温度的快速变化会导致三元催化器受损，图中所示为检测试验台上的一辆配有三元催化器的6缸宝马发动机

现代化的混合动力轿车中在净化尾气时也采用了传统的三元催化器。配备常规发动机的传统车辆要注意过高排气温度带来的风险，而混合动力轿车则会在远远低于临界高温时就会导致三元催化器受损。

AVL 公司仔细研究了混合动力轿车三元催化器的工作情况，从中找出了一些必须注意的新问题：在温度不算太高时就会导致三元催化器受损的问题。其中一个问题是：快速的温度变化会“攻击”三元催化器反应表面的活化涂料。例如，会导致活化涂料的局部脱落，从而使三元催化器失去其应有的功能。在极端的情况下甚至会使三元催化器的基础材料出现裂纹，导致陶瓷材料载体的破坏。

了解这些临界温度变化的情况后就可以更好地估算催化剂过早老化的可能性了。催化剂生产厂家清楚地给出了催化剂的温度限制。AVL公司将这些数据设定为温度梯度的限制性数据，如表所示。

温度变化的测量

虽然热电偶能够随时提供可靠环境温度的平均温度数据，但由于它们的热惯性，所提供的温度数据不能表示快速温度变化。相反，图A、图B和图C清楚地显示了催化器表面对发动机运行的反应速度，从中甚至还可以看出废气气流的各个脉冲产生的效果（图B）。

快速变化的温度是根据三元催化器表面反射的热量来测量的。所用的温度传感器相当于一个凸透镜：将采集到的热辐射耦合到光纤之中。经数据解码器对光敏二极管发送的热辐射信号进行解码。

这种检测方法在车辆高负荷运行时，在车辆每次换档时都经历了负载—空载—负载三个阶段，这是非常有趣的检测方法。根据具体的换档过程，这种三阶段的换档可以导致相当高的温度。利用焊接的支架将热辐射传感器固定在排气歧管或者三元催化器壳体上。信号校正仍然使用的是热电偶，但这里的热电偶仅仅负责在静态驱动时校正两个传感器的平均值。

混合动力时的最高承载能力

AVL公司的检验测试项目已经证明了混合动力车辆最高的温度梯度出现在动力交替时：一旦电动机承担了车辆的驱动任务，排气歧管和三元催化器的温度就会降下来，但催化器冷却得要慢一些。

当在高负载工况下重新起动发动机时，会有一股较冷的排气气流进入温度仍然很高的三元催化器中。这股排气气流首先起到了冷却作用，但随着催化剂的放热反应而迅速加热。受这股排气气流影响的催化器表面会产生高达30℃/ms的温度梯度，这是足以导致热冲击的温度梯度。

当发动机气流脉冲在排气系统中激发出气柱振动时，三元催化器就会很快损毁。反复出现的这种气流会在涂层材料中产生热应力。这一过程反复出现，直到排气温度和催化器温度的温差恢复正常为止。

快速反应

热辐射传感器是一种既可用于发动机试验台中，也可以作为温度测量系统中的一部分在汽车领域中使用的传感器。它所采集到的信号汇总到AVL公司研发的X-ion记录仪中，作为序列数据用于发动机信号的比较，以便能够准确地按照时间顺序进行原因和影响分析、评估。

在检测过程中可以识别温度和温度梯度超过预先规定的设置值时的车辆状态。这就为技术人员提供了快速反应时关键的校准参数，并允许系统在规定的调节范围内自动调节。在本文介绍的情况下首先是混合动力车辆内燃机与电动机之间的负载变化调节。排气系统管道中的气体振荡的阻尼衰减也会带来进一步的改进完善。