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三元催化轉化器應用與檢測畢業(yè)論文-資料下載頁

2025-06-24 20:11本頁面
  

【正文】 CO和HC數(shù)值應有緩慢下降,并且穩(wěn)定在低于或接近于怠速時的排放水平,否則懷疑是三元催化轉化器損壞。這種方法不但能夠對三元催化轉化器是否有故障做出判斷,還能有效地綜合分析三元催化轉化器性能評價指標中的一項“空速特性檢驗”,它表示受反應氣體在催化劑中的停留時間。性能差的三元催化轉化器盡管在低空速(如怠速)時表現(xiàn)出較高的轉化效率,但是在高空速(如實際行駛)時的轉化效率是很低的,因而不能僅憑借怠速工況評價催化劑的活性是否正常。此外,在具體檢測中,還需要注意三元催化轉化器的空燃比特性。三元催化轉化器在過量空氣系數(shù)為1的附近時,轉換效率最高,實際使用中就需要閉環(huán)電子控制燃油供給系統(tǒng)和氧傳感器的配合。開環(huán)時候由于無法給予精確的空燃比,轉換效率僅僅有60%左右,而閉環(huán)時平均轉換效率可達90%以上,因此,在對三元催化轉化器進行懷疑的時候,也應該對電控系統(tǒng)和氧傳感器進行相應檢測。 其它檢測法(HC)檢測法 當三元催化轉化器正常(排氣系統(tǒng)正常)時,在進氣管中應沒有碳氫化合物。當排氣系統(tǒng)堵塞時,由于發(fā)動機排氣不暢,在進氣管中會出現(xiàn)碳氫化合物,且隨發(fā)動機轉速的升高而增加。因此用尾氣分析儀測量進氣管中碳氫化合物的含量,可以判斷三元催化轉化器(排氣系統(tǒng))是否堵塞。 將尾氣分析儀的探頭插入節(jié)氣門前進氣管的真空管接口中,并妥善密封好。啟動發(fā)動機到正常溫度下運轉,然后讀取在發(fā)動機怠速和轉速為3000r/min時尾氣分析儀碳氫化合物的體積分數(shù)(ppm)的讀數(shù),予以比較。若含有碳氫化合物,并且讀數(shù)隨發(fā)動機轉速升高而迅速上升,則說明三元催化轉化器(排氣系統(tǒng))已堵塞。在發(fā)動機正常工作溫度下,將三元催化轉化器前和后排氣污染物成分含量的測量結果加以比較,也可以判斷三元催化轉化器的轉化效率是否正常。 有一些通過對比發(fā)動機尾氣排放情況來判斷催轉化器轉化效率的方法是不科學的。因為汽車排放的好壞與各系統(tǒng)的工作狀況有關,不可排除的誤差因素較多。如用冷熱怠速時的排氣濃度變化來檢查催化轉化器轉化效率就是不太正確的方法。發(fā)動機冷車時,由于汽缸壁較冷,燃燒不完全而產(chǎn)生大量的CO和HC,而發(fā)動機熱車怠速時,由于燃燒條件好轉,并且發(fā)動機已處于閉環(huán)控制狀態(tài),不需要催化轉化器的作用,排氣濃度也會大大降低。因此,此項檢查不能保證僅僅針對催化轉化器的轉化效率,準確性較差。4 三元催化轉化器的更換當三元催化轉化器內部出現(xiàn)故障后,原則上只能更換三元催化轉化器。但如果有下列任何一種情況出現(xiàn),就需要注意發(fā)動機中可能存在會使新的三元催化轉化器損壞的問題:一氧化碳(CO)含量超過4%(催化轉換之前)。碳氫化合物(HC)含量超過600ppm(催化轉換之前)。燃油消耗量有異常升高的跡象。冷卻劑、潤滑油或燃油有泄露的跡象。
氧傳感器、空氣流量計信號電壓失準或損壞的跡象。當上述任何一種情況存在的時候,就必須對發(fā)動機進行更進一步的檢查維修。拆裝時需要注意以下幾點。(1) 三元催化轉化器的工作溫度為300℃~900℃,拆卸前要讓三元催化轉化器充分冷卻,防止被其燙傷。(2) 使用原廠配套的三元催化轉化器。(3) 安裝時固定螺栓須按規(guī)定的擰緊力矩上緊。(4) 安裝氧傳感器時不得使用含硅的密封膠。(5) 為了減少重金屬對環(huán)境的污染,應自覺將廢棄的三元催化轉化器妥善處理,回收利用。5 結論三元催化轉化技術在控制汽車尾氣排放方面,起了非常重要的作用。但由于它結構性能的特殊性,要發(fā)揮它最大的作用在車輛使用中必須滿足催化轉化器的使用要求。影響三元催化轉化器的使用壽命和轉化效能的主要因素有燃油和潤滑油品質、工作溫度、空燃比和點火正時等。所以在車輛實際使用時必須保證燃油和潤滑油品質,保持發(fā)動機機械和電控方面最佳工作狀態(tài),空然比、點火正時等必須精確控制,以保持轉化器高的轉化率,延長使用壽命。在三元催化轉化器檢測方面,簡單人工觀察法檢查轉化器的機械損傷;真空測量法、排氣背壓檢測法測試轉化器的堵塞;轉化器出入口溫差檢測法、前后氧傳感器信號波形分析法和怠速試驗法與高怠速試驗法相結合的方法檢測轉化器轉化性能,被證實是比較簡單可靠準確性比較高的檢測手段,在車輛維修三元催化轉化器故障檢測中具有實用性。參考文獻[1] 王建昕,[M].北京:化學工業(yè)出版社,2000.[2] [M].北京:人民交通出版社, 1999.[3] 楊莉,[J].武漢科技學院學報,2001,15(1):5457.[4] [J].新技術新工藝,2000(2):3840.[5] 肖益鴻,[J].中國有色金屬學報,2004,14(1):347353.[6] (美)[M].錢志鴻,等,:機械工業(yè)出版社,1998.[7] [J].汽車維護與修理,2005(11):3235.[8] [M].北京:人民交通出版社,2007.[9] [J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2007(9):6465.[10] [J].汽車維護與修理,2005(7):4548.[11] [J].汽車維修與保養(yǎng),2007(11):4041.[12] 王生昌,[J].西安公路交通大學學報,2001,21(4):8688.[13] [J].汽車維修與保養(yǎng),2005(2):5051.[14] 周建鵬,[M].上海:上??茖W技術出版社,2007.[15] [J].城市車輛,2007(10):49-51.[16] 彭美春,[J].汽車技術,2005(12):31~34.[17] GB 182852005,點燃式發(fā)動機汽車排氣污染物排放限值及測量方法(雙怠速法及簡易工況法)[S].[18] GB 179302006,車用汽油[S].[19] Kevin . Catalytic converter theory operation and testing[EB/OL].,2003/2009.[20] Rick efficiency failures[EB/OL]. ,2001/2009.[21] Vosz Adam,MidlamMohler Shawn,Guezennec Investigation of Switching Oxygen Sensor Behavior due to Exhaust gas of ASME International Mechanical Engineering Congress and .譯 文催化轉化器選擇標準引擎的更換在ASM的條件下更換引擎不會對決定尾氣的量起很大作用,但卻能夠控制最大尾氣排放氣流。引擎的更換,渦輪增壓和容積系數(shù)都對于最大排氣氣流有很大影響。對于選擇使用一個優(yōu)質廠家和享有盛譽的供應商提供的催化轉化器不會再有任何疑問了吧。整車重量整車重量(GVW)將會決定在ASM測試條件下尾氣的量將產(chǎn)生多少。引擎更換則不能像整車重量(GVW)一樣產(chǎn)生同種效果。在一個較寬的氣門閥下,一個小引擎相比較大的引擎將運行的更好,這樣的話兩者的排氣流速將會相同。事實上,在一輛重型的汽車內的小引擎將會在較高的燃燒壓力下運行,其排放的氮氧化物(NOx)的量更容易超過同種重量汽車內的大引擎。在選擇催化轉化器時忽視整車重量將會導致ASM測試的失敗。在一輛重達3999磅的汽車上使用標稱重量是4000磅的催化轉化器就會引起麻煩。美國環(huán)保署(EPA)標準僅要求催化轉化器氧化碳氫化合物(HC)和一氧化碳(CO)70%,還原氮氧化物(NOx)的有效性是60%。有些時候原裝的設備催化轉化器被設計成超過90%的有效性。對于選擇使用一個優(yōu)質廠家和享有盛譽的供應商提供的催化轉化器不會再有任何疑問了吧。未配備EGR 的引擎*****特別要求*****廢氣再循環(huán)閥(EGR)是減少氮氧化物排放物的最有效的方法之一。但不是所有的汽車都有 EGR系統(tǒng)。那些沒有EGR系統(tǒng)的汽車更加依賴催化轉化器的作用來減少氮氧化物。這些汽車可能需要還原效率達到90%或超過90%的催化轉化器。只有最高品質的催化轉化器,并在指定的條件下工作,才能夠達到這個程度的效率。美國環(huán)保署(EPA)標準只是指出排氣凈化器能減少60%的氮氧化物排放物。那個數(shù)據(jù)是在理想狀態(tài)下,而且催化轉化器被合理的設計并恰當?shù)陌惭b后得到的。這就意味著在沒有 EGR 系統(tǒng)的汽車上選擇比較廉宜的催化轉化器將不能減少足夠量的氮氧化物以通過ASM的煙霧測試。較大的催化轉化器更可能起作用。銠和鈰的使用增加也有助于氮氧化物的減少。當然,您對于部分排氣凈化器的使用體驗也應該在采購時被考慮進來。相比那些宣稱任何情況都能適用的催化轉化器,訂制的適用產(chǎn)品或專用的適用產(chǎn)品更易于通過ASM的測試。對于選擇使用一個優(yōu)質廠家和享有盛譽的供應商提供的催化轉化器不會再有任何疑問了吧。高性能│高壓縮應用*****特別要求*****高性能引擎往往使用較高的壓縮比。他們的凸輪軸(閥門時間選擇)也常常減少 EGR的流動。所有這兩個設計特征將增加氮氧化物的排放而且需要催化轉化器對于氮氧化物更高的還原效率。對于選擇使用一個優(yōu)質廠家和享有盛譽的供應商提供的催化轉化器不會再有任何疑問了吧??諝庾⑷耄貏e要求*****帶有空氣注入技術的車輛更需要小心對待。有限制的或設計較差的催化轉化器將導致被注入的空氣重新向上進入催化轉化器的前部。這將會大大地降低氮氧化物的還原效率。催化轉化器內的空氣注入噴嘴一眼看過去是看不到的,它必須被專門設計以減少空氣重新進入排氣凈化器前部的可能性。凈化器也必須保證尾氣的流量來避免這個影響。對于選擇使用一個優(yōu)質廠家和享有盛譽的供應商提供的催化轉化器不會再有任何疑問了吧。當然,也要保證在尾氣排放系統(tǒng)的其余組成部分中沒有異常的干擾成分。(消音器,尾氣管,等等。)低驅動能力/重量比*****特別要求*****低驅動能力的汽車的引擎必須在較高的汽門開口操作來完成加速或達到ASM指定的負荷。這將造成更多氮氧化物的排放物并通常需要催化轉化器對氮氧化物更高的還原效率。對于選擇使用一個優(yōu)質廠家和享有盛譽的供應商提供的催化轉化器不會再有任何疑問了吧。OBDII*****特別要求*****最新的車載診斷系統(tǒng)(OBDII)可以監(jiān)測催化轉化器。他們并不測試實際測量催化轉化器的效率。OBDII 系統(tǒng)沒有能力來測量一氧化碳,碳氫化合物和氮氧化物。系統(tǒng)使用氧傳感器來測量催化轉換之前和之后的氧氣水平。一個正常工作的排氣凈化器在氧化一氧化碳和碳氫化合物的同時將消耗大量氧氣。OBDII監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測氧傳感器測出值的差異值以證明催化轉化器正常工作的依據(jù)。鈰不是一個催化轉化器,但是它可以吸收并釋放氧氣。鈰的氧儲藏對通過 OBDII 催化轉化器監(jiān)測器是非常重要的。所以裝在有OBDII系統(tǒng)的車輛采購一個專門為這種車輛設計的并含有鈰的排氣凈化器是非常重要的。氧傳感器的放置也非常重要。感應器安裝完畢后不能被移動位置。移動氧感應器的位置會導致OBDII系統(tǒng)不能監(jiān)測到催化轉化器。永遠只使用來自于一個高品質廠家以及廣受好評的經(jīng)銷商的專門為OBDII系統(tǒng)設計的催化轉化器。更換OBDII系統(tǒng)的催化轉化器時請按照其生產(chǎn)廠家提供的催化轉化器更換步驟操作。加利福尼亞州規(guī)定加州空氣資源董事會(CARB)來認證零配件市場上的催化轉化器。在本文印刷出版的時候,加州空氣資源董事會(CARB) 還未能完成一個催化轉化器的認證。CARB 認證可能最終會成為一個OBDII 催化轉化器質量好壞與否的指示器。OBDII系統(tǒng)對于系統(tǒng)部件和系統(tǒng)運作的逐漸變化也可以取適應。正因為此,在內存記憶系統(tǒng)清空后他們將加快學習新寫入的工作模式。當催化轉化器被更換時,這兩種因素都將導致偽監(jiān)測失敗。許多催化轉化器也有一個過渡期。某些催化轉化器在達到在他們最高的效率之前,需要多達100英里的過渡期。利用一個可以關閉引擎檢查燈的掃描工具可把動力控制模塊(PCM) 轉入一個快速學習模式,這個模式中,催化轉化器監(jiān)視器將反復運行直到新模式被重新獲悉。由此產(chǎn)生的不斷重復的監(jiān)測失敗將重新點亮引擎檢查燈直到過渡時期結束。在催化轉化器更換之后,除了催化轉化器方面的報錯代碼,宜盡快處理出現(xiàn)的任何OBDII報錯代碼。他們代表了可能破壞催化轉化器的那些問題。催化轉化器的錯誤代碼可以以不同的方式解決。一般在過渡期之后出現(xiàn)的報錯必須要慎重處理。一般而言過渡期在行駛20英里并經(jīng)過1個小時左右后應該可以完成??梢园严铝忻枋鲋械膬热莞嬖V您購車的商店:福特、通用、某些克萊斯勒,某些本田和其他一些汽車,使用“數(shù)加權移動平均值(EWMA)”助監(jiān)測催化轉化器功能。在內存被清空之后,這一工作模式擁有“始快速響應能力”,某些新催化轉化器的過渡期相結合可以導致加快的催化轉化器監(jiān)測(一個駕駛周期里面的多個監(jiān)測)。這有可能造成最初幾天里的偽失敗和偽傳遞。什么會損害一個新的催化轉化器?高品質催化轉化器能夠在運行正常達數(shù)十萬計英里。我自己的某輛車的催化轉化器隨車運行超過29萬英里仍然表現(xiàn)良好。然而當在特定的情況下,轉換器會變的過熱并且只需十二秒就會損壞。許多需要替換的催化轉化器因為某種類型的引擎操作錯誤而損壞。如果問題沒有被發(fā)現(xiàn)而且維修,催化轉化器就能很快地發(fā)生自身損毀,常常在1個月之內就會損壞。任何急劇增加在催化轉化器進行氧化的碳氫化合物和一氧化碳的氣體量的因素都將增加排氣凈化器的運行溫度。如汽車有空氣注入制度,任何可以引起混合燃料氣體變得充足的因素都可能很快地破壞一個新的催化轉化器。任何點火不成功都會導致本應在汽缸中燃燒的燃料和空氣在催化轉化器中燃燒。在更換催化轉化器之前,測試該車輛的廢氣排放是一個好提議。%,或碳氫化合物超過百萬分之四百,那么該車輛的催化轉化器很有可能就存在問題。許多裝備有催化轉化器的汽車的排放物都少于那些沒有裝備轉化器的汽車。新型催化劑可以清除90%以上此類排放物,在此過程中也可能造成對于催化轉化器本身的損毀。滲入燃燒室或排氣系統(tǒng)中的冷凍液也會會損害催化轉化器。排氣凈化器的陶瓷基體會受影響而損壞。低檔次的汽車與長久不行駛的汽車最易受到此種類型的損壞。一些低成本催化轉化器在操作時發(fā)生的膨脹或收縮會導致其移動,這將導致基底層
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