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符合未來(lái)排放法規(guī)的先進(jìn)三元催化劑

在歐洲新的排放法規(guī)EU6中，對(duì)實(shí)際的汽車(chē)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(xiàng)法規(guī)還將包括全球統(tǒng)一的輕型車(chē)CO2周期測(cè)試及被稱(chēng)為“實(shí)時(shí)駕駛排放”（RDE）的新要求。其中，RDE的要求是保證現(xiàn)代車(chē)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(jìn)了新型渦輪增壓汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)在氣缸失火和可變氣門(mén)正時(shí)等方面作了相應(yīng)改進(jìn)，提高了燃燒質(zhì)量，同時(shí)在冷起動(dòng)時(shí)優(yōu)化了加熱策略，在怠速階段關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)使汽車(chē)廢氣后處理技術(shù)變得更加困難。發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷下優(yōu)化燃燒和渦輪增壓技術(shù)會(huì)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(dá)到低排放的標(biāo)準(zhǔn)。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷條件下減速斷油會(huì)使排氣溫度達(dá)到900～950℃，從而造成催化劑老化。新標(biāo)準(zhǔn)中，動(dòng)態(tài)車(chē)輛周期和RDE的規(guī)定會(huì)引起車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)具有動(dòng)態(tài)儲(chǔ)氧以降低NOx排放的能力。同時(shí)為了適應(yīng)目前的車(chē)載診斷標(biāo)準(zhǔn)，在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，三元催化劑必須合理地降低氧儲(chǔ)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(jìn)的三元催化劑，并在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下對(duì)幾款發(fā)動(dòng)機(jī)和各種車(chē)輛行駛周期進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試。

測(cè)試結(jié)果顯示，相比之前的三元催化劑，改進(jìn)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(lái)的30%；在高動(dòng)態(tài)駕駛條件下能夠提高CO/NOx的轉(zhuǎn)化效率；優(yōu)化了儲(chǔ)氧能力。

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

編譯：趙喚