ICS43.060.20 T13 中华人民共和国国家标准 GB/T25983—2010 歧 管式催化转化器 Manifoldcatalyticconverter 2011-01-10发布 2011-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准附录A和附录B为规范性附录;附录C为资料性附录。 本标准由中华人民共和国国家发展和改革委员会提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。 本标准为首次制定。 本标准主要起草单位:中国汽车技术研究中心、无锡威孚力达催化净化器有限责任公司、天津索克 汽车试验有限公司、康宁(上海)有限公司、3M(中国)有限公司、埃姆康净化技术(上海)有限公司、巴斯 夫催化剂(上海)有限公司、佛吉亚(中国)排气系统有限公司。 本标准主要起草人:李军、欧建斌、戈平亮、张峻、陈勇、王许华、张毅。 ⅠGB/T25983—2010 歧管式催化转化器 1 范围 本标准规定了轻型汽油车用歧管式催化转化器的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包 装、运输和贮存。 本标准适用于轻型汽油车用歧管式催化转化器,也适用于燃用液化石油气(LPG)车辆的歧管式催 化转化器。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB18352.3—2005 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段) GB/T18377—2001 汽油车用催化转化器的技术要求和试验方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 催化转化器 catalyticconverter 安装在汽车排气系统中,通过催化剂进行氧化和(或)还原反应,降低排气中CO、HC、NOx的排放 量的装置。 3.2 歧管式催化转化器 manifoldcatalyticconverter 指安装在发动机舱内,由发动机排气歧管与催化转化器组成,且发动机歧管各支管交汇处到催化器 入口端的连续连接长度不大于500mm的催化器总成部件。 3.3 歧管式催化转化器转化效率 manifoldcatalyticconverterefficiency 试验车辆或发动机按照某种指定工况运行,歧管式催化转化器前后某种污染物排放量的变化率。 歧管式催化转化器转化效率=催化器入口污染物i测量数值-催化器出口污染物i测量数值 催化器入口污染物i测量数值×100% 式中: i———分别代表污染物CO、HC、NOx。 3.4 歧管式催化转化器起燃温度 manifoldcatalyticconverterlight-offtemperature 歧管式催化转化器对某种污染物的转化效率达到50%时所对应的催化转化器入口气体温度。 3.5 歧管式催化转化器入口温度 manifoldcatalyticconverterinlettemperature 指位于载体中心延长线、距催化剂载体入口端面50mm处所测的温度。 1GB/T25983—2010 4 要求 4.1 一般要求 4.1.1 歧管式催化转化器应使用永久性的标记标明生产厂名称或商标以及型号。 4.1.2 歧管式催化转化器应按经规定程序批准的图纸和技术文件制造,安装后应保证车辆和(或)发动 机符合国家标准的各项规定。 4.1.3 歧管式催化转化器的设计、制造应按5.2.1进行密封性试验时,其压力降不得大于5kPa。 4.1.4 歧管式催化转化器应采取隔热防护措施,以保证使用安全。 4.1.5 歧管式催化转化器应按5.2.3进行起燃温度和空燃比特性试验。 4.2 密封性要求 4.2.1 歧管式催化转化器分别进行5.2.5.3.2低温热振动试验、5.2.5.3.3高温热振动试验、5.2.5.4 耐久性试验后,再按5.2.1分别进行密封性能试验时,其压力降均不得大于5kPa。 4.2.2 歧管式催化转化器中的催化转化器进行5.2.5.2水急冷试验,再按5.2.1进行密封性能试验 时,其压力降不得大于5kPa。 4.3 机械性能要求 4.3.1 轴向位移要求 4.3.1.1 歧管式催化转化器按5.2.5.3进行热振动试验后,再按5.2.5.5测量载体相对位移均不得大 于3mm,载体相对于原始位置的轴向位移累积不大于6mm。 4.3.1.2 歧管式催化转化器中的催化转化器分别进行5.2.5.1轴向推力试验、5.2.5.2水急冷试验 后,按5.2.5.5测量载体相对位移均不得大于3mm,载体相对于原始位置的轴向位移累积不大于 6mm。 4.3.2 外观与内部结构要求 4.3.2.1 歧管式催化转化器进行5.2.5.3热振动试验后,部件及焊缝不得出现开裂、裂纹或脱焊;催化 剂载体网格不得有明显堵塞、开裂。 4.3.2.2 歧管式催化转化器中的催化转化器进行5.2.5.2水急冷试验,试验后催化剂载体网格不得 开裂。 4.4 耐久性要求 4.4.1 歧管式催化转化器按5.2.5.4进行耐久性试验后,各连接处及焊缝不得出现开裂、裂纹或脱焊; 催化剂载体网格不得有明显堵塞、开裂。 4.4.2 歧管式催化转化器在车辆正常配置安装,并在正常使用和维护保养条件下,其耐久性里程应符 合GB18352.3要求。 5 试验程序和方法 5.1 试验程序 对抽取或送样的歧管式催化转化器或其中的催化转化器样件,在进行外观和密封性检查后,根据需 要进行机械性能试验、起燃温度与空燃比试验、快速老化试验,试验程序见附录A。 5.2 试验方法 5.2.1 密封性检验 密封性检验方法按GB/T18377相关规定执行。 5.2.2 歧管式催化转化器预处理 试验前,歧管式催化转化器应进行预处理。预处理试验条件按GB/T18377相关规定执行。 5.2.3 起燃温度和空燃比特性试验 试验前,歧管式催化转化器应按照5.2.2进行预处理。试验用分析仪器和测量仪器、取样探头应符 2GB/T25983—2010 合附录B的有关规定;试验后,应按附录C填写试验结果。 5.2.3.1 起燃温度试验 5.2.3.1.1 试验时过量空气系数为1±0.02,歧管式催化转化器空速为(40000±400)h-1。 5.2.3.1.2 入口温度在200℃~500℃的范围内,以不大于20℃的间隔逐步改变,待歧管式催化转化 器入口温度稳定5min后,测量歧管式催化转化器前后的排放浓度值。以入口温度为横坐标,转化效率 为纵坐标绘制起燃温度特性曲线。 5.2.3.1.3 按照直线插值法分别求出歧管式催化转化器对各种污染物的起燃温度(T50)。 5.2.3.2 空燃比特性试验 5.2.3.2.1 试验时歧管式催化转化器空速为(40000±400)h-1;歧管式催化转化器入口温度为(450± 10)℃。 5.2.3.2.2 空燃比(A/F)从14.00开始,到15.00结束,在不少于7个空燃比测量点的情况下,实时测 量歧管式催化转化器前后的排放浓度值,空燃比的波动幅度为±0.05且波动频率为1Hz。在理论空燃 比附近,适当增加测量点。以空燃比为横坐标,转化效率为纵坐标绘制空燃比特性曲线。 5.2.3.2.3 求出歧管式催化转化器在理论空燃比(λ=1)时对各种污染物的转化效率。 5.2.4 快速老化试验 5.2.4.1 快速老化试验在发动机台架或模拟装置上进行。 5.2.4.2 快速老化试验按表1实施。工况1与工况2交替循环运行,直至累计100h。歧管式催化转 化器入口温度测量点与载体前端面的距离应小于50mm。 表1 快速老化试验 工况号 工况描述 工况时间/s 入口温度/℃过量空气系数 λ空速/h-1 1 稳定 60 840±10 1±0.02 2 断油或补气 5 — 1.3±0.1(补气)60000 5.2.5 机械性能试验 5.2.5.1 轴向推力试验 歧管式催化转化器中的催化转化器按5.2.2进行预处理,冷却至室温后,按表2所规定的轴向力, 通过ϕ30mm的推杆均匀施加在载体端面中心位置上进行试验,检测轴向位移。 表2 轴向推力表 载体质量W/g 最小推力/N W≤100 150 100<W≤200 300 200<W≤300 450 300<W≤400 600 400<W≤500 750 500<W≤600 900 600<W≤700 1050 700<W≤800 1200 800<W≤900 1350 900<W≤1000 1500 3GB/T25983—2010 5.2.5.2 水急冷试验 5.2.5.2.1 将歧管式催化转化器中的催化转化器安装在水急冷固定架上,使其与发动机相连,并使喷 头处于催化转化器长度中部(见图1)。 5.2.5.2.2 试验时发动机过量空气系数为1±0.02;歧管式催化转化器中的催化转化器入口排气温度 为(800±10)℃;试验用水温度、空气温度均为室温。 5.2.5.2.3 调节水压调节器使得水急冷用水在水流动情况下水压为(172±14)kPa,按a)~d)循环进 行试验,共进行20个循环。试验结束后,检查位移和密封情况。 试验循环如下: a) 2min排气关,空气开、水关(冷却),催化转化器空速(48000±480)h-1; b) 5min排气开,空气关、水关(加热),催化转化器空速(60000±600)h-1; c) 28min排气开,空气关、水开(急冷),水量为(10±0.1)L/min;