元催化器(TWC)是安装在汽车排放控制系统中最重要的机外净化装置,它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOχ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。由于这种催化器可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质,故称“三元”(图9-5-11)。
三元催化器主要由外壳、金属网、带蜂窝状小孔的陶瓷块分流器等组成(图9-5-12)。
元催化器可以将有害物质转化为无害物质,其转化过程中的化学反应主要有氧化反应和还原反应两种。有害成分按照下面的步骤被转化。
氧化过程需要的氧气来源于不完全燃烧后在废气中残余的氧气，还有一部分来源于氮氧化物还原反应中生成的氧气。
实际上,上述化学反应在正常的环境下也能够自发地进行,但其转化速率和转化效率很有限。依靠自发进行的化学反应无法达到现代汽车排放污染控制法规的要求。而在三元催化转化器的反应床表面上,在常规的发动机排气温度和催化剂的作用下,上述化学反应的速率和效率被大大增强了。
