摩托车尾气净化催化剂的几个关键问题（二）

作者:xingyang                         时间：2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章（轴承型号查询网提供） 关键字：轴承, 　　2.1空燃比控制与催化剂的性能和寿命　　空燃比控制对于匹配至关重要，图1为空燃比控制窗口与催化剂的空燃比窗口关系。从图中看到，即使是合格催化剂，在差的空燃比条件下也达不到排放标准，因此：1)提高空燃比控制精度，在所有测试工况中使λ≈1，是实现匹配和排放合格的关键；2)不同催化剂空燃比窗口宽度不同，性能优异的催化剂空燃比窗口宽，性能差的催化剂空燃比窗口窄，甚至无空燃比窗口(无法匹配)，所以空燃比窗口的宽窄对于成功匹配很关键；3)扩大空燃比窗口，主靠稀土储氧材料，高性能稀土储氧材料制备的催化剂才有可能具有宽的空燃比窗口。图2为性能优异的稀土储氧材料制备的催化剂空燃比窗口。　　值得指出的是，空燃比控制不仅关系到催化转化器是否能顺利匹配，还关系到催化转化器的使用寿命，空燃比控制差，污染物排放量大，催化转化器长期处于超负荷工作状态，会使催化剂的使用寿命缩短。　　2.2催化剂的安装位置与催化剂的性能和寿命　　满足国Ⅲ排放标准的催化剂最佳工作温度为300～700℃，短时间在800～1000℃左右，如长时间暴露在高温下会缩短催化剂寿命，要保证催化剂大部分时间工作在最适宜的工作温度范围。催化剂较佳的安装位置要求：1)满足欧Ⅲ排放标准的催化剂，要求能快速起燃，即发动机起动后40s就能使Hc转化50%，保证冷起动期间污染物排放不超标；2)保证催化剂工作在正常温度范围内。　　确定安装催化剂位置的方法：1)发动机起动后，用温度传感器(如热电偶及显示器)测量排气管的温度分布，从中找出发动机起动后40s左右，排气管中尾气温度能达到250～280℃的位置区域；2)在一所选的位置区域中，测量高工况下，此区域位置内各备候选位置所能达到的最高温度；3)将1)和2)测定结果进行综合平衡，确定催化剂在排气管中安装的位置；4)在所选位置安装催化剂后进行试验验证和适当调整。　　催化剂的位置安装正确，能保证合格催化剂的性能和寿命。安装位置相对正确位置近，匹配可以通过(甚至不合格催化剂也可通过)，但满足不了寿命的要求；对于不合格催化剂，根本承受不了尾气的高温会很快失效。安装位置相对正确位置远，一般会出现排放达不到标准，催化剂不能发挥作用现象。　　2.3催化剂的体积(用量) 　　达到国Ⅲ排放标准的催化剂配置有2种形式，密偶催化剂(前级催化剂或紧耦合催化剂)+三元催化剂；中偶催化剂(即一级催化剂)形式。通常催化剂体积=发动机气缸体积×(1～1.2)，即与排量相同或稍大；密偶催化剂体积＝发动机气缸体积×(1～1.2)×(0.2～0.4)；三元催化剂体积=发动机气缸体积×(1～1.2)×(0.6～0.8)；中偶催化剂体积=发动机气缸体积×(1～1.2)。　　三、催化剂的性能和寿命评价　　随着摩托车国Ⅲ排放标准的实施，催化剂的性能和寿命评价对整车企业已变成一项日常工作，主要体现在配车前和催化剂入厂前的检验，如果没有催化剂的性能和寿命评价，会造成不合格催化剂匹配，给整车企业带来人力、物力损失。评价催化剂的性能和寿命有实验室评价、台架评价和实车评价3种方法，并均有相应的标准。适合于配车前及催化剂入厂检验的是实验室评价(QC/T752-2006)，可方便、准确和经济地对催化剂的温度特性、空速特性和空燃比特性及抗老化性能进行评价，每次费用仅几十元。同时，实验室评价装置的使用将会极大地增强整车企业对催化剂的选择、评价和使用能力，推动摩托车产业的发展。

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