汽车用三元催化器基础知识及成本分析.pptx

汽车用三元催化器基础知识及成本分析第一页，共四十五页，2022年，8月28日一、概述二、三元催化器的作用、特点 三、三元催化器的基本结构四、三元催化器的基本性能五、三元催化器封装工艺六、三元催化器失效模式七、三元催化器成本分析第二页，共四十五页，2022年，8月28日第三页，共四十五页，2022年，8月28日机动车尾气占大气污染物比例北京市上海市CO63.4%86%HC73.5%96%NO46%56%第四页，共四十五页，2022年，8月28日二、触媒的作用触媒的工作原理第五页，共四十五页，2022年，8月28日根据触媒在整车的位置，又分为FCC（前触媒）与UCC（后触媒）第六页，共四十五页，2022年，8月28日三、触媒的基本结构典型的触媒结构由壳体、衬垫、载体、催化剂、涂层等构成第七页，共四十五页，2022年，8月28日3.1.贵金属CO 高NOX 差HC 高铂（Pt）钯（Pd）CO 高NOX 高HC 高铑（Rh）CO 一般NOX 高HC 差第八页，共四十五页，2022年，8月28日 3.2.涂层典型涂层的主要成分是氧化铝和二氧化铈，为贵金属提供表面积，可防止催化剂发生热退化作用第九页，共四十五页，2022年，8月28日催化剂生产工艺的三大工序贵金属、氧化物、水的混合、搅拌与研磨比表面积测试附着性测试固含量测试背压测试烘烤贵金属含量的测试催化剂溶液的颗粒度分析涂浆催化剂生产检测的三大环节第十页，共四十五页，2022年，8月28日3.3.衬垫催化器使用中，金属外壳的热膨胀系数很大，而陶瓷载体的热膨胀系数很小，要靠衬垫的膨胀和弹性加以缓冲，保证载体不会松动。垫片是催化转化器中保护载体不受损坏的部分。同时有密封、隔热、隔音的作用。供应商：3M、UNIFRAX（奇耐）、三菱化工 第十一页，共四十五页，2022年，8月28日膨胀型衬垫非膨胀型衬垫衬垫的构成 功能 1、陶瓷纤维 硅酸铝，耐高温2、蛭石 加热膨胀3、有机粘合剂 生产加工时提供强度第十二页，共四十五页，2022年，8月28日膨胀率温度3M膨胀型衬垫基本特性第十三页，共四十五页，2022年，8月28日衬垫的重量衬垫的填充密度密封后的密度=壳体与载体间的间隙通常密封后的密度控制在1g/cm3左右最高不超过1.2g/cm3，最低不低于0.8g/cm3注：以上适用于3M Interam 100和200衬垫第十四页，共四十五页，2022年，8月28日3.4.载体●载体是承载催化剂的物体。它提供很大的比表面，使催化剂与有害气体充分接触。 ●陶瓷蜂窝载体应用最广泛。其主要参数有外形尺寸、孔密度、壁厚、等压强度、抗热冲击性热膨胀系数、吸水率等。最常用的规格是400目及600目●供应商：康宁、NGK第十五页，共四十五页，2022年，8月28日载体种类金属载体优点：升温快，背压小、热传导好缺点：耐热性差，抗过载能力低；成本高，现在使用的金属材质为鉻铝钇不锈钢金属波纹板，价格高。陶瓷载体优点：成本低，抗过载、抗高温缺点：升温慢、背压高现在90%的车辆使用稀土陶瓷载体的三元催化器。第十六页，共四十五页，2022年，8月28日载体的规格600/4圆形椭圆目数：每平方英寸的孔数壁厚：标准载体为6，薄壁为4，超薄壁为3非对称型跑道型第十七页，共四十五页，2022年，8月28日陶瓷载体金属载体第十八页，共四十五页，2022年，8月28日载体的失效形式排放上游侧的金属颗粒造成的侵蚀椭圆形捆绑式封装，切点附近压力过大导致剪切型断裂封装工艺中局部填充密度过高导致封装过程中表层和少量网格被压碎第十九页，共四十五页，2022年，8月28日堇青石陶瓷载体的软化温度为1410℃，在陶瓷体软化前涂层会达到软化/熔化点可能原因为发动机控制-点火不良，增加了熔点温度第二十页，共四十五页，2022年，8月28日 3.5.外壳●壳体材料一般要选取不锈钢和耐热钢：SUH 409L、SUS436、SUS441等。●壳体的型腔要与载体尺寸相配， 过渡部分应合理引导和分布气体的流动方向，体积较大的壳体在结构上要设加强筋以提高刚度。 第二十一页，共四十五页，2022年，8月28日四、三元催化器的基本性能空燃比特性催化剂性能起燃特性轴向推力冷态振动封装的机械性能热态振动热寿命&水急冷第二十二页，共四十五页，2022年，8月28日4.1.催化剂的基本特性空燃比特性第二十三页，共四十五页，2022年，8月28日起燃特性第二十四页，共四十五页，2022年，8月28日为了避免由于高温造成损坏，需要通过EMS标定，对触媒进行高