Word-11-汽車論文|車用排氣催化轉(zhuǎn)化器與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配

【關(guān)鍵詞】催化轉(zhuǎn)化器排放控制實(shí)驗(yàn)匹配

【

8

7.75

4.100

16.62

574.74

4027

6.98

2.944

21.02

632.65

凈化消聲器

7533

11.48

9.052

9.85

439.09

6904

11.10

8.026

11.32

430.91

6559

10.24

7.033

12.55

443.55

6290

9.23

6.079

12.78

503.93

5048

7.49

3.959

17.01

581.36

4049

6.82

2.899

21.24

635.81

表2NF125摩托車安裝排氣凈化消聲器前后怠速排放物測試結(jié)果

HC10－6

CO%

原消聲器

7460

4.7

凈化消聲器

2410

1.8

凈化率%

67.7

61.7

4結(jié)論

4.1車用排氣催化轉(zhuǎn)化器要發(fā)揮有效的凈化作用，其結(jié)構(gòu)和特性必需與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)良好的匹配。

4.2車用排氣催化轉(zhuǎn)化器與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的匹配，要以發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和排放情況為基礎(chǔ)，舉行催化劑和載體的挑選、催化轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)形式和安裝方式的設(shè)計(jì)以及發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性與排氣凈化效果的綜合實(shí)驗(yàn)匹配。

4.3NF125摩托車排氣凈化消聲器的開發(fā)實(shí)踐證明了催化轉(zhuǎn)化器與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配辦法和效果。

123

p;2.3.1迅速起燃與壽命

催化器放置在逼近發(fā)動(dòng)機(jī)的位置有助于保證迅速起燃，但催化器的工作溫度較高，會(huì)影響其使用壽命。要解決好兩者的關(guān)系，必需從載體材料、載體尺寸及其位置協(xié)作等方面舉行綜合考慮。

2.3.2二次空氣與補(bǔ)氣

發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣較濃時(shí)，排氣中的HC和CO排放量大，為提升其轉(zhuǎn)化率，有須要補(bǔ)充一定量的O2。補(bǔ)O2量的多少以及補(bǔ)O2方式影響催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化率和壽命，需要與發(fā)動(dòng)機(jī)的工況相匹配。

2.3.3凈化率與發(fā)動(dòng)機(jī)性能

在挑選催化劑及載體時(shí)，一方面要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的排量以及排放情況，達(dá)到高凈化率的要求；另一方面，必需保證排氣系統(tǒng)的通暢，減小催化轉(zhuǎn)化器對發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。在催化轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮囫圇排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，既保證總的催化劑質(zhì)量，又使得載體布置合理。

2.4催化轉(zhuǎn)化器實(shí)驗(yàn)匹配

車用排氣催化轉(zhuǎn)化器是否能滿足設(shè)計(jì)要求，必需舉行系統(tǒng)地實(shí)驗(yàn)。

2.4.1發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)

目的在于考核發(fā)動(dòng)機(jī)全工況下工作時(shí)的性能情況和催化轉(zhuǎn)化器的工作特性，檢查催化轉(zhuǎn)化器對發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出和燃油消耗量等方面的影響，舉行催化轉(zhuǎn)化器的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)和優(yōu)化。

2.4.2道路實(shí)驗(yàn)

目的在于測試汽車在行駛條件下催化轉(zhuǎn)化器對整車最高車速、加速本事以及噪聲等方面的影響。整車動(dòng)力性實(shí)驗(yàn)也可在底盤測功機(jī)上舉行。

2.4.3認(rèn)證實(shí)驗(yàn)

按工況法實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)舉行汽車的排放測試。

2.4.4牢靠性實(shí)驗(yàn)

利用迅速老化實(shí)驗(yàn)、振動(dòng)與冷熱沖擊實(shí)驗(yàn)等考核催化轉(zhuǎn)化器的機(jī)械牢靠性、工作耐久性和壽命。

3車用排氣催化轉(zhuǎn)化器的開發(fā)

結(jié)合NF125摩托車排氣催化轉(zhuǎn)化器的開發(fā)實(shí)踐，介紹催化轉(zhuǎn)化器與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配過程和效果。

因?yàn)槟ν熊嚨呐艢庀到y(tǒng)具有裝點(diǎn)功能，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，將凈化功能與消聲功能復(fù)合在一起，按凈化消聲器的思路舉行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

因?yàn)槟ν熊嚨呐艢鉁囟容^高，受高溫柔高速廢氣的不斷沖擊，工作條件較惡劣，要求催化劑具有好的熱穩(wěn)定性，載體具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和較小的熱容量和熱膨脹系數(shù)，以利于保證低溫下的轉(zhuǎn)化率。挑選金屬網(wǎng)狀載體除了能滿足上述要求外，還具有流淌阻力小，對排氣系統(tǒng)的影響小，能按要求設(shè)計(jì)成特別的外形布置在排氣系統(tǒng)中；挑選稀土貴金屬過渡金屬氧化物的高效復(fù)合型催化劑，既能避開稀土催化劑的某些缺陷，又具有貴金屬的優(yōu)良特性，適合于排放情況較為惡劣的二行程汽油機(jī)。

摩托車排氣凈化消聲器的結(jié)構(gòu)對發(fā)動(dòng)機(jī)的性能影響較大，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征，通過排氣動(dòng)態(tài)效應(yīng)的模擬計(jì)算舉行排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，確定載體的結(jié)構(gòu)、尺寸和安裝位置。根據(jù)"分級凈化、逐級推進(jìn)'的思想，將催化劑載體分為兩級，前級催化劑載體主要用于起燃，放置在逼近發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口的位置；前級未凈化的部分由后級催化劑進(jìn)一步凈化。這種計(jì)劃既能夠保證高的凈化率，又能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降小。其它，二行程汽油機(jī)的混合氣較濃，排氣中HC和CO的含量較高，O2的含量較低，為了保證HC和CO的凈化率，在排氣管中引入二次空氣。

根據(jù)上述原則設(shè)計(jì)的排氣凈化消聲器必需利用實(shí)驗(yàn)舉行進(jìn)一步優(yōu)化匹配。表1給出NF125摩托車排氣凈化消聲器對于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性影響的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)結(jié)果。能夠看出，安裝凈化消聲器后，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性指標(biāo)變化不顯然，其油耗率也基本保持了原機(jī)水平。表2給出了NF125摩托車排氣凈化消聲器的凈化效果。能夠看出，該凈化消聲器具有較好的怠速凈化效果。利用道路實(shí)驗(yàn)證明，裝備有該凈化消聲器的NF125摩托車在行駛6000km以后，HC和CO仍能保持較高的凈化率。

表1NF125摩托車安裝排氣凈化消聲器前后外特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

n/

Ttq／

N.m

Pe／

kW

t／

s

be／

原消聲器

7561

11.90

9.426

9.38

442.84

6937

11.10

8.063

10.58

4