62066摩托车和轻便摩托车催化转化器通用技术条件 标准 QC T 752-2006.pdf

中 华 ik民 幸 琴和国 汽 车 行 k标 准 qc / t 7 5 2 -2 0 0 6 摩托车和轻便摩托车 催化转化器通用技术条件 g e n e r a l s p e c i f i c a t i o n s f o r c a t a l y t i c c o n v e r t e r s o f mo t o r c y c l e s a n d m o p e d s 2 0 0 6 - 0 3 - 0 7发布 2 0 0 6 - 0 8 - 0 1实施 匡万 写c “a t月 艰和i 定a p- j 一 c , c ; x 1 0 0 % ， ， ， 一( 1 ) 式中: 刀 转化率， %; c - . 一污染物体积浓度; i 催 化 器人口 ; e 催化 器出口 ; l 分别代表污染物c o , h c , n o x 或其他成分适当的描述方式。 3 . 2 氧平 衡系 数( /3 ) o x y g e n b a l a n c e c o e ffi c i e n t 在 使用 标准 物质 模 拟发 动 机废 气的 情 况下， 氧 平 衡系 数0 表 征 气氛 环 境 性质。 氧 平 衡系 数的 定 义为: 模拟废气中所含氧气体积浓度与废气中含碳有害气体全部被完全氧化所需要的氧气浓度之 比。 qc/ t 7 5 2 -2 0 0 6 ，一 co一口 -工 刀 式中: c a 模拟废气中氧气浓度， %; c , 模拟废气中有害气体全部被完全氧化所需要的氧气浓度， %。 3. 3 起燃温度( t s o ) l i g h t - o ff t e m p e r a t u r e 催化转化器对某种污染物的转化效率达到5 0 %时所对应的催化器人口 气体温度。 3. 4 脱落率( a ) w e i g h t l o s s r a t i o ; 二 凳 10 0 % ， ， 一(3 ) 式中: 拜 - 一脱落率， %; m 。 脱落掉的催化剂质量， 9 ; m e 催化剂涂附质量， 9 . 4要 求 4 . 1 基本要求 同一催化器型式应在下列方面无差异: a ) 载体结构和材料; b ) 载体容积、 外形尺寸和孔密度; c ) 催化剂活性组分涂附量及其比 例。 4 . 2 技术要求 4 . 2 . 1 起燃温度 按附录a中a . 2 . 3 测量催化剂起燃温度， 实测值应满足表1 所规定限值。企业标准可采用更严 格的限值作为质量合格判定依据。如被测样品为氧化型催化剂， 对催化器的n o , 起燃温度不作要 求。 表1 起燃温度t s 。 限值 转化率 % 起燃温度， c ohcno x 5 08 58 5 8 5 4 . 2 . 3 涂层牢固度 脱落率试验样品为全尺寸催化器， 按附录b 进行脱落率测试， 催化剂涂层脱落率不得超过6 %o 4 . 2 . 4 热振动性 按附录 c进行摩托车催化器的热振动测试。企业标准在保证环境模拟真实性、 试验的再现性的 基础上， 允许根据实测数据自 行制定试验振动工况， 其他要求仍沿用本标准。热振动试验结束后催 化器目 测无开裂、 脱落或明显变形等机械破坏现象。 4 . 2 . 5 热变形试验方法与技术要求 将催化器样品置于在9 5 0 环境下保温 1 o m i n ， 取出置于风速大于 i o m / 。 的空气环境中冷却至 室温， 反复循环1 0 次。 要求载体结构完整， 无变形。 4 . 2 . 6 催化器外观检查 要求表面色泽均匀， 无锈蚀。内部视觉检查无漏涂且涂层厚薄均匀， 无明显堆积， 堵孔率不超过 总孔数的0 . 2 %。 5 标志、 包装、 运输和储存 5 . ， 每只催化器或最小规格的 催化器包装上必须标明产品型号和生产厂家或商标。 标志的方式及 位置应在产品文件中规定或由供需双方协商确定。 5 . 2 表3 为催化器包装箱内应有产品基本信息表推荐格式。 表3 摩托车催化器基本参数表 催化器基本参数表 生产厂家商标 产品型号备注 生产批次生产 日期保存期限 外壳直径， m m 外壳长度， m m总成质量， 9 载体材料口金属口陶瓷口其他 : 载体形式 口蜂窝孔密度( c p s i )口热管口其他 活性金属种类铂把铭 活性金属比例 活性金属上载量: _( g / l ) 催化剂总上载量: _( g / l ) 安装方向性口有方向性口无方向性 qc / t 7 5 2 -2 0 0 6 5 . 3 外包装箱上应注明: a ) 生产厂名、 地址、 电话; b ) 产品名称、 规格尺寸、 催化器型号; 。 ) 装箱数量、 生产日 期、 所引用标准; d ) 轻装、 轻卸、 防潮等字样或标识。 5 . 4 催化器储存库房应保持通风、 干燥。 5 . 5 要保证摩托车催化器在运输过程中不致碰伤。 qc/ t 7 5 2 -2 0 0 6 附录a ( 规范性附录) 模拟废气环境下催化剂活性试验方法 a . 1 催化荆活性试验的设备要求 催化剂评价系统的功能包括: 按照试验要求调节各路气体流量、 自 动控制反应器温度以及催化 转化前、 后气体的在线分析。试验设备主要包括: 流量控制检测子系统、 反应控制子系统、 气体分析 子系统和数据采集子系统。图a . 1 为系统示意图。 流 量控 制器 图a . ， 模拟废气环境下催化器活性试验系统示意图 a . 1 . 1 流量控制检测子系统 a . 1 . 1 . 1 标准气体 试验所需的气体种类及推荐浓度要求见表a . 1 0 表a . 1 标准气体的化学式及其推荐含量要求 气体氮气二氧化碳一氧化碳一氧化氮丙烷氧气其他 化学式n ,c o, c ono c , h ,0 ,依情况而定 体积含量 )9 9 9 %) 9 9 . 9 %) 9 9 9 % ( 2 一 3 ) % n o + n ,( 2 一 3 ) %c , h a + n ,9 9 7 %依情况而定 q c / t 7 5 2 -2 0 0 6 a . 1 . 1 . 2 质量流量控制器 流过催化器的模拟废气流量将被用于空速计算。排气流量应折算为标准状况下的体积流量， 即: 标准温度( 2 5 c) 和压力( 1 0 0 k p a ) 状态下的容积流量( l / h ) 。为保证气体流量的稳定和准确， 配 气用质量流量控制器精度要求为士 2 %f . s 江 作压差范围: 0 . 0 5 m p a - 0 . 5 m p a ; 耐压: 3 m p a o a . 1 . 2 反应器控制子系统 采用换热式常压固定床催化反应器， 反应器热稳定性要求: a ) 在 1 2 0 0 急降温条件下热冲击三次， 不产生裂纹与崩落; b ) 在1 0 0 0 下连续使用1 0 0 0 h ， 不变形。 a . 1 . 3 温度控制子系统 测温点位于催化器样品人口 前5 m m士 2 m m, 温度控制子系统要能够自 动控制反应温度。 精度要 求: 士 2 0 c ; 能满足1 0 0 c / m in 巧c/ m i n 的升温速率， 最高使用温度可以达到1 2 0 0 c c o a . 1 . 4 气体分析子系统 气体分析子系统对 h c , c o , c o , , o , , n o x 进行测量时， 测量原理应符合a . 1 . 6的 规定。 a . 1 . 5 数据采集控制子系统 数据采集控制子系统可根据试验要求设定的程序， 自 动对各个子系统发出控制指令， 负责其他 各个子系统的运行控制、 数据采集， 包括: 根据流量设置参数自 动控制各路气体通断和自动调节各路 气体的流量; 根据温度设置参数自 动控制反应器温度; 试验数据的在线采集、 保存， 报表的自 动生成。 a . 1 . 6 废气分析仪器 本标准评价试验方法中涉及排放测试的推荐仪器见表a . 2 。排气污染物采样为直接采样法， 测 量方法应符合 g b / t 8 1 9 0 -1 9 9 9 第 1 部分的规定， 在试验数据表格中注明所使用分析仪测试原理、 单位等。为保证数据可比 性， 测试或数据对比 过程中 应确认每种废气成分所使用的分析仪器在测试 原理和准确度等方面应保持一致。 表 a . 2 评价试验推荐使用排气污染物分析仪 排放物 催化器评价试验用排放分析仪 一氧化碳( c o ) 不分光红外线( n d i r ) 分析仪 二氧化碳( c o , ) 不分光红外线( n d i r ) 分析仪 碳氢化合物( h c )不分光红外线( n d i r ) 分析仪 总碳氢( t h c ) 氢火焰离子化检测器( f i d ) 分析仪“ 一氧化氮( n o )不分光红外线( n d i r ) 分析仪或电化学法分析仪 氮氧 化物( n o x ) 0 化学发光检测器( c l d ) 分析仪“ 氧( o , 电化学法或顺磁式分析仪 “ 为可选方法。 qc / t 7 5 2 -2 0 0 6 a . 2 试验方法 a . 2 . ， 样品制备 催化剂活性试验样品制备可在下列三种方法中任选其一: a ) 保持原尺寸大小的催化器; b ) 在催化器总成中切取一个小样品。取样遵循下述方法: 如图a . 2 ， 推荐在载体中选取直径 2 0 m m 、 高2 0 m m的圆柱体试样， 允许偏差1 0 . 2 m m ; c ) 通过企业标准规定， 专门为质量检验制作催化器小样品， 但必须保证各方面性能与原尺寸 样品或剖切样品相同。 团 图a . 2 催化荆取样示意图 a . 2 . 2 起燃温度试验配气方案 根据摩托车发动机的排气成分， 推荐配气方案见表 a . 3 0 表a . 3 配气组分含量推荐方案 气 体 n 0 c og hg0,c o ,n 2其他气体 体积分数， % 0 一 0 . 0 62 . 0 一 6 . 00 . 0 2 一 0 . 0 6 由r确定 9 . 0一1 4 . 0 平衡气 依情况而定 企业标准可结合本企业产品实际应用环境制定更具针对性的配气方案， 与表a . 3 规定的浓度相 比， 不得超过推荐范围的 士 2 0 %。如果应用于二冲程摩托车， g h e 浓度可以根据实际情况自行确 定。 a . 2 . 3 起燃温度侧试方法 a . 2 . 3 . 1 按照a . 2 . 2 的 规 定， 以 氧平 衡系数月 = 1 士 。 , 0 2 ， 空速 为4 0 0 0 0 h 一 士 1 5 0 0 h 一 条件 进行配 气。 a . 2 . 3 . 2 设定初始温度参数8 0 9 0 ， 程序升温速率为( 1 0 1 5 ) 9 c / m i n ， 结束温度参数5 0 0 9 0 。通过 上位机以不低于0 . 2 h z 的频率对催化器后各组分含量进行数据采集， 计算各组分在不同温度时的转 化率。以温度为横坐标、 转化率为纵坐标绘制起燃温度特性曲线。 a . 2 . 3 . 3 按照直线插值法求出催化剂对各种污染物的起燃温度。表 a . 4为起燃温度特性数据表 推荐格式。 qc / t 7 5 2-2 0 0 6 a . 2 . 4 催化剂空燃比特性试验 a . 2 . 4 . 1 按照a . 2 . 2 的 规定配制废气， 调整氧浓度以 改变氧平衡系数; a . 2 . 4 . 2 按照空速为4 0 0 0 0 h 一 士 1 5 0 0 h 一 条件控制气量， 设定加热炉的温度为5 0 0 9 0 0 a . 2 . 4 . 3 从0 . 9 t o . 0 2 开始逐渐改变配气组分中的氧平衡系数刀 刀变化速率不大于0 . 0 3 / m i n ， 结 束时月 二 1 . 1 1 0 . 0 2 。 通 过 上位 机 进行 数 据采 集， 不 低于7 个测 点。 计 算各 组分在 不同 氧 平衡系 数刀 条件下的转化率。以氧平衡系数作为横坐标， 各组分转化率为纵坐标绘制空燃比特性曲线。表 a . 5 为空燃比特性数据表推荐格式。 a . 3 氧平衡系数计算方法 c, +c, x 5- ( a. 1 ) c o 体积浓度， %; h c ( 丙烷) 体积浓度， %; n o体积浓度， %; c , -o : 体积浓度， %。 qc/ t 7 5 2 -2 0 0 6 表a. 4 催化荆起燃温度测试数据表 催化剂起燃温度测试数据表 废气分析仪器说明 组分 co 测试原理 口不分光红外线( n d i r ) 分析仪 口其他 : 口不分光红外线( n d i r ) 分析仪 口加热式氢火焰离子化检测器( h f i d ) 分析仪 口其他 : 口电化学法 口化学发光检测器( c l d ) 分析仪 口 其他:一 备注 口 1 0 一 ，口1 0 - 1其 他: h c 口1 0 - 1 口其他: 碳 当量数 : 口c1 口c 3 口c 6 口其他: 口1 0- 1 口其他 成分 : 口n o口n o 性能数据对应关键仪器 测试原理 口热电偶: 分度 口e口k口s口b口 口其他: 口孔板流量计口质量流量控制器 口其他 : 备注 口口k 口m / h 口其他 口m / m in 口um i n 温度( 2 5 9 0 ) 和压力( 1 0 0 k p a ) 入一一别一度一且里 阶一一类-温一流 成分方案 推荐值， % 实际值， % no 0-0 . 0 6 c o 2 . 0-6 . 0 起燃温度试验测试数据 而 c hq一石 汁 0,0. 02 - 0. 06 4 9 c 0 2 9 . 0 一1 4 . 0 n , 平衡气 氧平衡系数 口二1 1 0 . 0 2 空速: 口规定值 4 0 0 0 0 11 一 士 1 5 0 0 11 起燃温度氏试验 口实际值: _h 催 化 器 型 号: 一载 体 尺 寸 ， m m ; 载体容积， l 试验条件 空速 卜 1 催化器前催化器后转化率， % 序号 混度 氧平衡 系数刀 c o !h c n o xc ohc n o , c o hc n o, t 合格判定 转化率 刀二 5 0 % 实测 t . 声明t s o 限值 合格判定 c0 起燃温度， h cn o 现场记录 期-字 日-签 8 5 8 5 8 5 签字 合格判定 注 1 : 实测数据优于本标准限值为合格。 注2 : 本标准规定值为催化器合格判定的最低要求， 鼓励企业标准按照实际情况声明采用更加严格的声 明指标。 ou t 7 5 2 -2 0 0 6 附录b ( 规范性附录) 催化剂脱落率试验方法 b . 1 催化剂涂层牢度的测定 金属载体催化器须对全尺寸催化器进行催化剂脱落率测定， 并遵循以下步骤: b . 1 . 1 烘干 将催化剂置于1 2 0 c 1 1 0 空气环境中保温。 保温时间达到3 0 m i n ， 并在其后每 l 0 m i n 进行称 重， 质量变化相对原始样品质量小于 1 % o r 0 可判定为已 被烘干。 b . 1 . 2 称重 在分析天平上称重催化剂， 要求分析天平的精度为士 l m g 。样品自保温炉中取出至称重不得超 过2 m i n o b . ， . 3 脱落试验 将被测样品自 然冷却至室温后置于超声波清洗仪( 功率l o o w， 频率4 0 k h z ) 水槽中， 超声波作用 l 0 m i n ， 检测涂层与载体的结合强度。 b . 1 . 4 催化剂涂附量计算 测量并计算样品内 芯容积。将内芯容积与单位容积催化剂总上载量技术指标的乘积定义为该 型号催化剂涂附量m 3 。企业标准可另行规定催化剂涂附量确认方法， 如测量被样品上载催化剂前 后质量差。 b . 1 . 5 脱落率计算 按照本标准3 . 4 中计算方法， 计算脱落率u : ;m , - m ;m a 100 % ( b . 1 ) 式中: m , 初始质量， 9; m 2 脱落试验后质量， 9; m 3 催化剂涂附量， g . 试验流程参见图 b . 1 0 ou t 7 5 2-2 0 0 6 脱落率试验流程 初 始 阶 段 ) ， 洗 阶 段 质 量 复 测 涂 附 量 计 算 脱 落 率 计 算 国 十 载 甲 , 下 一 a0o， 样 品烘 干样 品 烘 干 闪 一 国 阁 橇 样 品 称 重 p 样 品称 重 p r 护 .司 口 阴 佰 牌 霎 脱落 试 验 瓣 七 v 10 z 淡 甲 一 涂 p 斌 卞 吮 篡 奋 望 脱 落 率计 算 与合 格 判定 图 b . ， 脱落率试验流程 b . 2 合格判定 按照上述方法进行脱落率测量， 脱落率不得超过6 % a 。表b . 1 为催化剂脱落率试验数据表。 qc/ t 7 5 2 -2 0 0 6 表 b . 1 催化剂脱落率测试数据表 催化剂脱落率测试数据表 关键仪器和试验条件说明 项目规格备注 天平 准确度: _( 准确度不得低于 士 i m g ) 超声波仪 功率:w要求: l o o w频率:h :要求: 4 0 k h z 性能测试数据( 催化剂脱落率) 项目m ,m 2m3 脱落率， % 质量， 9 脱落率合格判定 关键仪器和试验条件说明 项目规格备注 1 0 m i n 脱落率 ， %现场记录 实测值 日期 声明值 上限值 6 签字 合格判定 qc/ t 7 5 2 -2 0 0 6 附录c ( 规范性附录) 催化器热振动试验方法 c . 1 试验要求 c . 1 . 1 试验设备 振动试验系统由功率放大器、 振动台体 、 试验夹具 、 振动控制器等构成 ， 试验系统的性能及功能 应满足本试验方法规定的要求。 c . 1 . 2 夹具振动传递特性检查 试验样品通过夹具安装在振动台面时， 要求夹具尽可能1 : 1 地将台面振动的量值、 方向 传给试 验样 品上 。 c . 2 机械振动试验的工况设置 c . 2 . 1 一般要求 机械振动试验的工况根据下列参数综合确定: a ) 试验的频率范围; b ) 功率谱密度的谱型; c ) 正弦分量的幅值和频率; d ) 试验循环次数与持续时间。 c . 2 . 2 激励加载方向 要求 本试验方法为沿试验样品 轴向施加激励， 如果必要， 可制定企业标准规定径向 振动试验规范。 c . 2 . 3 耐久性试验加速方法 a ) 频率 范围 取l o h z 一 1 0 0 0 h z ; b ) 本振动试验条件按照2 0 倍加速， 随机振动功率谱密度的谱图特征及正弦分量的幅值和频 率 推荐 数 据见 表c . 1 ; c ) 依据表c . 1 相应车型循环5 次。 c . 3 振动试验 c . 3 . 1 振动监控点: 将振动传感器安装在应尽可能靠近试验样品的振动台面或夹具上的固定点， 且要刚性连接。振动监控点的振动幅值允差为: a ) 5 0 0 h z 以下为1 2 5 %试验要求值; b ) 5 0 0 h z 以上为士 5 0 %试验要求值。 c . 3 . 2 试验的振动激励加载规范 为了保证试验的精度 ， 又不给试验样品过应力。按照选定的机械振动试验的工况设置输人控制 qc / t 7 5 2. 2 0 0 6 系统， 以加速后所要达到的目 标振动量值为o