汽车催化转化器衬垫(三元催化器陶瓷密封衬垫)
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汽车尾气三效催化转化器衬垫的研制通过技术鉴定
学
【期刊名称】《河北工业大学学报》
【年(卷),期】2004(033)004
【总页数】1页(P30)
【作者】学
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U464.149
【相关文献】
1.汽车三效催化转化器陶瓷衬垫质量检测系统设计 [J], 曹恺;颜伏伍;邹斌;许剑辉
2.汽车三效催化转化器陶瓷衬垫质量检测系统设计 [J], 曹恺;颜伏伍;邹斌;许剑辉
3.汽车尾气净化器衬垫用黏合剂的应用研究 [J], 李静;高玉杰;任继春
4.汽车尾气三效催化转化器系统及控制方法 [J], 刘诗玮
5.汽车尾气三效催化转化器及其最新进展 [J], 陈盛樑;罗宇;黄川;黄本生
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一、三元催化器的组成三元催化器一般由四个主要部分组成:•壳体:通常由不锈钢制成,以防止氧化皮脱落,从而避免造成载体的堵塞。
•减振层:由衬垫或钢丝网垫组成,起到密封、保温和固定载体的作用。
衬垫材料多为膨胀云母和硅酸铝纤维,通过粘接剂固定。
•载体:一般由蜂窝状的陶瓷材料制作而成,也有部分使用金属材料(包括不锈钢)。
载体的多孔结构提供了较大的表面积,以便催化剂能更有效地与尾气接触。
•催化剂涂层:由铂、铑、钯等贵金属组成,涂喷在载体上形成净化剂。
这些贵金属能够催化尾气中的有害气体进行化学反应。
二、工作原理当高温的汽车尾气通过三元催化器时,净化剂会显著增强尾气中CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物)和NOx(氮氧化物)这三种有害气体的活性,促使其进行氧化-还原化学反应:1.CO的氧化:在高温下,CO与氧气反应生成无色、无毒的二氧化碳(CO₂)。
2.HC的氧化:碳氢化合物在高温下与氧气反应,生成水和二氧化碳(H₂O + CO₂)。
3.NOx的还原:NOx在催化剂的作用下被还原成氮气和氧气(N₂ + O₂)。
这些化学反应将原本有害的气体转化为无害的二氧化碳、水和氮气,从而实现了汽车尾气的净化。
三、影响因素三元催化器的催化效果受到多种因素的影响,包括:•空燃比:空燃比需要合理,以确保尾气中有足够的氧气参与反应。
•催化剂状态:催化剂的活性、涂层的完整性和载体的堵塞程度都会影响催化效果。
•燃油品质:燃油中的硫、磷等化学成分以及抗爆剂MMT中的锰等成分,在燃烧后可能形成化学络合物,附着在催化器上,影响催化效果。
•驾驶习惯:驾驶员的驾驶习惯(如急加速、急刹车)以及行驶路况(如拥堵路面)也可能影响尾气的排放和催化器的性能。
综上所述,汽车尾气三元催化原理是通过催化剂的作用,将尾气中的有害气体转化为无害物质,从而减少对环境的污染。
为了保持催化器的良好性能,需要定期进行检查和维护,包括清洗催化器表面的化学络合物和积碳等。
参考4条信息源。
SCR后处理系统知识问答题1.什么是国四,标准是什么?答:国家第四阶段排放标准。
参照欧四的标准, NOX低于3.5g/kw·h,颗粒物低于0.02 g/kw·h2.SCR有哪几部分组成?答:SCR以下几个主要部件组成。
(1)催化消声器(2)尿素罐(3)尿素喷射计量泵(4).NOX传感器(5)排气温度传感器(6)带OBD的DCU.(7)尿素喷嘴.(8)附件(尿素管、线束、油气分离器等) 3.催化消声器的结构是那几部分组成?答:SCR催化消声器是一个整体式的催化和消声装置.在其内部有四个单元,分别是氨扩散器、催化器、防止氨泄露的氧化层和消声装置(也可以与尾气加热器集成在一起)。
4.我公司现在的催化剂和载体是那些厂家?答:进口的有巴斯夫.庄信.优美柯。
国产的有贵研和威孚力达。
载体:NGK或康宁。
5.SCR应用的厂家有那些?答:目前我公司全套系统已经和上柴配套,应用的客车厂家有上海申沃和万象,卡车厂有重庆红岩、北京福田。
6.正在做试验的厂家有那些?答:目前已经和我们公司有接触和有试验项目以及意向的有潍坊柴油机厂,玉柴,道依茨一汽大柴,无锡柴油机厂7.外出销售所需带的资料有那些?答:DCU抗干扰报告。
试验可靠性报告。
SCR宣传光盘。
产品样本。
8.排气温度传感器的温度检测范围?答:排气温度传感器采用进口高性能的热敏电阻,反应灵敏,准确度高。
温度检测范围为(-40-850℃)9.我们公司的研发机构有那些?合作情况是怎么样的?答:(1)各类专业背景的技术人员25余名,其中有中、高级技术职称的8名,硕士研究生5名,其他均为在行业内工作四年以上的专业技术人员。
(2) 公司与江苏大学汽车与交通工程学院合作,成立了由凯龙公司控股的江苏凯惟汽车技术有限公司。
(3)与无锡油泵油嘴研究所合作开发了DCU喷射控制器,与江苏理工大学合作开发了喷射计量泵。
公司还与中科院和中国汽车技术研究中心有广泛合作开发了NOX传感器。
车用排气催化转化器与发动机的匹配汽车论文 2008-10-05 08:50:04 阅读91 评论0 字号:大中小订阅【关键词】催化转化器排放控制试验匹配【摘要】阐述了车用催化转化器与发动机的匹配要求,分析了催化剂成分和用量、催化器的结构和安装位置等因素对汽车发动机综合性能的影响,介绍了一些具体的匹配方法和车用催化转化器的开发实践。
催化转化器作为降低机动车排气污染的有效装置之一,正得到越来越广泛的应用。
国内近期推出了各种系列不同型号的排气催化转化器产品,它们能减少机动车的污染物排放量,对治理汽车排气污染发挥了一定的作用。
车用催化转化器必须在具有较高转化效率的同时,保持汽车正常的运转状态,即在安装排气催化转化器前后汽车的动力性、经济性和噪声水平等指标不能发生显著的变化,催化转化器可靠性和转化效率必须达到一定的要求。
所有这些都要求排气催化转化器与发动机之间实现良好的匹配。
1 车用排气催化转化器对发动机性能及排放的影响车用排气催化转化器的作用是将发动机排出的废气中的HC、CO 和NOx等有害成分在催化剂的作用下转化为CO2、H2O和N2等无害成分。
安装排气催化转化器对发动机性能及排放的影响主要表现在3个方面。
1.1 由于催化转化器安装在发动机的排气系统中,它对发动机的排气过程,甚至是整个工作过程产生影响,对二行程发动机的影响尤为明显。
在有些情况下使发动机的输出功率下降,燃油消耗率增大,排放状况变得更加恶劣。
整车性能变差的同时,催化传化器的工作条件变得恶劣,影响其转化效率和使用寿命。
因此,车用排气催化转化器的结构和性能必须与发动机的工作状况相匹配。
1.2 车用三元催化转化器要求发动机的混合气成分处于理论混合气附近狭小的浓度范围内,才能保证其三元净化率。
发动机的实际运转工况变化很大,不可能保证其始终处于理论混合气浓度,例如在冷启动和暖机等工况下就必须使用浓混合气。
另外,化油器式汽车的混合气浓度变化范围较大,难于保证混合气的精确调整,不能保证三元催化转化器的工作条件,因此,对排气的净化效果不理想。
常见汽油机催化器失效模式及故障原因分析作者:李瑞珂张艳王国栋来源:《时代汽车》2022年第13期摘要:三元催化器作为当今汽油车最有效的后处理装置,被广泛应用于传统燃油车及插电混动汽车。
但随着贵金属价格的不断上涨,催化剂成本大幅提升,不仅给各OEM带来了巨大的成本压力,同时也给终端用户带来了不小困扰。
为尽可能减少或避免不必要的催化器失效,延长其使用寿命,本文将从三元催化器工作原理,通过常见的三元催化器失效模式案例,分析造成催化器失效的故障原因,便于指導OEM开展前端预防、指导终端用户规范操作,减少故障发生,进而减少OEM、零部件供应商及终端用户成本。
关键词:汽油车催化器失效模式故障分析Failure Modes and Failure Cause Analysis of Common Gasoline Engine CatalyticLi Ruike,Zhang Yan,Wang GuodongAbstract:Three-way catalytic converter is the most effective aftertreatment device for gasoline vehicles today, and it is widely used in traditional fuel vehicles and plug-in hybrid vehicles. However, with the continuous rise of precious metal prices, the cost of catalysts has increased significantly, which not only brings huge cost pressure to various OEMs, but also brings a lot of trouble to end users. In order to minimize or avoid unnecessary catalytic converter failures and prolong its service life, this paper will analyze the failure causes of catalytic converter failures from the working principle of three-way catalytic converters and through common three-way catalytic converter failure mode cases, so as to facilitate guidance. OEMs carry out front-end prevention and guide end-users to standardize operations to reduce failures, thereby reducing costs for OEMs,parts suppliers and end-users.Key words:gasoline vehicle, catalytic converter, failure mode, failure analysis随着我国汽车销量及保有量的不断提升,汽车排放问题越来越受到国家重视。
汽车催化转化器衬垫(三元催化器陶瓷密封衬垫)陶瓷密封衬垫广泛应用于汽车催化转化器中,将陶瓷载体紧紧固定在金属壳体内,可以满足汽车催化转化器在所有温度和压力条件下,对载体的包裹要求。
其具有以下优良的性能特性:1、固定,使陶瓷载体免受道路不平的冲击和振动。
2、密封,防止废气泄露。
3、隔热,防止壳体过热。
4、隔音,降低噪音。
现有产品系列有:膨胀密封衬垫、非膨胀密封衬垫、边缘密封膨胀衬垫、多层复合密封衬垫和复合膨胀密封衬垫。
(一)、膨胀密封汽车催化转化器衬垫膨胀密封衬垫是将具有高温耐久性的陶瓷纤维与具有高温膨胀性的蛭石融为一体的有弹性的密封衬垫。
适用于大多数常规的催化转化器,尤其适合于汽车三元催化器。
技术指标:(二)、非膨胀密封汽车催化转化器衬垫非膨胀密封衬垫是以耐高温的陶瓷纤维为原料,不含蛭石成分的密封衬垫。
适用于薄壁或极薄壁载体的汽车三元催化器,或与膨胀衬垫交互使用,也可作为膨胀垫层边缘密封或端口隔热。
技术指标:(三)、边缘密封膨胀汽车催化转化器衬垫边缘密封膨胀衬垫是在一片含有蛭石成分的膨胀衬垫的两侧粘接两条窄的非膨胀衬垫。
适用于耦合/歧路式催化器和非轴相对称气流设计的催化器,以及宽椭圆载体。
(四)、多层复合密封汽车催化转化器衬垫多层复合密封衬垫是由一层含有蛭石成分的膨胀衬垫与另一层不含有蛭石成分的非膨胀衬垫复合而成的密封衬垫。
适用于薄壁或极薄壁载体的汽车三元催化器。
技术指标:(五)、复合膨胀密封汽车催化转化器衬垫复合膨胀密封衬垫是由含有蛭石成分的膨胀衬垫与石墨层复合而成的膨胀密封衬垫。
适用于大多数常规的催化转化器,尤其适合柴油发动机的微粒捕集器。
技术指标:根据国家汽车污染物排放标准实施计划,我国将于2010年开始实施重型柴油机国Ⅳ排放标准。
基于欧美汽车工业发展经验及我国的国情来看主要有两种技术路线,分别为SCR(选择性催化还原)技术路线和EGR(废气再循环)+DPF(颗粒物过滤器)技术路线。
其中SCR技术路线,主要是通过提高喷油压力,优化喷射定时,改善燃烧过程,从而降低发动机机内颗粒物排放;而此过程产生的较高NOX 排放则采用SCR还原成N2和O2;EGR+DPF技术路线,主要是通过EGR将NOX 排放降低到标准要求以下,而此过程产生的较高颗粒物排放通过DPF降低到满足标准的要求。
三元催化芯更换方法概述说明以及概述1. 引言1.1 概述本文将重点研究和探讨三元催化芯的更换方法。
随着汽车尾气排放标准的不断提高,尾气处理系统中的三元催化器作为一种主要设备,对排放物进行有效净化,起到至关重要的作用。
然而,由于长时间使用或其他原因导致催化芯性能下降,时常需要进行更换。
本文旨在介绍不同种类三元催化芯的特点,并详细说明三元催化芯更换方法及相关注意事项。
1.2 文章结构本文共分为四个部分:引言、三元催化芯更换方法概述、三元催化芯更换方法说明以及结论与总结。
接下来将逐一介绍每个部分所涵盖的内容。
1.3 目的本文的目的是全面阐述三元催化芯更换方法,使读者了解到不同种类三元催化芯及其特点,并学会正确地进行替换操作。
通过本文提供的信息和指南,读者将能够有效地应对三元催化芯更换过程中可能出现的问题和挑战。
请核对以上内容是否符合您给定文章“1. 引言”部分的需求,如有其他需要,请告诉我。
2. 三元催化芯更换方法概述2.1 催化芯的作用和重要性三元催化芯是汽车尾气处理系统中的关键部件,主要用于净化废气中的有害物质。
它可以将一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等污染物转化成无害的水蒸气、二氧化碳和少量残余物质。
因此,催化芯对保护环境和改善空气质量起到了至关重要的作用。
2.2 催化芯更换的原因和必要性随着汽车使用时间的增长,催化芯会逐渐失效或损坏,导致净化效果下降。
为了确保废气处理系统的正常运行并符合排放标准,定期更换催化芯是必要且不可忽视的步骤。
具体而言,以下是导致需要更换催化芯的一些常见原因:- 使用寿命达到:每个三元催化芯都有一定寿命,在达到预定寿命后需要进行更换。
- 损坏或污染:由于行驶环境复杂、路况恶劣或不当使用等原因,催化芯可能会遭受损坏或遭到湿润物质的污染,这时需要及时更换。
- 效果下降:经过长时间使用后,催化芯的活性可能衰减,导致净化效果明显下降。
- 故障提示:车辆电脑系统会检测催化芯的工作状态,如果发现异常,则会发出相应的故障提示。
三元催化器多孔陶瓷材料三元催化器多孔陶瓷材料引言:近年来,随着环境保护意识的不断增强和汽车工业的迅速发展,对于车辆尾气排放的控制越来越受到重视。
而三元催化器成为了一种重要的排放控制装置,它能够有效减少尾气中的有害污染物排放。
而作为三元催化器的核心组成部分,多孔陶瓷材料的研究和开发也日益受到关注。
一、多孔陶瓷材料的基本原理和结构多孔陶瓷材料是一种具有高孔隙度和大比表面积的材料。
它的主要作用是提供足够的表面积,以便催化剂能与尾气中的有害气体充分接触,并发生化学反应以减少排放。
多孔陶瓷材料具有许多小孔和大孔,这些孔道能够在一定程度上过滤和储存有害物质,从而实现对尾气污染物的吸附和催化转化。
二、三元催化器多孔陶瓷材料的分类和特点根据不同的结构和组成材料,三元催化器多孔陶瓷材料可以分为氧化铝陶瓷和硅铝酸盐陶瓷两种主要类型。
氧化铝陶瓷具有高比表面积、良好的孔道结构和稳定的化学性质,适用于高温环境下的催化反应;硅铝酸盐陶瓷具有更高的孔道容积和更好的耐热性能,适用于中低温环境下的催化反应。
三元催化器多孔陶瓷材料常常是通过高温烧结和化学合成等工艺制备而成,具有稳定性高、耐高温和抗腐蚀等特点。
三、三元催化器多孔陶瓷材料的性能提升与优化随着技术的不断进步,人们对三元催化器多孔陶瓷材料的性能提升和优化也有了更高的要求。
多孔陶瓷材料的比表面积和孔隙度需要更高,以提高催化反应的效率和效果;另多孔陶瓷材料的稳定性和耐久性也需要得到进一步提升,以保证催化器的长期使用寿命。
目前,人们通过改变材料结构、调控孔径大小和使用新型材料等手段来实现多孔陶瓷材料性能的提升和优化。
四、个人观点和理解作为一种关键的环境保护装置,三元催化器多孔陶瓷材料在汽车尾气排放控制方面起着重要的作用。
我认为,随着科技的进步和环保意识的不断提高,对于三元催化器多孔陶瓷材料的研究和开发会越来越重要。
通过不断改进催化材料的性能和结构,我们可以进一步提高汽车尾气处理效率,降低有害气体的排放,保护环境和人类健康。
三元催化器GBD封装及控制系统摘要:汽车三元催化器是减少汽车排放污染物的主要机外净化手段,其封装质量直接影响催化效果,即解决和降低车辆排放有毒有害物质,提高净化能力。
汽车排放污染及净化问题一直都是各国政府高度重视的问题,控制汽车排放污染也一直是竞相研究的重要课题。
“国Ⅵ”的排放标准对汽车的排放要求越来越高,因此,掌握如何控制催化器的催化效果势在必行。
本课题的目的在于研究一种基于智能制造理念的三元催化器GBD封装及控制成套设备,更有效的提高催化器的催化性能。
关键词:汽车;三元催化器;GBD封装;国Ⅵ0 前言在现代文明中,汽车已经成为人类不可或缺的最重要的交通运输工具,在汽车产业高速发展、汽车产量和保有量不断增加的同时,汽车排放的尾气污染也成为了大气污染、环境污染和人类健康危机的主要因素。
“国Ⅵ”在排放标准上提高了30%,氮氧化物减少77%,颗粒物减少67%。
同时引入整车排放测试要求,从根本上保证排放达标。
这就要求机内与机外净化技术必须结合起来。
本课题主要研究机外净化技术,三元催化转化器(以下简称催化器)是汽车排气系统的关键元器件,其作用是增强有害气体(CO、HC和等)的活性,促使其进行一定的氧化-还原反应,转化为等,使有害气体变成无害气体,汽车尾气得以净化。
催化器主要由带涂层的载体、衬垫、壳体三部分组成,通过封装工艺实现组合,并通过控制封装密度GBD、塞入压力等相关参数,使催化器的催化效果最大化。
1 催化器组成部分三元催化器主要由带涂层的载体、衬垫、壳体三部分组成(如图1所示),通过封装工艺实现组合。
(1)载体主要用于支持活性成分,使制成的催化剂具有合适的形状、尺寸、机械强度。
载体主要有陶瓷载体和金属载体,本研究采用的是陶瓷载体。
由于陶瓷材质的特殊性以及特殊的烧结成型方式,使得载体自身的尺寸精度较差,按照传统的封装方式,势必引起GBD数值的波动,对催化器的可靠性带来了不利的影响。
(2)衬垫载体与壳体的配合采用衬垫方式,由于排气温度变化较大,加之壳体与载体的材料热膨胀系数差异较大(壳体为不锈钢材质,载体为陶瓷材质),所以衬垫的作用是很重要的。
三元催化转化器产物介绍暨使用说明书2001年10月一、催化转化器—功能、特点〔一〕、功能催化转化器的作用是把策动机尾气中的有害排放物,主要指碳氢化合物〔HC〕、一氧化碳〔CO〕、氮氧化合物〔NOX 〕转化成无害的排放物如水蒸气〔H2O〕、二氧化碳〔CO2〕和氮气〔N2〕。
尽管上述转化的氧化和复原反响,在正常的环境中也能自发进行。
但在催化转化器中,在正常的排气温度和催化剂的作用下,上述反响的速度和效率却大大增加了。
一般常用催化剂的反响主要成分为铂、钯、铑等贵金属元素。
催化转化器是一种有内隔热层的、整体式陶瓷蜂窝载体催化转化器。
蜂窝陶瓷的作用主要是作为催化剂涂层的载体,在降低排气背压阻抗的同时,仍然提供极大的接触反响面积。
内部隔热层提高了在恶劣环境下载体的耐久性,如刚烈的震动和高温,而这样的恶劣环境在策动机高速、高负荷工作和催化器近距离安装的情况下,是很容易呈现的,由于隔热层位于内部,催化器外外表的温度和噪声都大大的降低了。
〔二〕、特点1.内部隔热布局提高了耐久性、策动机仓的热量办理,降低了噪声。
2.高温涂层技术使在高温环境下能够保持良好的排放性能。
3.安稳的催化床设计,提高耐久性。
4.针对客户车型的专项设计,抱负实现策动机性能和排放达标匹配。
二、催化转化器—产物参数及说明〔一〕、产物参数1、载体体积:依据车辆引擎底子参数设计2、贵金属比例:Pd only, Pt only,Pt/Rh=5/1,Pd/Rh=8/13、贵金属总量:25—60g/ft34、孔密度:400,600,800cpsi(孔/平方英寸)〔二〕、产物说明1、催化转化器是将配置完毕的催化剂涂层涂布于陶瓷载体上,再将陶瓷载体用衬垫包裹住,插入一段管状金属壳体内,这种催化器称为填入式催化转化器,载体由陶瓷材料经专用模具挤压烧制而成。
挤压过程中,生成大量平行的薄壁,通常为方形的孔道,载体被一层陶瓷“毯子〞〔即衬垫,英文称为:Mat〕固定于壳体内。
汽车催化转化器衬垫(三元催化器陶瓷密封衬垫)陶瓷密封衬垫广泛应用于汽车催化转化器中,将陶瓷载体紧紧固定在金属壳体内,可以满足汽车催化转化器在所有温度和压力条件下,对载体的包裹要求。
其具有以下优良的性能特性:1、固定,使陶瓷载体免受道路不平的冲击和振动。
2、密封,防止废气泄露。
3、隔热,防止壳体过热。
4、隔音,降低噪音。
现有产品系列有:膨胀密封衬垫、非膨胀密封衬垫、边缘密封膨胀衬垫、多层复合密封衬垫和复合膨胀密封衬垫。
(一)、膨胀密封汽车催化转化器衬垫膨胀密封衬垫是将具有高温耐久性的陶瓷纤维与具有高温膨胀性的蛭石融为一体的有弹性的密封衬垫。
适用于大多数常规的催化转化器,尤其适合于汽车三元催化器。
技术指标:(二)、非膨胀密封汽车催化转化器衬垫非膨胀密封衬垫是以耐高温的陶瓷纤维为原料,不含蛭石成分的密封衬垫。
适用于薄壁或极薄壁载体的汽车三元催化器,或与膨胀衬垫交互使用,也可作为膨胀垫层边缘密封或端口隔热。
技术指标:(三)、边缘密封膨胀汽车催化转化器衬垫边缘密封膨胀衬垫是在一片含有蛭石成分的膨胀衬垫的两侧粘接两条窄的非膨胀衬垫。
适用于耦合/歧路式催化器和非轴相对称气流设计的催化器,以及宽椭圆载体。
(四)、多层复合密封汽车催化转化器衬垫多层复合密封衬垫是由一层含有蛭石成分的膨胀衬垫与另一层不含有蛭石成分的非膨胀衬垫复合而成的密封衬垫。
适用于薄壁或极薄壁载体的汽车三元催化器。
技术指标:(五)、复合膨胀密封汽车催化转化器衬垫复合膨胀密封衬垫是由含有蛭石成分的膨胀衬垫与石墨层复合而成的膨胀密封衬垫。
适用于大多数常规的催化转化器,尤其适合柴油发动机的微粒捕集器。
技术指标:根据国家汽车污染物排放标准实施计划,我国将于2010年开始实施重型柴油机国Ⅳ排放标准。
基于欧美汽车工业发展经验及我国的国情来看主要有两种技术路线,分别为SCR(选择性催化还原)技术路线和EGR(废气再循环)+DPF(颗粒物过滤器)技术路线。
其中SCR技术路线,主要是通过提高喷油压力,优化喷射定时,改善燃烧过程,从而降低发动机机内颗粒物排放;而此过程产生的较高NOX 排放则采用SCR还原成N2和O2;EGR+DPF技术路线,主要是通过EGR将NOX 排放降低到标准要求以下,而此过程产生的较高颗粒物排放通过DPF降低到满足标准的要求。
这两种技术路线的对比见表。
综合来看,采用SCR技术路线在燃油经济性、燃油喷射压力、机油含碳、对硫敏感度等方面比EGR+DPF具有明显的技术优势;而EGR+DPF技术对封装要求低,也不需要尿素系统。
两种技术路线各有各的特点。
针对国IV标准实施规划,各柴油机生产企业和相关行业(尾气后处理系统、燃油喷射系统、涡轮增压器系统等)生产企业开展了大量的研制和试验、匹配工作,并形成了一定的生产能力。
但是这些生产企业的技术能力和生产能力是否能及时满足国IV标准实施规划的要求,是被极度关注的问题。
目前,部分相关行业的产品已经完成与主机厂的技术匹配,而且相关的机型已经获得了环保部的环保型式核准公告。
截至2009年10月,通过国Ⅳ环保型式核准的重型柴油机机型数目约139个。
因此,相关机型的研发和匹配基本就绪,而且重型柴油机多数厂家是选择SCR技术路线来实施国Ⅳ标准。
尾气后处理行业对国Ⅳ标准实施准备情况我国自2000年以来相继等效实施了欧Ⅰ、欧Ⅱ、欧Ⅲ的排放标准,在法规的推动下后处理系统行业也因此得到迅猛发展,行业市场迅速扩大,国内一批相关企业也如雨后春笋般诞生了。
截止2008年底,汽车尾气后处理产业链上相关企业(不含配件用催化器生产企业)近百家,其中载体生产企业在20家以上、催化剂涂层企业11家以上、隔热衬垫企业 4 家以上、催化器封装企业57家以上。
目前已经形成了专业分工、互相支持的局面。
从整体上来说,后处理系统划分为四个部分:载体,催化剂,隔热衬垫和催化器封装。
尾气后处理系统载体子行业:尾气后处理系统载体的主要形式包括陶瓷蜂窝载体、金属蜂窝载体,以及用于柴油机的各种形式的颗粒物捕集器(DPF)等。
陶瓷蜂窝载体主要用在汽油机三效催化转化器,柴油机氧化催化型转化器(DOC),以及柴油机选择性催化还原系统(SCR)。
金属蜂窝载体主要用于柴油机分流式颗粒物过滤器(POC)、选择性催化还原装置(SCR)、摩托车用三效催化转化器。
DPF主要使用堇青石、碳化硅或钛酸铝等材料。
随着机动车排放法规的越趋严格,载体研究趋向于薄壁和高孔密度载体方向发展。
例如目前最新的发展是600cpsi~900cpsi的0.05~0.075mm左右、甚至更薄的薄壁载体。
国内生产陶瓷载体主要企业有:康宁(上海)有限公司、NGK(苏州)环保陶瓷有限公司、江苏宜兴非金属化工机械厂和江苏高淳陶瓷股份有限公司等。
提供金属载体主要有德国依米泰克排放控制技术股份有限公司和南京依柯卡特环保科技有限公司等。
生产柴油机DPF载体的主要企业有:康宁(上海)有限公司、NGK(苏州)环保陶瓷有限公司、云南菲尔特环保科技有限公司和贵州黄帝车辆净化器有限公司等。
FPT菲亚特动力科技独创的节能减排技术—新一代MultiAir®目前,部分企业已有相关产品在国外实施欧Ⅳ排放标准的地区应用,其载体技术都已经非常成熟,并掌握了最新的薄壁、高孔密度载体的生产能力。
另外部分企业在技术储备上,已经能批量供应普通的陶瓷蜂窝载体和颗粒物捕集器,产品技术上也能够符合国Ⅳ标准要求,并有相应的产品应用例子,但在产品一致性等方面还与国际成熟产品有些差距。
因此,国内主要载体厂家技术准备上已经非常充分。
从生产准备上,目前部分企业已将有些产品在国内进行本地化生产,并有相应的产品在国Ⅳ机型/车型应用。
鉴于目前国Ⅳ柴油机的市场比例较小,有些厂家则主要从国外进口相应的产品来满足国内的需求。
但也有些厂家已经在国内开设了满足国Ⅳ标准重型柴油机用载体生产线。
催化剂涂层子行业:催化剂是后处理系统中的核心部件。
催化剂的成分、含量及涂覆水平是催化器性能的重要指标,直接影响着尾气的净化效果。
目前汽车采用的催化剂主要成分有贵金属、钒钼钨化合物、铁铜分子筛等。
Diesel filter国内从事催化剂涂覆的主要企业有:巴斯夫催化剂(上海)有限公司、无锡威孚环保催化剂有限公司、庄信万丰(上海)催化剂有限公司、优美科汽车催化剂(苏州)有限公司、昆明贵研催化剂有限责任公司和福建朝日环保科技开发有限公司等。
在技术储备方面,主要企业都已经有能力进行国Ⅳ柴油机后处理催化器的涂覆。
大部分催化剂厂家已经在国内设立了研发中心,说明企业非常注重提升研发实力来适应市场要求。
生产准备上,目前大多数企业生产的产品主要是满足汽油车三元催化器和柴油机DOC的涂覆。
对于国IV车辆所需的SCR系统涂覆,很多企业在技术准备上已经满足,但鉴于未来时间和市场的不确定性,尚未达到大规模量产,故部分企业采取在国外进行催化器涂覆的方式满足国内市场需求,待需求规模上升后,将适时转为国内供应的方式。
另据了解,有些企业根据国Ⅳ排放法规实施规划,已引进了大规格载体涂覆工装等设备,并在2009年加大了投资力度。
衬垫子行业:尾气后处理系统陶瓷膨胀密封衬垫是汽车催化器的重要部件之一,位于载体与壳体之间,主要用来保护催化净化器的核心——陶瓷蜂窝催化剂载体不受损坏,起到固定载体和减振的作用,并且具有良好的气密性和隔热作用。
其优异的热膨胀性能解决了陶瓷载体与金属外壳在热膨胀方面存在的显著差异,使陶瓷载体免受道路不平的冲击和振动,保证了汽车催化转化器的使用性能。
国内生产催化器衬垫的主要企业有:3M(中国)有限公司、奇耐联合纤维(上海)有限公司、临海市邦得利汽车环保技术有限公司和上海伊索热能技术有限公司。
由于衬垫主要作为固定载体和减振、密封和隔热作用,在国Ⅳ阶段衬垫基本与其他排放标准阶段的要求类似,技术上不需要做特殊的升级储备,技术能力和生产能力上可以满足柴油机国Ⅳ标准的实施。
催化器封装子行业:尾气后处理系统催化器封装主要是用来保护催化器中的载体,使发动机排气能够与载体催化剂充分接触。
催化器的封装方式大致分为蚌壳式、捆绑式和塞入式三种。
国内从事催化器封装主要企业有:无锡威孚力达催化净化器有限责任公司、埃姆康环保技术(上海)有限公司、天纳克同泰(大连)排气系统有限公司和上海天纳克排气系统有限公司、康明斯排放处理系统(中国)有限公司、苏州派格力减排系统有限公司、北京绿创环保设备股份有限公司。
经过近些年发展,封装企业都基本形成了整套系统的封装能力,产品性能日趋成熟,一些企业已经有小批量在国内大城市配套应用,一些企业大规格载体的封装能力正在建设中。
另外重型柴油车用后处理封装技术相对汽油机三效催化封装技术来说,提升水平不算太大。
而且主要封装企业生产准备充分,技术成熟,少部分企业已经加紧研发和跟进,将可以适时满足标准实施要求。
尿素喷射子行业:重型柴油机国Ⅳ标准采用SCR技术路线时,除了要求有整套尾气后处理系统装置外,还需要加入一套尿素喷射系统。
此系统包含三个关键组件:尿素喷嘴、尿素计量泵和尿素喷射控制系统。
目前行业内尿素计量泵和尿素喷嘴主要采用博世、无锡威孚力达、格兰富、康明斯、天纳克、Albonair公司的产品,控制系统方面主要由博世和各SCR封装厂等掌握。
在尿素喷射系统上,目前成熟并且得到应用主要是进口产品。
国内也有相关企业正在开展研发,如无锡威孚力达催化净化器有限责任公司,武汉添蓝发动机排放控制技术有限公司,苏州派格力减排系统有限公司,无锡凯龙汽车设备制造有限公司都在自主开发尿素关键零部件和控制系统。
外资企业在尿素喷射技术准备已经成熟,部分企业已经开始增加生产设备或增加投资。
自主企业如无锡威孚力达催化净化器有限责任公司也承担着国家“863”项目,产能也将迅速提升。
因此,尿素喷射系统关键零部件企业都已经积极准备,产能将会在短时间内迅速提升。
燃油喷射系统对国Ⅳ标准实施的准备情况目前,国内生产燃油喷射系统的主要企业有:博世汽车柴油股份有限公司、德尔福(中国)科技研发中心有限公司、电装(常州)燃油喷射系统有限公司、康明斯燃油系统(武汉)有限公司、成都威特电喷有限责任公司、亚新科工业技术有限公司和辽宁新风吉尔燃油喷射有限公司等。
发动机装配线-济南动力在主要产品供应方面,其中,博世柴油汽车股份有限公司及常州电装公司主要供应高压共轨系统;德尔福则主要向轻型柴油机供应高压共轨系统,向中重型柴油机供应单体泵及泵喷嘴系统;成都威特和亚新科南岳公司主要为中重型柴油机供应电控组合单体泵;辽宁新风主要为轻型柴油机供应高压共轨产品。
在研发能力方面,各主要电喷企业在国内都设立了相应的研发中心,利用国内研发中心引进国外已经应用过的产品,进行本地化生产及技术支持。
国Ⅳ技术和产品基本成熟,并且与相匹配的机型也通过国家环保型式核准。