符合未來排放法規(guī)的先進三元催化劑

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符合未來排放法規(guī)的先進三元催化劑

在歐洲新的排放法規(guī)EU6中，對實際的汽車排放將頒布更加嚴(yán)格的HC、CO、NOx和PM等排放標(biāo)準(zhǔn)。這項法規(guī)還將包括全球統(tǒng)一的輕型車CO2周期測試及被稱為“實時駕駛排放”（RDE）的新要求。其中，RDE的要求是保證現(xiàn)代車輛在符合法規(guī)的條件下正常駕駛。為滿足上述新的要求，引進了新型渦輪增壓汽油直噴發(fā)動機。該發(fā)動機在氣缸失火和可變氣門正時等方面作了相應(yīng)改進，提高了燃燒質(zhì)量，同時在冷起動時優(yōu)化了加熱策略，在怠速階段關(guān)閉發(fā)動機。先進的發(fā)動機技術(shù)和嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)使汽車廢氣后處理技術(shù)變得更加困難。發(fā)動機低負荷下優(yōu)化燃燒和渦輪增壓技術(shù)會降低廢氣溫度，因此降低了催化劑的溫度，這將嚴(yán)重影響催化劑的催化性能并不利于達到低排放的標(biāo)準(zhǔn)。另外，在發(fā)動機大負荷條件下減速斷油會使排氣溫度達到900～950℃，從而造成催化劑老化。新標(biāo)準(zhǔn)中，動態(tài)車輛周期和RDE的規(guī)定會引起車輛發(fā)動機燃料在混合氣稀-濃和濃-稀之間的不斷轉(zhuǎn)變，因此在稀燃階段需要發(fā)動機具有動態(tài)儲氧以降低NOx排放的能力。同時為了適應(yīng)目前的車載診斷標(biāo)準(zhǔn)，在整個運行過程中，三元催化劑必須合理地降低氧儲備量。因此，滿足新排放標(biāo)準(zhǔn)需要更加穩(wěn)健的后處理解決方案。引入了一種改進的三元催化劑，并在靜態(tài)和動態(tài)條件下對幾款發(fā)動機和各種車輛行駛周期進行相應(yīng)的測試。

測試結(jié)果顯示，相比之前的三元催化劑，改進的三元催化劑具有更低的背壓及更好的散熱穩(wěn)定性；能降低NOx排放量至原來的30%；在高動態(tài)駕駛條件下能夠提高CO/NOx的轉(zhuǎn)化效率；優(yōu)化了儲氧能力。

Jan Schoenhaber et al. SAE 2015-01-0999.

編譯：趙喚