汽车消声器的催化器作用是随着人们环保意识的不断增强，对汽车尾气排放的要求也越来越严格，国产轿车普遍都加装了催化转化器，借助催化剂的作用，使排气中的HC、CO、Nox发生氧化还原反应，以达到降低污染的目的。因此与真空试验相比，排气背压试验更能真实反映催化转化器的情况。以上方法只能检查催化转化器机械故障，催化转化器的性能好坏，也就是其转化效率的高低，则需要通过下列的检查来判断。催化转化器在正常工作状态下，由于氧化反应产生了大量的反应热，因此可通过温差对比来判断催化转化器性能的好坏。

　　汽车消声器在使用过程中容易受到路面的限制，产生拖底或强烈振动，造成催化转化器的碰撞，致使催化转化器载体破碎，容易阻塞排气通道，造成动力性能下降、燃油消耗增加、排放恶化等。启动发动机，预热至正常工作温度，将发动机转速维持在500r/min左右，将车辆举升，用数字式温度计（接触式或非接触式红外线激光温度计）测量催化转化器进口和出口的温度，需尽量靠近催化转化器（50mm内）。能把这三类有害气体变为无害的催化剂叫三向催化剂(Three Way Catalyst)。三向催化剂必须高度分散，从而具有极大的表面积，以便尾气的有害气体分子与之充分接触，使它们之间发生化学反应。检查催化转化器在行驶中是否受到损伤以及是否过热。将车辆升起之后，观察催化转化器表面是否有凹陷，如有明显的凹痕和刮擦，则说明催化转化器的载体可能受到损伤。

　　由于汽车消声器供油系统、点火系统等的故障，发动机过热、回火，造成催化转化器载体烧结、剥落，排气阻力增大，同样也会产生上述的不良影响。另外，由于燃油或润滑油使用不当，造成催化剂中毒、活性下降，催化转化效率受到影响，进而使汽车排放性能恶化。对催化转换器进行机械故障诊断时，可从以下几个方面着手。观察催化转化器外壳上是否有严重的褪色斑点或略有成青色和紫色的痕迹，在催化转化器防护罩的中央是否有非常明显的暗灰斑点，如有则说明催化转化器曾处于过热状态，需做进一步的检查。随着人们对环境的求不断增高和各国环保法律的严格实施，对汽车尾气处理的要求愈加苛刻。因此汽车尾气处理的市场极其巨大，开发这个领域的新技术将会在这个市场中占有一席之地。把有害的气体变为无害气体的关键是要有能“及时”提供氧原子的物质，称之为“氧输运体”或“氧存储体”。由于内燃机是周期性排放尾气，所以在尾气排放的间隙，空气必然存在。因此， 这种氧输运体可以从空气中吸收氧气，而在尾气与之接触的瞬间释放出氧从而进行氧化反应。人们认为采用氢燃料不仅能解决短途化和可移动能源问题，空气污染，温室效应等环境问题，而且氢燃料会导致“氢经济”，即以氢为能源而驱动的政治和经济。氢经济的实现将可减少或消除以争夺石油为目的的政治、军事冲突，有利于世界和平。因此大力发展氢燃料技术就成为科技界的一大热门话题。要实现氢燃料电池应用于汽车，技术上必须要求有安全、有效的制氢技术。

           汽车消声器寻求具有这种氧输运体，即把催化剂形成极微小的颗粒而载于具有大表面的载体上，就是尾气处理的关键，这就是纳米科学和技术在环境科学中的应用。汽车尾气处理需要这种技术，各种燃烧柴油、重油、航空汽油的内燃机、燃汽轮机都需要这种技术。氢经济和世界和平人类的一切活动都是和能源分不开的，而且世界历史上和目前的一些政治和军事冲突都是和抢占能源密切相关。从十年前的中东战争，到近期的巴以冲突，美国一直把中东问题作为外交和军事的首要问题，其根本就是保证中东石油向美国源源不断地廉价输送。在美国目前一加仑的汽油只要0.9美元，而同样单位的饮用水还要一美元以上，真是油比水便宜!然而，从长远的战略出发，美国不但保留阿拉斯加和德克萨斯的巨大石油不开采，而且还有大量的战备储存油。由此可见保护原油资源就是保护子孙万代的利益!为了解决未来的无污染能源的需求，小布什上台后大力推行燃料电池技术。2001年11月在美国科罗拉多州丹福召开了“现在就用氢”(Hydrogen Now!)的研讨会。人们担心氢气在运输中的爆炸，所以如何运输氢也是要解决的问题，输运材料将成为研究的热点。现有的稀土与镍的金属间化物可以储氢，但要用于汽车，却有储氢量与材料重量之比比较小的问题。因此研究和开发新型高储氢而重量轻的储氢材料有着极广阔的市场。在分子中含氢量的是甲烷(CH4)和水(H2O)。而甲烷(俗称沼气)可以通过植物而制成，而植物是太阳能的存储体，所以甲烷和水是地球上取之不尽，用之不竭的能源。如何把甲烷中的

　　碳和水中的氧结合起来而释放出氢，就成为催化研究的核心。任何化学反应都要激活能，如果这种能量是太阳能，那么太阳能、甲烷和水就成为人类能源的理想来源。太阳能的利用和研究已进行多年，过渡金属硫化物研究得最多。10年来进行了大量的氧化钛纳米颗粒与碳氢氮等化合物组合在一起的太阳能电池的研究，并取得了很大进展。然而太阳能中的长波区还未被充分利用。

　　如果把太阳能中的热能变为从甲烷和水中制取氢气的“激活能”，那么人类将可以获得清洁、方便、用之不尽的能量——氢，人类的经济生活将从石油、煤转移到氢经济，即“绿色经济”。 要实现上述美景就要求寻找能把水中氧输运给甲烷中碳的催化剂，也就是氧输运体，就是在原子分子水平上进行调控，这种对原子和分子的调控能力就是今天纳米科学与技术的内容。人类在21世纪的科技竞争就是看谁首先理解和掌握调控原子分子的能力，使人类充分利用太阳能和存储于绿色植物和水中的能量，采用太阳能和氢为动力燃料，形成绿色经济，从而使人类生存的环境更加协调，和平和美好!德国科学家最近研究发现，居住在临街住宅并常年呼吸汽车废气的女性，年老后容易出现认知能力明显衰退的症状，并可能罹患痴呆症。我国的排放法规主要参照欧洲排放标准制定。欧Ⅱ排放标准只要求三元催化器及发动机改进措施两项，欧Ⅲ排放则还包括改进的催化转化器涂层、催化剂加热及二次空气喷射等。事实上，在车上，与汽车尾气排放息息有关的部件就有六大部分：三元催化转换器、前后氧传感器、燃油蒸汽排放控制系统、废气再循环系统、曲轴箱强制通风系统、OBD诊断监测系统等。由本期开始，我们将陆续为大家介绍以上大部件的工作原理和保养要点。本周介绍的主角是三元催化转换器（TWC）。如何爱护三元催化装置？在平时用车时，提醒各位车主留意：当催化转换器中的稀有金属（钯、铑、铂），若被其他金属或异物所覆盖时则无法发挥原来氧化、还原的功能。一般排气系统中加装催化转换器会使动力损失约3%~4% 因此若催化转换器阻塞时，所降低的动力更为明显。　为了环境空气的清净，延长催转换器的寿命，所以我们建议车主在添加汽油时，务必使用该车型指定标号的无铅汽油。只有用高质量的油品才能使车辆达到较低的排放指标，延长车辆的使用寿命用拳头敲击并晃动催化转化器，如果听到有物体移动的声音，则说明其内部催化剂载体破碎，需要更换催化转化器。同时要检查催化转化器是否有裂纹，各连接是否牢固，各类导管是否有泄漏，如有则应及时加以处理。此方法简单有效，可快速检查催化转化器的机械故障。由于催化剂载体破损剥落、油污聚集，容易阻塞载体的通道，使流动阻力增大，这时可通过测量其压力损失来进行检查。在催化转化器前端排气管的适当位置上打一个孔，接出一个压力表，启动发动机，在怠速和2500r/min时，分别测量排气背压，如果排气背压不超过发动机所规定的限值，则表明催化剂载体没有被阻塞。如果排气背压超过发动机所规定的限值，则需将催化转化器后端的排气系统拆掉，重复以上的试验，如果催化转化器阻塞，排气背压仍将超过发动机所规定的限值。如果排气背压下降，则说明消声器或催化转化器下游的排气系统出现问题，破碎的催化剂载体滞留在下游的排气系统中，所以首先进行外观检查确认催化剂载体完整是非常必要的。对有问题的排气管、消声器和催化转化器也可通过测量其前后的压力损失来判断。将真空表接到进气歧管，启动发动机，使其从怠速逐渐升至2500r/min，观察真空表的变化，如果这时真空度下降，则保持发动机转速2500r/min不变，且此后真空度读数明显下降，则说明催化转化器有阻塞。因为催化转化器的阻塞在真空试验中是一个渐变的过程，而此试验是一个稳态的过程（2500r/min），真空度读数不会产生明显的下降。如果是在试验室进行一个催化转化器阻塞前后的对比检查，催化转化器阻塞后，进气歧管真空度会发生明显下降，如果进气歧管真空度下降，并不能完全说明是由催化转化器阻塞造成的。发动机供油量减少时，进气歧管的真空度也会下降。催化转化器出口的温度应至少高于进口温度10～15％，大多数正常工作的催化转化器，其催化转化器出口的温度高于进口温度20～25％。如果车辆在主催化转化器之前还安装了副催化转化器，主催化转化器出口温度应高于进口温度15～20％，如果出口温度值低于以上的范围，则催化转化器工作不正常，需更换；如果出口温度值超过以上范围，则说明废气中含有异常高浓度的CO和HC，需对发动机本身做进一步的检查。通过对比整车排放情况来判断催转化器效率的方法是不科学的。

　　汽车消声器尾气处理，主要是寻求有效催化剂及其载体来把有害气体变为无害物质。尾气中的未燃烧的或燃烧过程中形成的碳氢化合物，它们可被氧化为无害气体。尾气中的一氧化碳可被氧化为二氧化碳。尾气中的一氧化氮必须处理为无害的氮气或氮的其他氧化物。因为汽车消声器排放的好坏与各系统的工作状况有关，不可排除的误差因素较多。如用冷热怠速时的排气浓度变化来检查催化转化器转化效率就是不太准确法。发动机冷车时，由于汽缸壁较冷，燃烧不完全而产生大量的CO和HC，而发动机热车怠速时，由于燃烧条件好转，发动机已处于闭环控制状态，不需要催化转化器的作用，排气浓度也会大大降低。因此，此项检查不能保证仅仅针对催化转化器的转化效率，可比性较差。