符合未来排放法规的先进三元催化剂



符合未来排放法规的先进三元催化剂

在欧洲新的排放法规EU6中，对实际的汽车排放将颁布更加严格的HC、CO、NOx和PM等排放标准。这项法规还将包括全球统一的轻型车CO2周期测试及被称为“实时驾驶排放”（RDE）的新要求。其中，RDE的要求是保证现代车辆在符合法规的条件下正常驾驶。为满足上述新的要求，引进了新型涡轮增压汽油直喷发动机。该发动机在气缸失火和可变气门正时等方面作了相应改进，提高了燃烧质量，同时在冷起动时优化了加热策略，在怠速阶段关闭发动机。先进的发动机技术和严格的排放标准使汽车废气后处理技术变得更加困难。发动机低负荷下优化燃烧和涡轮增压技术会降低废气温度，因此降低了催化剂的温度，这将严重影响催化剂的催化性能并不利于达到低排放的标准。另外，在发动机大负荷条件下减速断油会使排气温度达到900～950℃，从而造成催化剂老化。新标准中，动态车辆周期和RDE的规定会引起车辆发动机燃料在混合气稀-浓和浓-稀之间的不断转变，因此在稀燃阶段需要发动机具有动态储氧以降低NOx排放的能力。同时为了适应目前的车载诊断标准，在整个运行过程中，三元催化剂必须合理地降低氧储备量。因此，满足新排放标准需要更加稳健的后处理解决方案。引入了一种改进的三元催化剂，并在静态和动态条件下对几款发动机和各种车辆行驶周期进行相应的测试。

测试结果显示，相比之前的三元催化剂，改进的三元催化剂具有更低的背压及更好的散热稳定性；能降低NOx排放量至原来的30%；在高动态驾驶条件下能够提高CO/NOx的转化效率；优化了储氧能力。

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

编译：赵唤