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[中自課堂]解讀美國排放控製協會輕型汽油車尾氣轉化器售後服務技術 (連載四)



MECA測試程序用於比較加利福尼亞和聯邦售後轉化器


為了評估最先進的ARB售後催化轉換器和在聯邦市場所提供的轉換器的排放性能差異,製造催化轉換器的MECA成員公司在2012年進行了一項測試,采用了五個美國加州的LEV I-認證車輛(三個乘用車,一個SUV,一個輕型皮卡車)比較這兩種技術。這五個測試車分別為:1999年大眾捷達(四缸,2.0升,單排氣配置),一個2000雪佛蘭Camaro(六汽缸,3.8升,單排氣配置),1999年的水星大侯爵(八缸,4.6 L,雙排氣配置),一個2002福特F-1508缸,5.4升,雙排氣的配置),和一個1999道奇杜蘭戈(8缸,5.9升,單排氣配置)。這五個測試車輛的選擇代表了在美國輕型車中最常見的發動機和排氣配置。

滿足聯邦和ARB排放要求的商業售後轉換器在發動機測功機上用RAT-A循環老化,相當於25,00050,000英裏行程。老化的轉換器被安裝在車輛上,並在FTP-75循環上測試總烴(THC),非甲烷碳氫化合物(NMHC),一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)的加權值。

下圖1-4表示出了三輛測試的客運車輛的排放水平。

1. 三輛乘用車排放的總碳烴(THC)值(wt. g/mile


2. 三輛乘用車排放的非甲烷碳氫化合物(NMHC)值(wt. g/mile




3. 三輛乘用車排放的一氧化碳(CO)(除以10)值(wt. g/mile


 

4. 三輛乘用車排放的氮氧化物(NOx)值(wt. g/mile



三輛乘用車數據顯示聯邦轉換器和加州認證的售後轉換器的劣化率差異顯著。所有三個ARB售後催化轉化器在等同於聯邦催化劑中等水平老化後,THCCO減少50%~75%NOx有更高的轉化,降低90~94%50,000英裏老化後,HCCO的排放差異增加至70~80%NOx85~98%。聯邦催化器THC排放的劣化率在捷達車上最明顯,超過25,000英裏點後排放斜率明顯增加。至於裝配有聯邦轉換器的捷達和Camaro, 在FUL老化後(等同於 25,000 英裏),它們的NOx 排放是最高的,接近1 g/英裏。當使用了ARB改進的催化器後,在EPAFUL條件下老化25,000英裏後,三輛乘用車催化器的平均排放值表明,各種汙染物的轉化率為67% THC, 73% CO, 89% NOx。在整個ARB老化50,000英裏後,配有ARB改進的轉換器後轉化率提高至76% HC, 79% CO, 92% NOx

5-8為兩個輕卡車的比較數據。

5. SUV和輕型皮卡車的排放總碳氫化合物(THC)值(wt. g/mile



 


6. SUV和輕型皮卡車排放的非甲烷碳氫化合物(非甲烷總烴)值(wt. g/mile

 

7. SUV和輕型皮卡車排放的一氧化碳(CO)(除以10分)值(wt. g/mile


8. 越野車和輕型皮卡車排放的氮氧化物(NOx)的值(wt. g/mile




與上述乘用車類似,在SUV和輕型車測試中得到了近似的結論。對於四種標準汙染物,在第一個25000英裏老化後,在F-150上的ARB催化器顯示高出聯邦轉化器30-40%的效益。經過50000英裏老化後,這種效益對HCCO增加至60%,對NOx增加至80%。裝配有ARB催化器的杜蘭戈在整個老化階段相對於聯邦轉化器對HCCO的減排效益增加為60%,NOx增加為80%。裝配有聯邦催化器的杜蘭戈在老化進行一半時HC + NOx的排放值近似等於3 g/英裏,在50,000 英裏老化後,排放值幾乎增至5 g/英裏.

使用最新ARB售後轉換器技術,五車輛平均排放效益與使用聯邦售後轉換器對比發現NOx降低了77%,HC降低了60%,CO降低了63%。這些數據清楚地表明,顯著的排放效益可通過參照加州排放要求修改聯邦售後轉化器的條款和排放限值來實現。

這個測試過程的總結發表在20134月的一篇SAE論文中(參見:papers.sae.org/2013-01-1298/)。

 

(本文內容翻譯自MECAAftermarket Converter Technology for Gasoline Light-Duty Vehicles》)

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