汽车论文-车用排气催化转化器与发动机的匹配

Word-11-汽车论文|车用排气催化转化器与发动机的匹配

【关键词】催化转化器排放控制实验匹配

【

8

7.75

4.100

16.62

574.74

4027

6.98

2.944

21.02

632.65

净化消声器

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摩托车安装排气净化消声器前后怠速排放物测试结果

HC10－6

CO%

原消声器

7460

4.7

净化消声器

2410

1.8

净化率%

67.7

61.7

4结论

4.1车用排气催化转化器要发挥有效的净化作用，其结构和特性必需与发动机实现良好的匹配。

4.2车用排气催化转化器与发动机之间的匹配，要以发动机的结构和排放情况为基础，举行催化剂和载体的挑选、催化转化器结构形式和安装方式的设计以及发动机动力性与排气净化效果的综合实验匹配。

4.3NF125摩托车排气净化消声器的开发实践证明了催化转化器与发动机的匹配办法和效果。

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p;2.3.1迅速起燃与寿命

催化器放置在逼近发动机的位置有助于保证迅速起燃，但催化器的工作温度较高，会影响其使用寿命。要解决好两者的关系，必需从载体材料、载体尺寸及其位置协作等方面举行综合考虑。

2.3.2二次空气与补气

发动机混合气较浓时，排气中的HC和CO排放量大，为提升其转化率，有须要补充一定量的O2。补O2量的多少以及补O2方式影响催化转化器的转化率和寿命，需要与发动机的工况相匹配。

2.3.3净化率与发动机性能

在挑选催化剂及载体时，一方面要考虑发动机的排量以及排放情况，达到高净化率的要求；另一方面，必需保证排气系统的通畅，减小催化转化器对发动机性能的影响。在催化转化器结构设计时，要充分考虑囫囵排气系统的结构，既保证总的催化剂质量，又使得载体布置合理。

2.4催化转化器实验匹配

车用排气催化转化器是否能满足设计要求，必需举行系统地实验。

2.4.1发动机台架实验

目的在于考核发动机全工况下工作时的性能情况和催化转化器的工作特性，检查催化转化器对发动机功率输出和燃油消耗量等方面的影响，举行催化转化器的结构调节和优化。

2.4.2道路实验

目的在于测试汽车在行驶条件下催化转化器对整车最高车速、加速本事以及噪声等方面的影响。整车动力性实验也可在底盘测功机上举行。

2.4.3认证实验

按工况法实验标准举行汽车的排放测试。

2.4.4牢靠性实验

利用迅速老化实验、振动与冷热冲击实验等考核催化转化器的机械牢靠性、工作耐久性和寿命。

3车用排气催化转化器的开发

结合NF125摩托车排气催化转化器的开发实践，介绍催化转化器与发动机的匹配过程和效果。

因为摩托车的排气系统具有装点功能，在结构设计中，将净化功能与消声功能复合在一起，按净化消声器的思路举行结构设计。

因为摩托车的排气温度较高，受高温柔高速废气的不断冲击，工作条件较恶劣，要求催化剂具有好的热稳定性，载体具有较高的机械强度和较小的热容量和热膨胀系数，以利于保证低温下的转化率。挑选金属网状载体除了能满足上述要求外，还具有流淌阻力小，对排气系统的影响小，能按要求设计成特别的外形布置在排气系统中；挑选稀土贵金属过渡金属氧化物的高效复合型催化剂，既能避开稀土催化剂的某些缺陷，又具有贵金属的优良特性，适合于排放情况较为恶劣的二行程汽油机。

摩托车排气净化消声器的结构对发动机的性能影响较大，在结构设计时，要充分考虑到排气系统的结构特征，通过排气动态效应的模拟计算举行排气系统的结构优化，确定载体的结构、尺寸和安装位置。根据"分级净化、逐级推进'的思想，将催化剂载体分为两级，前级催化剂载体主要用于起燃，放置在逼近发动机排气口的位置；前级未净化的部分由后级催化剂进一步净化。这种计划既能够保证高的净化率，又能够使发动机的功率下降小。其它，二行程汽油机的混合气较浓，排气中HC和CO的含量较高，O2的含量较低，为了保证HC和CO的净化率，在排气管中引入二次空气。

根据上述原则设计的排气净化消声器必需利用实验举行进一步优化匹配。表1给出NF125摩托车排气净化消声器对于发动机动力性和经济性影响的台架实验结果。能够看出，安装净化消声器后，发动机的动力性指标变化不显然，其油耗率也基本保持了原机水平。表2给出了NF125摩托车排气净化消声器的净化效果。能够看出，该净化消声器具有较好的怠速净化效果。利用道路实验证明，装备有该净化消声器的NF125摩托车在行驶6000km以后，HC和CO仍能保持较高的净化率。

表1NF125摩托车安装排气净化消声器前后外特性实验结果

n/

Ttq／

N.m

Pe／

kW

t／

s

be／

原消声器

7561

11.90

9.426

9.38

442.84

6937

11.10

8.063

10.58

4