果混合在润滑油中的有害成份接触到催化转换装置，同样会导致三元催化装置失效。 3、含有铅、硅等有害成份的密封胶：发动机在进行维修时要使用很多密封胶，但如果在进气歧管垫或油底壳垫等处涂上了含有上述有害成份的密封胶，就有可能使三元催化装置中毒甚至失效。 4、过热：三元催化装置工作温度通常不能超过800°C，但是，如果发动机的某缸燃烧不良，排气中会有过量的未燃烧的燃料气体，这将导致三元催化装置由于工作温度大幅提高而失效或损坏。 5、剧烈磕碰：由于催化器的核心是一个陶瓷元件，因此装有三元催化器的汽车最怕“托底”。剧烈的磕碰可能使催化器芯破碎并报废。但麻烦还不止这些，当发动机减速时，破碎的陶瓷粉末会随着排气压力的波动被吸入汽缸内，造成发动机的严重磨损，严重的会使发动机报废。 6、温度聚变：催化装置工作时，温度通常在700°C左右，壳体表面的温度也在400°C 以上，如果遇到温度聚变，催化器的陶瓷芯可能破裂，虽然制造厂商在设计时已考虑了这一点，但经常的温度聚变还是会对催化器的寿命造成一定影响。 7、供油系统故障：很多先进的发动机控制系统都有自我保护功能，一旦某个汽缸发生故障，电脑就会自动切断该缸的供油，以保护发动机和催化器，但很多机器目前还不具备这种功能。另外，一些机械方面的故障，如供油压力过高或过低，电控系统对它是无能为力的。所以，一旦发现机器工作不正常，必须立即停车检修，并且，不能用推车启动发动机。燃油

(完整版)四种压力传感器的基本工作原理及特点

(1) 1 dR d R dA A 四种压力传感器的基本工作原理及特点 一：电阻应变式传感器 1 1电阻应变式传感器定义 被测的动态压力作用在弹性敏感元件上， 使它产生变形，在其变形的部位粘 贴有电阻应变片，电阻应变片感受动态压力的变化，按这种原理设计的传感器称 为电阻应变式压力传感器。 1.2电阻应变式传感器的工作原理 电阻应变式传感器所粘贴的金属电阻应变片主要有丝式应变片与箔式应变片 箔式应变片是以厚度为0.002―― 0.008mm 的金属箔片作为敏感栅材料，，箔 栅宽度为0.003――0.008mm 。丝式应变片是由一根具有高电阻系数的电阻丝 （直 径0. 015--0. 05mm ），平行地排成栅形（一般2――40条），电阻值60――200 ?， 通常为 120 ?，牢贴在薄纸片上，电阻纸两端焊有引出线，表面覆一层薄纸，即 制成了纸基的电阻丝式应变片。测量时，用特制的胶水将金属电阻应变片粘贴于 待测的弹性敏感元件表面上，弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时， 电阻片 也跟随变形。如下图所示。B 为栅宽，L 为基长。 I 绘式应吏片 b ）笹式应变片 材料的电阻变化率由下式决定:

式中; R—材料电阻2

3 —材料电阻率 由材料力学知识得; K —金属电阻应变片的敏感度系数 式中K 对于确定购金属材料在一定的范围内为一常数，将微分 dR 、dL 改写成增 量出、/L,可得 由式(2)可知，当弹性敏感元件受到动态压力作用后随之产生相应的变形 而形应变值可由丝式应变片或箔式应变片测出，从而得到了 ZR 的变化，也就得 到了动态压力的变化，基于这种应变效应的原理实现了动态压力的测量。 1.3电阻应变式传感器的分类及特点 「测低压用的膜片式压力传感器 常用的电阻应变式压力传感器包括彳测中压用的膜片一一应变筒式压力传感器 -测高压用 的应变筒式压力传感器 1.3.1膜片一一应变筒式压力传感器的特点 该传感器的特点是具有 较高的强度和抗冲击稳定性，具有优良的静态特性、 动态特性和较高的自震频率，可达30khz 以上，测量的上限压力可达到9.6mp a 。 适于测量高频脉动压力，又加上强制水冷却。也适于高温下的动态压力测量，如 火箭发动机的压力测量，内燃机、压气机等的压力测量。 1.3.2膜片式应变压力传咸器的特点 A 这种膜片式应变压力传感器不宜测量较大的压力，当变形大时，非线性 较大。但小压力测量中由于变形很小，非线性误差可小于 0.5%，同时又有较高 的灵敏度，因此在冲击波的测量中，国内外都用过这种膜片式压力传感器。 B 这种传感器与膜片一应变筒式压力传感器相比， 自振频率较低，因此在低dR "R [(1 2 ) C(1 2 )]

关于三元催化转化器

关于三元催化转换器 <一>．三元催化转化器： 1.什么是三元催化转化器：三元催化转化 器，是安装在汽车排气系统中最重要的机外净 化装置，是目前汽油机中使用最广泛，最成熟 有效的有害排放物控制措施。它可将汽车尾气 排出的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和(NO x ) 等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的 二氧化碳(CO 2)、水(H 2O)和氮气(N 2)。由于这种 催化转化器可同时将废气中的3种主要有害物 质转化为无害物质，故称三元。 2.结构 3.工作原理：废气通过净化器的通道时,三 种有害气体的活性增加，活化能降低。一氧化碳 (CO)和碳氢化合物(HC)就会在催 化剂铂(Pt)、 钯(Pd)、铑(Rn)的作用下, 与空气中的氧发生氧 化反应产生无害的水(H 2O)和二当汽车氧化碳(CO 2), 而氮氧化合物(NO x )则在 催化剂铑(Rn)的作用下被还原为无害的氧气(O 2)和氮气(N 2)。 4.化学反应方程式： 氧化反应： 2CO+O 2→2CO 2 CO+H 2O →CO 2+H 2 2C x H y +(2x+0.5y)O 2→yH 2O+2xCO 2 还原反应： 2NO+2CO →2CO 2+N 2 2NO+2H 2→2H 2O+N 2 C x H y +(2x+0.5y)NO →0.5yH 2O+xCO 2+(x+0.25y)N 2 其他（有关水蒸气的反应）： C x H y +xH 2O →xCO+(x+0.5y)H 2 CO+H 2O →CO 2+H 2

H 2+0.5O 2 →H 2 O 总体上是个放热反应，因此催化转化器出口的温度应至少高于进口温度20%左右。 5.三元催化转化器的优劣： 优点：三元催化转化器的性能稳定、质量可靠、寿命长，净化效率非常高，可以净化90%以上的有害物质。可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质。 缺点：只能适用于无铅低硫汽油做燃料的汽车,价格并不低廉，清洗麻烦。 6.三元催化转化器的工作条件问题： ○1.空燃比：混合气中空气与燃料之间的质 量的比例。一般用每克燃料燃烧时所消耗的空气 的克数来表示。 右图表示了混合气浓度与三元催化转换器中 三种有害排放物的转换效率的关系。由图中可 见，只有在接近理论空燃比（14.7）的狭窄范围 内，对CO、HC、NO x 这三种有害排放物才能都有 高的转换效率。因此使用三元催化转化器时，应 将混合气浓度严格控制在理论空燃比附近（过量空气系数a=1）。 ○2.排气温度：废气从发动机排气口排出时的温度。 三元催化剂最低要在350 摄氏度的时候起反应，温度过低时，转换效率急剧下降；而催化剂的活性温度( 最佳的工作温度) 是400℃到800℃左右，超过900℃也会使催化剂老化急剧加剧。 由于发动机刚启动时，排气温度较低，要尽快将温度升高至最佳工作温度，因此三元催化转化器的安装位置一般尽量靠近排气管的入口。为保证较高的排气温度以改善转换效率，还可以安装 一较小的前置三元催化转换器，采用电加 热以及喷入部分燃油等。 但是，一般汽油发动机正常工作时， 排气口温度能达到700℃，再加上转化器 内部反应等情况，很有可能超过最佳工作 温度，减少使用寿命。因此排气温度也要 严格控制。 7.点火提前角对尾气温度的影响：

汽车传感器的种类和作用.

汽车传感器的种类和作用 汽车传感器把汽车运行中各种工况信息,如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等,转化成电讯号输给计算机,以便发动机处于最佳工作状态。 车用传感器很多,判断传感器出现的故障时,不应只考虑传感器本身,而应考虑出现故障的整个电路。因此,在查找故障时,除了检查传感器之外,还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。下面我们来认识一下汽车上的主要传感器。 空气流量传感器 空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号送至电控单元(ecu,作为决定喷油的基本信号之一。根据测量原理不同,可以分为旋转翼片式空气流量传感器(丰田previa旅行车、卡门涡游式空气流量传感器(丰田凌志ls400轿车、热线式空气流量传感器(日产千里马车用vg30e发动机和国产天津三峰客车tj6481aq4装用的沃尔沃b230f发动机和热膜式空气流量传感器四种型式。前两者为体积流量型,后两者为质量流量型。目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。 进气压力传感器 进气压力传感器可以根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力,并转换成电信号和转速信号一起送入计算机,作为决定喷油器基本喷油量的依据。国产奥迪100型轿车(v6发动机、桑塔纳2000型轿车、北京切诺基(25l发动机、丰田皇冠3.0轿车等均采用这种压力传感器。目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。 节气门位置传感器 节气门位置传感器安装在节气门上,用来检测节气门的开度。它通过杠杆机构与节气门联动,进而反映发动机的不同工况。此传感器可把发动机的不同工况检测后输入电控单元(ecu,从而控制不同的喷油量。它有三种型式:开关触点式节气门位

压力传感器的分类及应用原理

压力传感器的分类及应用原理 教程来源：网络作者：未知点击：28 更新时间：2009-2-16 10:11:30 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用 1、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。 金属电阻应变片的内部结构 如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m） 我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情2、陶瓷压力传感器原理及应用 抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥(闭桥)，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。 陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。 3、扩散硅压力传感器原理及应用 工作原理 被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一

三元催化剂常识

结构：三元催化反应器类似消声器。它的外面用双层不锈薄钢板制成筒形。在双层薄板夹层中装有绝热材料----石棉纤维毡。内部在网状隔板中间装有净化剂。 净化剂：净化剂由载体和催化剂组成。载体一般由三氧化二铝制成，其形状有球形、多棱体形和网状隔板等。净化剂实际上是起催化作用的，也称为催化剂。催化剂用的是金属铂、铑、钯。将其中一种喷涂在载体上，就构成了净化剂。 三元催化反应器的工作原理是：发动机通过排气管排气时，CO、HC、和NOx三种气体通过三元催化反应器中的净化剂时，增强了三种气体的活性，进行氧化----还原化学反应。其中CO在高温下氧化成无色、无毒的二氧化碳（CO2）气体。HC化合物在高温下氧化成水和（H2O）和CO2 。NOx还原成氨气（N2）和（O2 ）。三种有害气体变成无害气体，使排气得以净化。 凡是性能较好的三元催化器及其催化剂大多为铂(Pt)、钯(Pd)、铑、(Rn)等稀有金属制成，价格昂贵。 为了充分发挥三元催化器的降污效率，防止早期损坏失效，在汽车使用中应注意以下几个方面： 1、装有三元催化器的汽车，不能使用含铅汽油，尤其到外地加油时一定要注意，因为含铅油燃烧后，铅颗粒随废气排经三元催化器时，会覆盖在催化剂表面，使催化剂作用面积减少，从而大大降低催化器的转换效率，这就是常说的的“三元催化器铅中毒”，经验表明即使只使用过一箱含铅汽油，也会造成三元催化器的严重失效，所以这一点广大车主一定要多加注意。 2、应避免未燃烧的混合气进入催化器。三元催化器开始起作用的温度是200摄氏度左右，最佳工作温度在400摄氏度至800摄氏度，而超过1000摄氏度后作为催化剂的贵金属成分自身也将会产生化学变化，从而使催化器内的有效催化剂成分降低，使催化作用减弱。 催化器降低碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)这两种有害物质是通过在催化器内部进行燃烧使其转化为水(H2O)及二氧化碳(CO2)而实现的，而这种反映会产生热量，发动机工作正常情况下，这两种成分的含量适当，燃烧所产生的热量会使催化器保持在最佳工作温度附近，而发动机工作出现异常时排气中这两种成分的含量远远超过正常情况。 因此，燃烧所产生的热量有很大可能将使催化器温度超过工作上限，从而伤害到催化剂，使催化器损坏。因此，在车辆使用过程中要注意以下几种情况：(1)过久的怠速空转；(2)点火时间过迟；(3)个别缸失火不工作；(4)喷油正常但启动困难；(5)混合气过浓；(6)发动机烧机油等。 以上这些现象都会造成三元催化剂的过早损坏和失效，出现这些现象应尽快去维修厂排除故障。 3、行驶应特别注意不要“托底”，因为三元催化器大多数内部都是蜂窝陶器形成的催化剂承载体，碰撞后容易破碎，使催化器和排气系统堵塞。

压力传感器工作原理

压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 1、应变片压力传感器原理与应用： 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。 1．1、金属电阻应变片的内部结构：它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 1．2、电阻应变片的工作原理：金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m）

三元催化器的组成及结构图

三元催化器的组成及结构图 随着人类工业文明的发展，对环境的破坏日益严重，大气的污染也日益加剧。人们逐渐认识到，汽车的尾气是重要的大气污染源，因此对汽车尾气的治理就成了汽车行业的一个亟需解决的问题。通过对汽车尾气的分析，发现其中的CO、HC和NOx是污染大气最严重的物质，所以，汽车尾气的治理越来越重要，催生出了汽车尾气净化装置，三元催化器是汽车尾气净化装置的主要组成部分。它可以极大的降低尾气对大气的污染程度。 三元催化器是对汽车及其它发动机固定污染源进行排气净化处理的主要部件。它采用铂（Pt）、铑（Rh）、钯（Pd）三种贵金属作为催化剂对排气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物进行氧化和还原处理，生成二氧化碳、氮气以及水，从而达到净化的结果。其净化效率十分高，可以净化90%以上的有害物质。随着人们对环境的关注程度的提高，各个国家及地区都制定了越来越严格的排放法规，该部件在排放后处理方面起着举足轻重的地位。 三元催化器一般由壳体、减振层、载体和催化剂涂层4部分组成。 壳体由不锈钢材料制成，以防氧化皮脱落造成载体的堵塞。减振层的材料一般是膨胀垫片或钢丝网垫，起密封、保温和固定载体的作用，以防止振动、受热变形等原因对载体造成的损害。膨胀垫片由膨胀云母、硅酸铝纤维和粘接剂组成。 膨胀垫片在第1次受热时体积明显膨胀，而在冷却时只是部分收缩，这样就使壳体与载体之间的缝隙完全胀死和密封。 催化器载体一般为蜂窝状陶瓷材料，也有少数用金属（不锈钢）材料。三玩催化器的外面用双层不锈薄钢板制成筒形。在双层薄板夹层中装有绝热材料---石棉纤维毡。内部在网状隔板中间装有净化剂 净化剂：净化剂由载体和催化剂组成。载体一般由三氧化二铝制成，其形状有球形多棱体形和网状隔板等。 催化剂涂层：主要为Pt（铂）、Rh（铑）、Pd（钯）和助催化剂CeO2（二氧化铈）、氧化

三元催化器使用说明书TWConverter

三元催化转化器使用说明书 （第一版） 适用型号：多种不同规格产品

2 整车排放 N 机排放 N O X + 1/2 O 2 > C O 2 + O 2 > H 2O + C O 2 氧化反应 N O + C O > 1/2 N 2 + C O 2 H C + N O > N 2+ H 2O + C O 2 还原反应

内部隔热冲压壳体封装式整体结构催化转换器内部隔热材料填充管式封装整体结构催化转换器

载体支撑填充材料 锥形端盖总成催化剂及其载体元件 异型 为使发动机的燃烧废气流经陶瓷载体时产生化学转化的催化作用， 般工艺过程为先在载体表面涂以一层包括氧化铝和二氧化 涂层。实际上，载体自身的作用是被用来形成三元催化转化器的反应床，并被用涂层如氧化铝和二氧化铈的附着体。经过强化附着力处理之后，再进行以为主要成分的催化剂涂层（ Pt、Pd、 Rh等元素）的涂敷及固 体应用的排放法规的不同要求，在金属基础涂层上浸镀不同成分和含 即称为催化剂涂层配方技术。德尔福公司拥有自己独 发和浸镀生产工艺技术。 催化剂载体

空燃比对排放的影响 燃烧废气中的化学有害成分HC、CO NO x气流流经预热后的催化剂表面O2，方可进行高效催化转化反应。在催化剂反应床上，HC，CO，和NO x的转化需要在载体的温度达到300oC左右时方可达到较高的转化效率。通常我们将使催化转化器开始达到50%时的转化效率时载体自身的温度称为催化转化器的起燃温度。 为了使三元催化转化器能够最有效的发挥上述化学反应，使三种元素的废气同时获得更加优化的转化效率，除了催化反应床的温度需要保持在一定的工作温度之外，发动机空燃比也对转化效率高低起着至关重要的作用。三元催化转化器对于HC、CO和NO 气流流经催化剂表面的转化效率各异。当发动机的空燃比偏浓时，催化剂对氮氧化合物的转化效率较高；当空燃比偏稀时，催化剂对碳氢化合物和一氧化碳的转化效率较高。而当发动机工作在理想空燃比附近时，三元催化转化器对于HC、CO和NO x转化效率最高达到最高。为此，在愈来愈严格的汽车排放法规推动下，为了保证三元催化转化器最佳的燃烧废气转化效率，现代汽车发动机管理系统要求将发动机燃烧进行精确的控制，使其燃烧严格保持控制在理想空燃比附近。采用氧传感器反馈信号探测燃烧废气中的氧成分含量并转化为交变电压输入给发动机控制模块，由发动机控制模块据此信号进行燃油系统补偿修正控制即为最为有效的“闭环燃油管理控制”模式。 催化转化器中所含的贵金属成分为铂（Pt）、钯（Pd）和铑（Rh）。涂层中配备贵金属微粒的主要目的是加快催化转化反应速度。是催化转化器中最昂贵的组成部分。

三元催化反应器的结构和工作原理

三元催化反应器的结构和工作原理 三元催化反应器类似消声器。它的外面用双层不锈薄钢板制成筒形。在双层薄板夹层中装有绝热材料----石棉纤维毡。内部在网状隔板中间装有净化剂。净化剂：净化剂由载体和催化剂组成。载体一般由三氧化二铝制成，其形状有球形、多棱体形和网状隔板等。净化剂实际上是起催化作用的，也称为催化剂。催化剂用的是金属铂、铑、钯。将其中一种喷涂在载体上，就构成了净化剂。 三元催化反应器的工作原理是：发动机通过排气管排气时，CO、HC、和NOx三种气体通过三元催化反应器中的净化剂时，增强了三种气体的活性，进行氧化----还原化学反应。其中CO在高温下氧化成无色、无毒的二氧化碳（CO2）气体。HC化合物在高温下氧化成水和（H2O）和CO2。NOx还原成氨气（N2）和（O2）。三种有害气体变成无害气体，使排气得以净化。凡是性能较好的三元催化器及其催化剂大多为铂(Pt)、钯(Pd)、铑、(Rn)等稀有金属制成，价格昂贵。为了充分发挥三元催化器的降污效率，防止早期损坏失效，在汽车使用中应注意以下几个方面： 1、装有三元催化器的汽车，不能使用含铅汽油，尤其到外地加油时一定要注意，因为含铅油燃烧后，铅颗粒随废气排经三元催化器时，会覆盖在催化剂表面，使催化剂作用面积减少，从而大大降低催化器的转换效率，这就是常说的的“三元催化器铅中毒”，经验表明即使只使用过一箱含铅汽油，也会造成三元催化器的严重失效，所以这一点广大车主一定要多加注意。 2、应避免未燃烧的混合气进入催化器。三元催化器开始起作用的温度是200摄氏度左右，最佳工作温度在400摄氏度至800摄氏度，而超过1000摄氏度后作为催化剂的贵金属成分自身也将会产生化学变化，从而使催化器内的有效催化剂成分

压力传感器原理【详解】

压力传感器原理 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一．压力传感器原理 一些常用传感器原理及其应用: 1、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。

金属电阻应变片的内部结构 1、应变片压力传感器原理 如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω?cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m） 我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长

【图】三元催化器,别再让4S店忽悠你换三元催化器!

【图】三元催化器，别再让4S店忽悠你换三元催化器！ 最近不少车主反应，4S店小病大修，忽悠车主更换三元催化器。下面给大家简单介绍一下三元催化的知识，希望对家有帮助。 电喷车的三元催化器堵塞是一个比较普遍的问题，特别是道路拥堵的城市，或者燃油油质差的地区，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。很多车主对三元催化器不是很了解，相关知识也比较薄弱，以至于被4S店和不良商家忽悠小病大修，三元催化一有问题就建议更换，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急需解决的问题。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、节气门免拆清洗养护（4S店常用的做

三元催化转化器应用与检测(新)

摘要 社会发展，汽车保有量迅速增加，随之而来汽车尾气造成的环境污染问题也日趋严重。三元催化转化技术是目前应用最广泛，效果也最显著的发动机尾气机外净化技术。三元催化转化器可以使发动机尾气中的有害排放物如CO、HC、NOx同时降低90%以上，使汽车尾气污染得到有效控制。 许多车辆在实际使用过程中，由于使用不当造成三元催化转化器早期失效、损坏，致使它失去了减排的作用并造成发动机故障。本文分析三元催化转化器的结构、性能的特点，研究车辆使用特性对三元催化转化器性能的影响。研究表明,要使三元催化转化器正常使用,应使用规定级别或以上的润滑油、高品质的无铅汽油，保持发动机机械方面良好的工作状态，发动机电控系统也必须正常，还有车辆不宜长时间怠速等。 在使用特性研究的基础上,分析了三元催化转化器的故障形式,研究了不同故障的检测方法。三元催化转化器的故障可分为三类，机械损伤、堵塞和转化性能变差或失效。机械损伤可以通过简单的人工观察来检查。三元催化转化器堵塞的测试方法有真空测量法、排气背压检测法和进气管碳氢化合物浓度测量法等。对于三元催化转化器转化性能变差或失效的检测则有转化器出入口温差法、双氧传感器信号电压波形分析法和怠速试验法与快怠速试验法相结合等手段。 关键词：三元催化转化器，结构性能，使用，检测

Three-Way Catalytic Converter Application and Testing ABSTRACT Living standards development makes life better and better. More and more people tend to have their own vehicles to meet transportation needs in daily life, which also brings up a deteriorating environmental pollution problem. 3-way catalytic converter is the most popular and efficient engine emission clean-up technology.3-way catalytic converter can reduce harmful CO, HC and NOx emissions by more than 90%, thus effectively curb the pollution brought up by emissions. Many 3-way catalytic converters in vehicles may suffer an early failure and get broken due to improper use, and thus lose the function of emission reduction and cause engine damage. We must be careful about the following items in the daily use of the vehicle, primarily using qualified or high-graded lubricants and lead-free gasoline in engine, keeping engine working in a sound status both mechanically and electronically, and avoid long-time idling speed. Failure to understand and attach enough importance on 3-way catalytic converter in service work often leads to judgment error and getting half the result with twice the effort. So we must not ignore the 3-way catalytic converter during troubleshooting the engine. The malfunction can be