满足未来排放法规的先进三元催化器技术

欧洲的新排放法规欧6要求在更多实际行驶工况下达到更严格的碳氢化物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_x)和颗粒物排放。该法规还将引入测量CO_2排放的全球统一的轻型车试验规程(WLTP)行驶循环和新的实际行驶排放(RDE)要求。RDE法规要求确保现代车辆在所有常态行驶工况下都符合排放法规。这就需要有更可靠的排气后处理措施来满足这些新要求。介绍1种为应对新法规而改进的汽油机用三元催化器。在稳态和动态工况下,在若干发动机和车辆上按各种行驶循环对这种催化器进行了试验。这种催化器与之前几代催化器相比具有更好的热稳定性和更低的排气背压。这种新三元催化器具有能降低30%NO_x排放的潜力,更重要的是,它能在高动态工况下提高CO/NO_x的转化效率。最后,诊断显示,新三元催化器的储氧能力得到了优化。     

雪佛兰 故障案例分析汇编（十七）

故障现象：客户反映发动机故障灯亮,噪音大。 故障诊断：检查发动机有1个故障码：P0420,三元催化器净化效能太低。发动机为控制碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）的排放,使用三元催化器（TWC）。三元催化器中的催化剂能促进排气中碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）的氧化,将它们转换成无害的水蒸气和二氧化碳,     

怠速工况下汽车三元催化器温度与排放的关系

采用红外热像仪和五组分排放分析仪,在冷起动和怠速工况下同步检测三元催化器外壳温度热像和排放,探讨三元催化器温度与排放的关系.结果表明,催化剂载体两端是温度上升较快区域;三元催化器的进口端圆锥扩张段与催化剂载体之间交界处平均温度上升最迅速并始终呈现最高值;在冷起动500 s后,各项排放参数由最大值逐渐下降,且与各测温区域（点）平均温度同步趋于稳定;三元催化器物理中心点温度的上升趋势在约1 000 s后趋缓.     

电控发动机氧传感器对排放影响的研究

对氧传感器正常工作和信号缺失对电控发动机排放以及三元催化转换器转化效率等指标的影响进行了实验研究。结果表明,怠速工况下,空燃比控制系统不以氧传感器信号作为反馈和进行修正的依据,氧传感器通断前后,排放量变化不大,转化效率较高且前后变化不大。中速中等负荷时,氧传感器是否正常工作对CO、HC的排放和三元催化器的转化效率影响较大。     

基于简易瞬态工况法的在用汽油车排放特性试验研究

以2009年捷达车1.6 L自然吸气汽油机为研究对象,搭建汽车尾气测试转鼓试验台架,安装自主研发的EGR系统和市售的三元催化器控制装置,结合GB 18285-2018《汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)》中简易瞬态工况法进行排放试验,综合评价了以上排放控制技术对在用轻型汽油车排放特性的影响.结果表明:发动机引入EGR气体后,NOx排放明显下降,随着EGR阀开度不断增大,NOx排放下降幅度也逐渐增加,CO和HC排放呈现先降低后升高趋势;更换三元催化器后,有害排放污染物中CO、HC和NOx明显降低,CO排放近乎零排放,催化转化效果极其明显;三元催化器结合EGR系统后,有害污染物排放均有所降低,在EGR阀开度2％?10％范围内,随着EGR阀开度增大,NOx排放明显减低,CO和HC排放略有上升的负面效果因三元催化器净化而抵消.     

燃气发动机双级后处理催化效率分析

国六天然气发动机采用三元催化转化器,三元催化转化器中存在氧化和还原反应,可以提高后处理的耐久性能。研究发现,不同温度下活性剂的活性和废气污染物的反应效率存在较大差异,论文概述了重型燃气车排放污染物的特征,并针对提高污染物转化效率的后处理方案进行分析和探讨。采用三元催化器的燃气车型后处理有单级和双级两种技术方案,通过对后处理布置方案以及增压器后排气温度、催化剂活性、排气污染物转化效率分析,确定燃气车采用双级后处理技术方案可以提高后处理催化效率。     

国Ⅵ汽油车颗粒物排放后处理应对策略

正1国Ⅵ汽油车降低颗粒物排放的措施1.1汽油机排放污染物及其后处理应对策略汽油机排放污染物主要来自细颗粒排放物质(PM)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)和一氧化碳(CO)等4个部分。针对汽油机而言,尾气后处理装置主要有三元催化转化器(TWC)、热反应器、空气喷射器和汽油机颗粒捕集器(Gasoline Particulate Filter,GPF)等。其中,三元催化转化器是目前应用最多的废气后处理技术,也是大家相对比较熟悉的汽油车排放后处理技术。三元催化转化器安装在排气支管之后、排气消声器之前的排气管中,当发动机工作时,     

柴油机SCR后处理控制策略开发与研究

为选择性催化还原技术提出了还原剂喷射的控制策略。它根据原机NOx排放浓度脉谱、排气温度和空速脉谱等计算还原剂的喷射速率。分别通过试验研究了NH3/NOx比值、排气温度和空速对NOx转化率和氨泄漏浓度的影响以及SCR催化剂的氨吸附和脱附特性,并根据研究结果,分别确定稳态和瞬态工况下尿素溶液喷射的控制方案,因而实现了ESC稳态循环和ETC瞬态循环下的控制目标。此外,冷机起动试验表明,该阶段的排气温度低,NOx排放浓度较高,故应采取措施减少低温工况下NOx的排放。     

对二次空气改善车用汽油机排气净化效果的研究

在车用汽油机排气中CO和HC生成与热反应净化机理研究的基础上 ,通过试验探讨了二次空气对提高车用汽油机排气热反应净化效果的影响。研究结果表明 ,在发动机高速大负荷工况下 ,足量的二次空气能使CO和HC的排放浓度大幅度降低 ,而在发动机中等转速中小负荷工况下 ,由于排气温度低 ,二次空气对热反应净化效果影响不大     

发动机排气堵塞故障的诊断方法

<正>要诊断汽车发动机排气堵塞的故障,首先要清楚排气堵塞的原因。在二十世纪八九十年代,尽管汽车的整体技术水平不高,但鲜有听说排气堵塞的情况发生。但是进入二十一世纪,汽车发动机排气堵塞的故障却时常出现,究其原因,其实很简单,主要是先前的汽车在排气管路上只装有消音器,而进入二十一世纪,由于汽车排放法规的日益严格,汽车的排气管路上不仅装有用于消声的消音器,还都安装了控制尾气排放的三元催化器,也正是由于三元催化器的安装,才使得汽车发动机     

汽油机掺醇燃烧甲醛排放及后处理适应性研究

进行了电喷汽油机燃用汽油和多种不同掺混比例甲醇汽油的试验研究,使用傅里叶红外光谱仪(FTIR)测量了普通三元催化器前后的甲醛排放。试验结果表明:甲醛排放量随掺醇比例、转速的增加而增大,随扭矩的增加先减少后增加;三元催化器对甲醛排放的催化转化效率随着掺醇比例的增加而减小;燃用M30以下低比例甲醇汽油时,催化器对甲醛排放的催化转化效率在多数工况都能达到85%以上,受工况影响并不明显;燃用M50以上中高比例甲醇汽油时催化器对甲醛排放的催化转化效率受工况影响较大,随着发动机转速、扭矩的增加而增加,在低转速低负荷下催化效率下降明显。     

WLTC工况下汽油机颗粒捕集器性能研究

通过AVL BOOST软件设计缸内直喷汽油机后处理系统模型,即三元催化转化器以及汽油机微粒捕集器(Gasoline particulate filter,GPF)的组合模型。研究了WLTC(Worldwide Light-duty Test Cycle)循环工况对该模型的HC转化效率以及汽油机微粒捕集器的捕集效率和压降的影响。结果表明:在WLTC循环工况下三元催化转化器HC转化效率在90%上下浮动,汽油机微粒捕集器的压降受排气流量影响较大,压降线图与排气流量线图基本一致。GPF的颗粒捕集效率可以稳定在90%。GPF压降平均值在1～2 kPa之间,最高压降为5.5 kPa,满足GPF压降要求。     

电喷汽油机过渡工况排放的测量与分析

测量了某车用电喷汽油机在冷起动、冷加/减速、空载热突减速及热加速等工况下排气中CO,HC,NOx,CO2和O2的体积分数,并分析了原因。结果表明,发动机冷起动时排出大量的HC和CO,而此时催化转化器尚未起燃,需从混合气制备和燃烧过程优化等方面对该阶段着重控制;冷加/减速工况下,CO,HC和NOx排放均出现了峰值,实际运行时应尽量减少此类操作;空载热突减速工况下,HC排放出现了较大的峰值,表明减速断油策略仍需进一步研究;而热加速工况的控制重点则是NOx排放。     

新型柴油机排气净化技术--四元催化净化器

众所周知，对于汽油机的排气净化，最为有效的方法是采用三元催化净化器(TWC，Three—Way Catalyst)，为了使HC、CO和NOx的氧化还原反应进行得充分完全，通常采用氧传感器闭环反馈控制系统。     

氧传感器和空燃比反馈控制

为了满足排放法规中所提出的排放要求,国内外许多汽车制造厂生产的汽车上都装有三元催化器,且必须是混合气在理论空燃比附近,才能使CO、HC的氧化作用与NOx的还原作用同时进行,才能具有向CO2、H2O、O2、N2等无害气体转化的能力。为了有效地利用三元催化反应器,充分净化排气,须提高空燃比的配制精度,使其尽可能地维持在理论空燃比为中心的非常狭窄的范围内。为了获得三元催化反应器的最佳净化效果,要求系统所控制的空燃比达到理想状态,然而仅仅依靠空气流量计传感器的输出信号进行开环控制,是肯定达不到要求的,通常必须借助安装在排气管中的氧传感器进行反馈控制,如图1 所示。发动机转速传感器排气三元催化 空气空气流量计压力传感器 发动机 氧传感器燃油喷油器燃油喷射量 进气量转速 ECU 空燃比反馈信号冷却水温度1氧传感器的种类、功能和工作原理氧传感器装在发动机排气管或排气尾管中,用于测量发动机排气中的剩余氧气浓度,ECU依靠它提供的信号实现对系统的反馈控制(闭环控制)。由于排气中的氧气浓度有发动机进气过量空气系数(λ)决定,故也将这类传感器称为λ传感器。在λ=1时氧传感器的输出电压将会有急剧的变化。典型氧传感器的输出特性如图...     

2014年上半年车用催化器市场分析

随着我国环境问题的日益加重,汽车排放要求必然向着欧美看齐,而在排放改善的过程中,除了发动机相关技术的进步以外,三元催化器也是一个必不可少的细分市场,本文着重描述了我国三元催化器市场现状及2014年上半年的生产情况。     

浅谈废气催化净化器

排放法规的严格,使排气系统技术得到了全面的发展和提高。在过去,排气系统只是用来将废气传送到车辆的后部和消除发动机的噪音。其实,排气系统在优化发动机性能上具有决定性的作用。它的主要作用是最大限度地降低污染和噪声。在汽油发动机上实现此目标的最有效方法是配合使用三元催化净化器,下面仅对此进行探讨。 催化净化器有三种:一种是净化CO和HC;另一种是净化NO_X;还有一种是三元催化净化器,它可以将有害气体转变为无毒气体。这些催化净化器采用催化剂作为媒介质。常用的催化剂是铂和钯金属。     

电控汽油机动力加浓工况空燃比控制策略研究

对于电控汽油机动力加浓工况,提出了一种基于排气温度的空燃比反馈控制策略。发动机台架模拟试验表明,这种控制策略不但能有效降低燃油消耗率,减少CO排放量,实现三元催化转化器的主动保护,而且也能使空燃比、排气温度、汽车的运行工况和气候条件等达到最佳匹配。     

重型柴油机冷EGR与VGT耦合优化试验研究

以1台重型柴油机为试验对象,基于台架试验结果,通过建立数学模型和评价标准,对各个工况下的EGR和VGT阀门开度组合进行优化。经各评价标准优化结果的比较,选取折中NO_x排放和烟度的标准作为最优方案,对其优化结果进行分析可知:相同转速下,随着负荷的增大,EGR阀门开度先增大后减小;中等负荷下,VGT阀门开度较小,随着转速的升高,阀门开度逐渐增大;NO_x及CO排放整体较低,大负荷和高转速工况下NO_x排放显著提升,低速大负荷工况下CO排放严重升高;中等负荷下,排气烟度极低,但低速大负荷工况下烟度迅速升高。     

汽油多环芳香烃排放的试验研究

为了解三元催化器对汽油燃烧过程中多环芳香烃生成的影响,在HL495IQ电喷汽油机上进行了台架试验,通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析仪测试了几种多环芳香烃的排放量。试验结果表明,排气温度在200~600℃时,多环芳香烃主要源于未完全燃烧的燃油;排气温度在600~800℃时,随温度的升高燃油裂解出更多的自由基团,从而促使生成更多的多环芳香烃。在三元催化器中存在着多环芳香烃的合成与转化2个趋势,哪个趋势占主导地位取决于多环芳香烃各自的性质和反应条件。