某微型車三元催化轉(zhuǎn)化器匹配技術(shù)研究.pdf

1、汽車排放污染物已成為我國大中城市大氣環(huán)境的主要污染源之一。汽車排放的污染物主要來源于內(nèi)燃機，其中有害成分包括一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化合物NOx、微粒(PM)、硫氧化合物(SO2)等，其中汽油車的主要污染物包括CO、HC、NOx。日益嚴格的排放法規(guī)對汽車排放的提出了很高的要求，實踐證明僅靠汽車發(fā)動機機前處理和機內(nèi)凈化已不能滿足日益嚴格的排放法規(guī)要求，對于汽油機，催化轉(zhuǎn)化技術(shù)作為降低其排氣污染的后處理最有效的措施，已越來

2、越受到各國的重視，其中三元催化轉(zhuǎn)化器(TWC)廣泛應(yīng)用于各類汽油車上。 本文首先介紹了目前世界各地的排放法規(guī)，探討了汽車的排放機理以及減排措施，重點介紹了三元催化轉(zhuǎn)化器的構(gòu)造和工作原理?？偨Y(jié)了目前最為流行的兩種三元催化轉(zhuǎn)化器的匹配方法：仿真與實驗。 論文建立了三元催化轉(zhuǎn)化器模型，利用ANSYS對三元催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)部氣體流動進行了CFD計算，分析了壓力損失的來源，探討了氣流速度及其分布對壓力損失的影響。研究結(jié)果表明氣流在擴張

3、圓錐管壁附近出現(xiàn)分離產(chǎn)生較強的擾動，造成局部流動損失和載體前氣流速度沿徑向分布不均勻；入口擴張管結(jié)構(gòu)對催化器的流動特性有很大影響，但并非擴張角越大，催化器流速分布的不均勻性和壓力損失也增大，而是存在著一個最佳角度，但當(dāng)擴張角增大到一定程度以后，擴張角對流速分布和壓力損失的影響變小。計算了三種催化器(擴張角和收縮角分別為60度、70度、90度)在不同流速下的壓力損失，結(jié)果表明流速越大，其壓力損失越大；在低流速時，擴張角對壓力損失影響不大，

4、在中高流速時，作用就很明顯，且擴張角和收縮角70度的催化器的壓力損失最大。最后利用MATLAB對所得的數(shù)據(jù)進行優(yōu)化處理，得到最佳擴張角。 論文介紹了汽車排放實驗測試設(shè)備和實驗原理，記錄了實驗過程。通過實驗對三種催化劑配比方案進行了比較實驗，三種配方都能夠達到國Ⅲ排放標準，比較分析得到了適合產(chǎn)業(yè)化的催化劑配方。并在此實驗的基礎(chǔ)上，定性的分析了貴金屬的含量越高，催化效果越好。由此結(jié)果，為開發(fā)滿足今后更為嚴格的排放法規(guī)的三元催化轉(zhuǎn)化器