摩托车催化转化器应用中的若干问题探讨

探讨通过催化转化器起燃温度所引发的催化转化器评价试验方法及其适用性;二次空气阀匹配过程中应注重高速高负荷的补气效果,同时应安装二次空气截止阀;应积极开展催化器失效研究,为提高催化器耐久性能提供技术支持;催化器安装对排气噪声产生影响,应注重排放与噪声相结合的综合控制技术开发。     

车用催化转化器的起燃特性及其评价试验方法

车用催化转化器的起燃特性对满足日益严格的排放法规是至关重要的。对起燃特性评价试验中常用的起燃温度法和不常用的起燃时间法进行了对比分析，认为催化器与发动机或整车的匹配优化中应更注重使用后者。     

摩托车起动循环工况下排放的催化净化

以2只实测样品为例,介绍催化器起燃温度测量方法,分析安装部位和催化器起燃温度的差异对摩托车排放起动循环工况净化效果的影响,还据此分析了提高起动循环工况净化效果的催化器布局方案。通过深入解析排放温度、催化器性能、催化器布局等因素,展现其间的相互影响和作用并提出应对国Ⅲ排放的建议。     

国产车用尿素可替代性试验研究

使用商业钒基SCR催化转化器和某国Ⅳ重型柴油机,在AVL发动机台架上对3种国产车用尿素进行了相互替代性试验,研究中考虑了不同尿素对SCR催化转换器的起燃特性、动态响应、NOx转化率和NH3泄漏等性能的影响。试验排气温度为160～440℃,n(NOx)∶n(NH3)(物质的量之比)从0.8变化到1.2。研究发现:相同条件下3种尿素对SCR系统起燃温度基本没有影响,ESC和ETC循环NOx转化率都在70%以上,同时对其他常规气态排放和NH3泄漏没有明显影响,可以互相替代使用;相同条件下,单位体积尿素溶液中尿素含量越高,SCR系统动态响应越快,ESC和ETC循环NOx转化率越高。     

基于催化转化器起燃温度特性的道路车辆排放性能研究

运用催化转化器起燃温度特性，利用道路(天津市)状况下特定车型的催化转化器入口／出口温度分布特征，分析和研究了道路车辆排放性能；通过在底盘测功机上模拟道路车辆催化转化器入口／出口温度分布特征测量车辆排放并与ECEl5工况所得到的结果比较、验证。研究结果表明，天津市道路下的车辆实际排放要多于实验室测量。     

摩托车催化转化器及整车瞬态工况排放的数值模拟

以建设牌125ml摩托车上所使用的三效催化转化器为研究对象,利用CES08A催化器活性评价测试仪对催化剂小样的空燃比特性和氧平衡系数为0.97、1和1.03时的起燃温度特性进行试验测试。空燃比特性结果显示该催化剂对CO的转化效率较高,都保持在90% 以上。起燃温度特性结果显示氧平衡系数对CO的起燃温度影响不大。通过对催化剂反应机理的研究,建立了催化反应模型,对其进行数值求解,模拟结果与试验值吻合较好,验证了模型的正确性。在底盘测功机上对整车在循环工况下的排放进行了定容采样测试,并利用Boost软件建立发动机循环仿真模型,对整车在瞬态工况下的排放进行数值模拟。     

国内车用催化转化器模拟研究进展

简述了近年来国内催化转化器数值模拟的研究进展,列举了催化转化器常见的几种性能评价指标,包括催化转化器内的流场速度分布、压力损失、温度场和起燃特性等;分析了各自的影响因素,如催化转化器结构、载体结构和发动机排量等;阐明了催化转化器进一步研究的方向。     

发动机台架模拟汽油车冷启动排放特性研究

在发动机模拟实验台架上研究了采用不同的催化转化器和不同布置方案的后处理系统对低温启动过程中排放特性的影响。研究结果表明：-7℃冷启动过程中,催化转化器前移、选用较高活性的催化转化器和加装前级催化转化器都会不同程度地降低冷启动排放。其中采用低起燃温度催化转化器近距离布置,可以使两循环内的THC（总HC排放物）排放量减少约38％;采用两级催化转化器,可使THC排放量减少约47％。     

AMESim的三元催化转化器起燃特性与优化设计

催化器的快速起燃技术是降低冷启动的有效方法。为研究三元催化转化器的起燃特性,文章采用AMESim软件建立了某车型三元催化转化器的物理模型,用数值求解气固两相的质量守恒和能量守恒方程组的方法对其进行了模拟计算,得到了不同影响因数下的CO,NQx,CaHb等废气转化率曲线。结果表明。三元催化转化器的位置及其内部结构对起燃特性都有影响。     

满足摩托车排气污染物排放法规的应对技术

对于两轮摩托车而言,由于小排量车受价格和制造成本、大排量车受输出功率和运行性能等因素制约,降低污染物排放的适用技术非常有限。如为了缩短催化转化器的起燃时间,汽车可在排气管正下方放置催化转化器,但将此方法移用于两轮摩托车     

基于Fluent软件的三元催化器结构优化

依靠经验或半经验设计三元催化器需耗费大量精力和财力,且设计周期长,利用CFD软件仿真分析催化器内部流场可大大缩短设计周期。文章在Gambit软件中建立了某款三元催化器3维流体离散模型,用Fluent软件分析了三元催化器的压力、温度、速度和湍动能等内部流场分布,并介绍了催化器收缩管和扩压管锥角对催化器内流场的影响。表明随着催化器收缩管和扩压管锥角的减小,催化器背压减小,流动能量损失减小,气流的有效流动区域增加,有利于提高载体的利用率,进而提高催化器催化转化率。该方法对三元催化器优化设计有一定的参考价值。     

混合动力控制策略对催化转化率影响的研究

在NEDC循环工况下,研究了采用400目催化转化器的混合动力汽车的动力控制策略对其催化转化器的转化效率的影响。研究表明,怠速停机后,残余排放物附着在气缸及排气管内,在发动机重新启动后,会造成催化转化器过载,从而使转化率下降;在加速断油过程中,由于没有燃油喷射,新鲜空气被直接排入排气管,造成排气管内氧浓度的增加,从而影响NOx的转化。更换600目催化转化器后,催化转化率有明显改善,但仍不能根除控制策略对转化率的影响。     

废气三元催化转化器常见故障分析

为了有效控制排放污染,现代汽车普遍加装了废气三元催化转化器。文章从5个方面介绍了催化转化器失效的原因及相应措施,阐述了催化转化器的故障诊断。表明由于使用燃料不当、可燃混合气浓度偏高、点火过迟、烧机油及机械碰撞等因素均可造成其工作性能下降,甚至失效,加剧汽车的排放污染,影响发动机的正常运转。指出在使用车辆时,必须采取必要的防范措施并按照正确的方法加强对其工作性能的检测,才能有效发挥净化尾气功效。     

六面体网格下复杂型转化器的三维数值模拟

利用计算流体力学软件STAR-CD,对具有偏心锥台型扩张管催化转化器进行了全六面体网格下的三维稳态流动数值模拟;研究了该新型催化转化器载体区域的流动均匀性以及压力损失;阐述了其六面体网格生成过程,并探求和分析符合商用标准的计算方法,总结出有效的计算程序,为排气后处理系统的研制和开发提供了实用的参考。     

基于STAR-CCM＋的歧管式催化转换器流场分析

利用计算流体动力学（CFD）软件STAR—CCM＋,建立了某4缸汽油发动机的歧管式催化转换器的三维数值计算模型。运用多孔介质模型模拟催化转化器载体的内部流动,对催化转化器的稳态流动进行了数值模拟,对发动机不同气缸工作时气体流动分布、流动不均匀性和排气背压进行数值计算。从CAE的角度分析了催化转化器进口端面破损及进出气端颜色不均的原因,为歧管式催化转化器结构设计和性能改进提供理论依据。     

车用催化转化器流动阻力影响因素的研究

流动阻力是车用催化转化器的重要性能之一。作者对载体结构参数，入口扩张管和出口收这三个因素进行了试验研究，并对载体通道的流动进行了理论分析，提出了一种计算载体流动阻力的方法。研究结果表明，载体结构参数和扩张管锥角对流动阻力影响显著，而收缩管锥角的影响不明显，在载体结构参数中，减小载体壁厚是降低催化器阻力的有效措施。     

车用歧管式催化器内部流速及压力分析

通过数值模拟和试验验证,分析了歧管式催化器内部气流的速度场、压力场和气流分布状态,并与常规的底盘下催化器进行了比较.结果表明:随入口流量的增大,歧管式催化器内部气流流速增大、压力损失增大、径向分布均匀性降低;气流的径向分布不同于常规催化器集中于轴线的轴对称形式,而是在载体前端面呈比较分散的状态,其中管板复合型歧管式催化...     

尿素SCR催化器的数值模拟

针对不同封装结构的尿素SCR催化器建立了三维模型,并利用CFD技术对催化器内部的速度场和压力场进行了模拟研究。研究发现,催化器初始封装方案的压力损失不能满足预期要求;将催化器封装结构调整后,其压力损失能够满足设计要求。     

三效催化转化器压力损失对发动机性能的影响

采用计算流体动力学软件对三效催化转化器(TWC)流场和压力损失进行了数值模拟，并对原机与安装TWC后发动机的特性曲线进行了对比试验。结果表明：发动机的转速越高，即TWC的入口流速越大、流速分布越不均匀，压力损失越大；压力损失使发动机的排气背压升高，引起充气效率下降；高速时充气效果明显下降，发动机的动力性和燃油经济性降低。