現在的汽油車上都有一個尾氣淨化裝置，它的名字叫做三元催化器，其主要作用是將汽車尾氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物，進行氧化和還原處理，生成對大氣無害的二氧化碳、氮氣以及水，從而達到淨化的結果。但是很多人仍然弄不懂：這三元是什麼意思啊？這催化又是什麼意思啊？它又是如何淨化尾氣的呢？它在使用中會不會消耗殆盡呢？下面我們就分別來回答這些問題並說說三元催化器的工作原理。
所謂的“三元”是指三元催化器中所含有的三種貴金屬元素，分別是鉑(Pt)、銠(Rh)、鈀(Pd)，這三種元素的金屬氧化物對某些化學反應具有催化作用。為此，人們就把它們以催化劑塗層的形式塗敷在陶瓷基體上，安裝在汽車的排氣管中以催化汽車尾氣的氧化還原反應，三元催化器也由此得名。在尾氣淨化過程中，鉑(Pt)和鈀(Pd)主要起催化一氧化碳和碳氫化合物的作用，而銠(Rh)主要起催化氮氧化物的作用，陶瓷基體呈蜂窩狀，可以大大增加三元催化器的催化反應面積。
所謂的“催化”是指三元催化器在淨化尾氣的過程中，能夠起到增強尾氣物質活性、加快反應速度的作用。但是它本身並不參與反應，自身的質量和化學性質不會發生變化，所以即使長時間工作，三元催化器也不會消耗殆盡。這就像我們在學高中化學時的氯酸鉀加熱分解制取氧氣的實驗，如果沒有二氧化錳，反應會非常慢，但是加入少量的二氧化錳之後，反應速度會大幅度提高，但二氧化錳本身並沒有任何消耗與性質上的變化。這種催化反應的過程和原理是非常複雜的，我們在此也不必討論，只需要知道三元催化器的作用就好了。
三元催化器具體的工作過程是：當高溫的汽車尾氣通過淨化裝置時，三元催化器中的催化劑將增強一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物三種氣體的活性，促使其在催化器表面進行一定的氧化-還原化學反應：一氧化碳在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳，碳氫化合物在高溫下氧化成水和二氧化碳，氮氧化物還原成氮氣和氧氣。就這樣三種有害氣體都變成了無毒無害的常見氣體，汽車尾氣就這樣得以淨化。
如果汽車上沒有三元催化器會怎麼樣呢？汽車尾氣中的三種有害氣體，在沒有催化器的情況下，相互之間的化學反應速度是極慢的，有些反應甚至無法進行。因此這些有害氣體幾乎全部排放到了大氣中，大大增加了空氣的汙染。在上世紀九十年代之前，汽車上就沒有三元催化器，導致某些城市的空氣汙染極為嚴重，並且隨著車輛數量的增加，這種汙染益發嚴重。後來某些西歐國家就開始強制使用三元催化器，汽車尾氣汙染才得以有效控制，隨後這一做法在世界各地都開始施行，我國在2000年以後生產的汽油車上也強制安裝三元催化器。可以說，三元催化器是汽車尾氣汙染治理過程中的一個里程碑。
三元催化器在使用中不會消耗，所以也就無需定期更換。但是如果使用不當，比如使用了劣質燃油或含鉛汽油、經常低溫低速行駛、長時間高負荷行駛等，會導致它鉛中毒、堵塞或高溫燒結，從而失去對尾氣的催化作用。這種情況下一般只能更換三元催化器，但是它的價格可是不便宜的，普遍都在四五千元以上。有些人就想：三元催化器壞了我就把它拆掉不用了會怎樣？不就是尾氣汙染大嗎？但是世界上這麼多車，尾氣汙染肯定不差我一個。
我相信有這種想法的人不在少數，特別是中國人，實在是太聰明瞭，總是能在嚴謹的政策中找到漏洞。不過這次恐怕要失算了。一方面，汽車沒有三元催化器，尾氣汙染大，每年一次的檢車肯定不合格；另一方面，汽車在技術上已經把這種行為屏蔽掉了。它是發動機閉環控制系統中的一個重要元件，安裝在它上面的氧傳感器會檢測進入與排出其中的廢氣氧含量，然後將信號反饋給發動機控制單元，以調節噴油量，形成閉環控制。如果不安裝它，發動機收不到正確的尾氣信號，會出現控制混亂的故障，汽車會出現加速無力、油耗增高等故障，發動機故障燈也會點亮。
閱讀更多 老侯解車 的文章
