[00761795]机动车尾气三元催化净化器

汽车产业诞生近百年来得到很大的发展，１９９１年世界汽车年产量约为４６７０万辆，１９９５年达５２１０万辆。中国改革开发以来，汽车产量的年均增长率为１３％，摩托车为４０％，１９９４年汽车年产量为１３８万辆，摩托车为５２２万辆，市场保有量分别为９５４万辆和１５００万辆，预计２０００年汽车和摩托车保有量分别可达２０００万辆和４５００万辆。汽车工业的发展和汽车的广泛应用，在产生一系列社会效益的同时，也污染了人类生存的环境，世界上由于各种不完全燃料，每年向大气间排放的ＣＯ为两亿多吨，而汽车一项占其总量的５０％。右国汽车保有量虽不算高，但目前路上行驶的汽车和摩托车均未加净化器。加之路况不佳，所以单车排污量很高。由于国产轿车发动机质量问题，其排污量比美国、日本高１０－２０倍。因此，在中国城市机动车污染是大气污染的主要来源，北京、上海和广泛尤为严重。在北京汽车排放的ＣＯ，占空气中ＣＯ总量的６３％、ＨＣ占７３％，ＮＯｘ为２２％，这是影响人民生计的大事。因此，必须控制汽车尾气的排污量。迄今可行的解决办法仍仅限于化学催化净化法，但所用的催化材料至今仍局限于贵金属，贵金属不仅价格昂贵，而且还面临着世界性的资源短缺，正是在这种背景下，应用物理研究室从７０年代开始从事复合氧化物功能材料的研究，开发了汽车尾气净化剂和其它几种用于环保方面的产品。汽车尾气三元净化催化剂实验室规模的研究工作已经基本结束，该技术获中国发明专利（ＺＬ ９２１００４３５．４）；１９９１年１１月，在天津大学热能工程系内燃机国家重点实验室进行了发动机台架实验表明：该净化器在迨速工况下，对ＣＯ转化率在９９－１００％，达到完全净化的效果，对ＨＣ转化率在９１－１００％，它表现出很强的催化氧化作用；在特征工况和２０００ｒ／ｍｉｎ、３０００ｒ／ｍｉｎ负荷工况中，三元催化转化效果因α值的变化而不同。在东风型载重车（５吨）上进行行车试验。历时４个月，行程６０００公里后，经测试，对ＣＯ转化率稳定在８０％以上，ＨＣ的转化率约７０％，ＮＯｘ的转化率约５０％。此后对该催化剂又进行了改造，其催化活性和耐久性都有明显提高。技术指标：抗热能力，催化剂试样在９００和１００％ＲＨ下，能经历１０小时以上；起燃温度，在空速４００００ｈ＜’－１＞和Ａ／Ｆ＝１５．０下，对于经老化的催化剂试样，其Ｔ＜，５０％＞，ＣＯ为２５０℃，ＨＣ为３００℃；活性测定值，在空速４００００ｈ＜’－１＞和４００℃，对于经老化催化的催化剂试样，ＣＯ＞７０％，ＨＣ＞７０％，ＮＯｘ＞４５％；行驶工况下的转化率，净化器的容积相当于发动机排气量的１．５倍，使用国产无铅汽油，在行车试验行驶６０００公里后，测定其转化率分别达到：ＣＯ＞８０％，ＨＣ＞７０％，Ｎｏｘ＞７０％；耐久性，在行车试验行驶５００００公里后，劣化系数＜１．４。在中国，机动汽车尾气对城市大气环境的污染已引起了有关部门的重视。逐步严格排入控制标准，已被列入规划之中，目前国内市场上还没有非贵金属的汽车尾气三元净化器商品。在美国一般形式的铂铑三元净化器依贵金属含量的不同，其售价为３００～５００美元／个。若其售价暂定为１５０美元，每年按销售５万个计占国际市场的千分之一，年销售金额为７００～８００万美元。如果每年销售５０万个占国际市场的１％，年销售额为７０００～８０００万美元。