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三元催化器位于发动机排气管前端，前后氧传感器之间。位于汽车排气总管的第一段鼓包里面，它的形状类似于一个军用水壶，被安装在汽车的排气系统当中，是整个排气系统当中极其重要的一个机外净化装置。不是一个车只有一个三元催化器，有的汽车里面可能有两个。

三元催化器的载体部件是一块多孔陶瓷材料，安装在特制的排气管当中。称它是载体，是因为它本身并不参加催化反应，而是在上面覆盖着一层铂、铑、钯等贵重金属。它可以把废气中的HC、CO变成水和CO2，同时把Nox分解成氮气和氧气。HC、CO是有毒气体，过多吸入会导致人死亡，而NOX会直接导致光化学烟雾的发生。三元催化器是减少这些排放物的最有效的方法。通过氧化和还原反应，一氧化碳被氧化成二氧化碳，碳氢化合物被氧化成水和二氧化碳，氮氧化合物被还原成氮气和氧气。

三种有害气体都变成了无害气体。三元催化剂最低要在250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，过高也会使催化剂老化加剧。在理想的空燃比（14.7:1）下，催化转化的效果也最好。

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在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水（H20）和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。

三元催化器早期失效的原因，使用时应注意如下事项：

勿用含铅汽油。勿长期急速运转（开环控制状态）。勿让发动机转速忽快忽慢。点火时间勿太迟。长时间启动不着。不要长时间拔出高压线试火。测量气缸压力时，要拔下燃油泵的中控接头，从而能停止喷油器向气缸内喷油。发现有气缸工作不良时，应及时停车检查、排除故障。避免混合气偏浓的诸多因素，如喷油器关闭不严，燃油压力调节器失效（油压过高）、氧传感器失效、空气流量传感器失效等。催化转化器只要正确使用，一般不需要维护，故不要随便拆卸，如需更换时一定要与发动机匹配。