三元催化传感器 三元催化器和氧传感器的基础知识普及

三元催化器和氧传感器的基础知识普及

把车子当玩具的车主请绕道，把车子当成工具以及朋友的车主务必请看完全文，看完之后，你才明白怎样的热车方式才叫正确，怎样“拉高速”才合理，经常轰油门会有怎样的恶果，怎样维修保养三元催化器和氧传感器才能帮你省钱！

三元催化器和氧传感器有什么用？

汽车排放污染物主要有HC（碳氢化合物）、NOx（氮氧合物）、CO（一氧化碳）以及燃烧未完成的微粒等。其中碳氢化合物、氮氧合物以及一氧化碳就是传统意义上的“大三元”，这就是三元催化器为何被叫做“三元催化器”的原因。三元催化器其实是一个成型烧结的多孔陶瓷体，其表面被添加了铂，铑，钯等催化元素，可以增强碳氢化合物、氮氧合物以及一氧化碳这三种气体的活性，促使其尽可能多地完成氧化还原反应。其中一氧化碳和碳氢化合物在高温条件下经过氧化之后会变为二氧化碳和水，而氮氧化合物在高温条件下则可以还原成氮气和氧气。

如果就此认为三元催化器实质上就是汽车环保发展的特定产物，对于车辆的性能和燃油经济性没有什么影响，那就大错特错了。为了更好地阐述这个问题，接下来就来看看氧传感器的工作原理。

氧传感器1976年诞生于德国博世公司，利用其特有的电化学反应原理来探测发动机尾气排放中的氧气含量，ECU根据氧传感器的持续探测结果，持续判断喷油嘴之前的喷油量是多了还是少了，并对喷油量进行持续调整，让发动机气缸在不同的转速以及动力输出条件下尽量达成优良燃烧的目的。

在高温环境下（300摄氏度以上），氧传感器捕捉发动机尾气中的残留氧气在探测头内发生电化学反应，反应中两极电离吸附的带电氧离子数量差异导致产生电动势，其电压周期波动值范围多在0.1～0.9V之间波动，大于0.45V表示空燃比小，燃烧不太完全；小于0.45V则表示空燃比大，混合燃气过于稀薄。

氧传感器和三元催化器是如何配合工作的？

氧传感器和三元催化器是相辅相成的。一般而言，一辆车上有两个氧传感器，被分别安装在三元催化器的前后。我们可以通过假设一种“燃烧不充分”的情况来看看氧传感器和三元催化器如何配合工作：

燃烧不完全的尾气出来之后经过氧传感器A，氧传感器A发现尾气中氧含量偏低，需要降低喷油量；

尾气接下来经过三元催化器发生氧化和还原反应，尽管氮氧化合物会被催化还原出氧，但由于之前燃烧不充分，尾气中一氧化碳和碳氢化合物较多，氧化反应消耗掉尾气中更多的残余氧，导致尾气中氧含量进一步下降。

尾气紧接着通过氧传感器B，氧传感器B进一步确认尾气中氧含量降低。

氧传感器A和氧传感器B开了个会，兄弟俩一合计，向ECU发出正式通知：哥们儿你喷油喷多了！于是ECU根据氧传感器指令调整喷油量，直到“两兄弟”满意为止。同理，如果尾气中氧含量偏高，“两兄弟”将会指示ECU增加喷油量。

氧传感器A和氧传感器B开了个会，兄弟俩一合计，向ECU发出正式通知：哥们儿你喷油喷多了！于是ECU根据氧传感器指令调整喷油量，直到“两兄弟”满意为止。同理，如果尾气中氧含量偏高，“两兄弟”将会指示ECU增加喷油量。

这个时候哪怕油气混合理想，也可能因为产生过多的氮氧化合物导致尾气中氧含量降低。如果仅凭一个氧传感器A监测尾气，很有可能误判为喷油过量；而仅凭三元催化器尾端的氧传感器B，则因为氮氧化合物的还原出氧，从而误判喷油不足。

第二种情况就是冷启动一段时间，发动机温度没有达到稳定，但氧传感器却升温至工况温度之后。由于尾气中氮氧化合物含量偏低，氧含量偏高，氧传感器A会判断喷油量低；而尾气通过三元催化器之后，一氧化碳和碳氢化合物经过氧化反应，让尾气中氧含量偏低，也会导致氧传感器B出现误判。

从这个意义上看，三元催化器前端和后端都必须有氧传感器配合完成尾气监测。如果没有三元催化器的参与，所谓的三元催化器前后端氧传感器也就不存在“前后端”的区别了，这就相当于是一个氧传感器单独工作，这种情况是极易产生误判的。

知道了这些原理对我们日常驾驶有怎样的指导意义？

前面说了这么多都是基础铺垫，这一节才是本文的重点之一。

前面已经说了，氧传感器在300摄氏度以上的高温环境下才能进入正常工况。因此为了让氧传感器尽早进入状态，汽车工程师都有意提升发动机冷启动时的怠速转速，即加大喷油量缩短升温时间——这就是为什么大多数车辆冷启动时怠速偏高的主要原因之一，哪怕是较先进的带有电加热功能氧传感器，加热时间也需要20～30秒。换句话说，在氧传感器达到工况温度之前，氧传感器不能对ECU的喷油控制给出数据指导。

对于没有热车习惯喜欢一发动车辆就开车走人的车主而言，其爱车的发动机在发动初期几分钟内是无法获得来自氧传感器的保护的，很可能在氧传感器无法监测排放尾气的前提下出现燃烧不完全的情况——每天几分钟，一年就是上千分钟，长此以往，发动机的积碳问题就积少成多了。

还有车主喜欢用慢速行驶的方式热车。不管怎么说，只要车辆处于挂挡正常行驶状态，就算不踩油门，发动机转速一定比空挡怠速要高，发动机的喷油量一定会更多。从这个意义上说，慢速行驶热车仅比刚发动就踩油门走人的状况好一点点，这种“懒惰”的热车行为依然可能带来意料之外的积碳。

因此，从个人角度看，原地热车依然是最科学的热车方式。此外，在急加速，高速状态下松开油门踏板的这两种情况下，普通氧传感器也不会工作。由于高速状态下松开油门踏板的时候ECU会断油，因此对于发动机没什么影响。而急加速时ECU则会加大喷油量，这个时候因为氧传感器不工作，从而有可能导致积碳增加。

所以，狂轰油门对于车辆而言也是一种“不健康”的驾驶方式。

必须说明的是，现在氧传感器领域中出现了一种“宽域氧传感器”，这种氧传感器不仅可以准确探测空燃比10～20的宽广范围，而且可以更加准确地监测尾气，基本上相当于直接从气缸内泵入或泵出气体进行直接监测，未来将成为氧传感器的主流。宽域氧传感器可以在大脚油门时保持工况，当然，其价格也比一般的氧传感器高。如果不能确定自己车内的氧传感器到底是不是这种高级货色，车主最好还是少一点地板油。

有些网友还认为，适当拉一下高速可以降低发动机积碳，但是必须注意，拉高速不等于地板油。用60秒加速到120km/h和用8秒加速到120km/h截然是两个概念，后者非但不会降低积碳，反而有可能增加新的积碳。

此外，不良的用车习惯还有可能增加排放颗粒物的浓度，排放的颗粒物可能会污染氧传感器的传感探头，让氧传感器探测灵敏度降低，影响尾气监测效果，从而让发动机工况陷入恶性循环；而三元催化器与尾气接触面积更大，如果一旦因为积碳颗粒严重堵塞，发动机排气背压会异常升高，发动机工作会显得无力，怠速不稳，甚至熄火罢工，严重的还会因为排气热量无法及时排出导致陶瓷载体烧蚀失效，排气不畅所引发的高温集聚甚至会导致发动机起火。

如何省钱地保养氧传感器和三元催化器 正常的氧传感器在合理使用前提下其使用寿命可达15-20万公里。当汽车发动机尾气排放故障警示灯报警时，我们可以通过读取OBD异常数据内容判断故障报警原因，如果发现氧传感器损坏只能更换。4线普通氧传感器市场售价大概在150元左右，宽域氧传感器则略贵，市场价格在600元不等，去4S更换一个氧传感器算上工时费总价约在1200元左右。

如果仅仅是积碳严重或被氧化物覆盖探测头而导致的失效，有兴趣的网友可以在注意操作安全时使用超声波加相应的弱酸或溶剂进行清洗修复功能，弱酸（20%草酸）并不会对氧传感器保护外壳，内部多孔陶瓷，多孔铂膜电极等造成损害。清洗后（如果能用超声波辅助清洗效果更佳）用清水将头部冲洗干净后用电吹风吹干燥即可尝试再使用。你要做的就是准备好清洗耗材，将车开到修理厂要求技师拆下三元催化器前后端两个氧传感器，清洗后再装回去即可，这样或许可以为你节省一笔不小的费用。

三元催化器也可以采用类似的民间偏方来对付积碳失效现象，即用一定浓度的草酸灌洗三元催化器内部排除过多的积碳，让三元催化器恢复使用功能。另外，更换一个新的三元催化器总成可不便宜哦，视车型不同，大约在3000～8000元不等。

另外这里还想普及一下，很多车辆在低温季节熄火之后，车底会传来“啪啪”脆裂声。不懂的车主会因此而紧张，老车主则认为这是排气管或三元催化器冷却时发出的响声，这种认识其实是不正确的。上图这个短短的不锈钢内波纹管以及覆盖外斜纹金属网的东西叫排气系统减震伸缩波纹管。其作用主要是抵消弥补排气系统管道热胀冷缩时的长度变化，消除排气管道的震动对车体和发动机的工作影响。因为其形状和材料的特殊性，导致了其冷热形变的程度比较大，之前说的车底传来的“啪啪”脆裂声就是拜其所赐，和排气管和三元催化器无关，属于正常现象，无需担心。

有了氧传感器和三元催化的故障码，需要立即更换吗？

现代汽车中的电子元器件数量可谓是越来越多，氧传感器和三元催化器就是其中的重要部件。作为车主，当发动机故障灯亮起时，心中难免存在一丝慌乱。毕竟，一旦出现这两个部件的故障代码，从经济成本来看，修理费用可不菲。而事实上，并非一旦故障码出现就必须立即将它们更换。

通过一些小技巧，很可能就能解决问题，延长它们的寿命。让我们首先来看看为何会出现这样的故障码。氧传感器能够监测尾气中氧含量的变化，从而判断供给发动机的混合气是否过于浓密或过于稀薄，并对喷油量做出相应调整。而三元催化器的作用则是将有害尾气转化为无害气体，对环境保护起到了重要作用。一旦这两个部件出现故障，无疑会对车辆的燃油经济性和排放造成严重影响。

然而，导致它们失常的主要原因往往并非自身质量问题，而是长期使用劣质燃油所致。在劣质汽油中，铅等有害元素含量往往超标，会逐渐侵蚀和毒害氧传感器和三元催化器的材质。所以，当故障灯亮起，首先应当反思自己是否存在在非正规加油站补给燃油的习惯。如果是这样，不妨先换回一批优质汽油，持续加注几箱后观察故障灯是否熄灭。如果能消除故障，那就为您省下了一大笔修理费用。

即便更换了优质燃油，故障依旧存在，也不应过于焦虑。很可能是之前长期使用劣质燃油导致的积碳和沉积物堆积在部件上，影响了它们的正常运转。此时，应先将它们拆下来进行专业的清洗服务。大多数情况下，只要彻底清理掉污垢，便能让它们恢复如初，重新工作。而无需额外更换新配件，从侧面也节省了可观的费用支出。

值得一提的是，当进行电脑检测时，并不意味着无论出现何种故障码都需要将氧传感器和三元催化器一并更换。通常情况下，只需要更换存在故障的那一个部件即可。部分修理店可能会出于商业目的，劝说车主同时更换这两样。但实际上，氧传感器和三元催化器的寿命周期并不完全相同，等到另一个真正出现故障时再行置换即可，没有必要盲目跟风。

纵使通过更换优质燃油、专业清洗等方式无法解决故障，更换新部件看似是不可避免的选择。但在这一过程中，我们同样需要保持理性和专业素养。盲目相信修理店的说辞，未经判断就同意统统把氧传感器和三元催化器一并更换，不啻是给自己增加了无谓的开支。

作为车主，应当对这两大部件有所了解。氧传感器主要由陶瓷外壳、电极丝和电子元件等组成，经过长期使用后，其中的电极丝往往会受损从而导致故障；三元催化器则是由外壳、载体蜂窝和贵金属催化剂组成，贵金属催化剂的流失或蜂窝结构的破坏都会影响其正常工作。可见，两者在结构和工作原理上存在区别，失效的具体原因未必相同。

因此，当电脑诊断显示出现故障码时，应先区分故障的具体症结所在，而不是盲目地把两种配件都列为黑名单。只有当其中一个部件被确诊无法修复时，再考虑对症下药地加以置换，减少不必要的费用支出。同时值得留意的是，即便最终需要更换新部件，许多修理店也未必拥有真正的原厂配件，可能会暗地使用一些无法保证质量的仿制品作为替代。

为规避这一风险，理性的车主应选择值得信赖的正规修理店，切勿囿于小处着眼。无疑会比在小作坊进行装修略显昂贵，但换来的将是对车辆使用寿命和安全性的保障。况且，氧传感器和三元催化器等部件的价格普遍昂贵，如果一味追求低价位反而可能白白浪费金钱，得不偿失。换句话说，专业服务值得我们合理支付。

毫无疑问，任何修车维修都会带来一定的费用开支。但我们不应将成本视为唯一的决策因素，同时还需要考量到这两大部件对车辆运行的重要影响。氧传感器信号失常会导致供油系统无法准确调节油气比例，影响燃油经济性和排放达标；而三元催化器失灵会在很大程度上抵消尾气净化效果，加重环境污染。如此一来，虽然暂时可以为车主减轻眼前的开销，但从长远来看将会因燃油浪费和环境治理费用的增加而付出更高的代价。

相关问答

三元催化器的工作原理是:当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原化学反应,其中CO...

[最佳回答]前氧是发动机喷油的参考信号,后氧是检测三元(查成交价|参配|优惠政策)的好坏的,不影响发动机的喷油。

[最佳回答]位于三元(查成交价|参配|优惠政策)催化转化器前面的称为前氧,后氧位于催化转化器后面。一般认为前氧的作用大于后氧,因为前氧是用来调节混合气浓度...

三元催化器安装在汽车排气系统中,是最重要的机外净化装置。这种催化器可同时将汽车尾气中的各种主要有害物质转化为无害物质。随着环境保护要求的日益苛刻,越...

[回答]如何判断氧传感器坏了,氧传感器坏了会怎么样,下面我们来了解一下。氧传感器的作用三元催化器确实可以净化大部分尾气,但如果混合气的空燃比偏离了理...

三元催化坏了会出现排气不良,发动机过热、发动机故障灯亮、积碳堆积、油耗增加、动力下降、尾气污染加剧;排气不良,发动机过热:如果三元催化转化器因堵塞而...

氧传感器在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上,氧传感器是必不可少的元件。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比,三元催化剂对CO、HC和NOx的净化...

[回答]三元催化转化器是将排气中对大气有害的CO、HC、NO、等废气转化为对大气无害的CO2、H2O、N2等物质,从而使发动机排放达到法规要求的重要部件。如果使...

后氧传感器,氮氧传感器。国六三元催化,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,它...前氧传感...

肯定有影响,起码仪表会亮故障灯,氧传感器作用:是提供混合器浓度信息,用于修正喷油量,实现对空燃比的闭环控制,保证发动机实际的空燃比接近理论空燃比的主...