HJT 331-2006 环境保护产品技术要求 汽油车用催化转化器

本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。中华人民共和国环境保护行业标准环境保护产品技术要求汽油车用催化转化器SpecificationsforenvironmentalprotectionproductCatalyticconvertersforpetrolvehicles2006—11—22发布2007—02—01实施国家环境保护总局发布HJHJ/T331-2006代替HCRJ007-1999HJ/T×××－200×I目次前言……………………………………………………………………………………………Ⅱ1适用范围………………………………………………………………………………………12规范性引用文件………………………………………………………………………………13术语和定义……………………………………………………………………………………14分类与命名……………………………………………………………………………………25技术要求………………………………………………………………………………………26试验程序和方法………………………………………………………………………………47检验规则………………………………………………………………………………………78标志、包装、运输和贮存……………………………………………………………………8HJ/T×××－200×II前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，减少汽油车对环境的污染，保证催化转化器质量，制定本标准。本标准规定了汽油车用催化转化器的技术要求和试验方法。本标准为指导性标准。本标准由国家环境保护总局科技标准司提出。本标准起草单位：中国环境保护产业协会（机动车污染防治技术委员会）、中国汽车技术研究中心、天津索克汽车试验有限公司、北京绿创环保集团、无锡威孚力达催化净化器有限责任公司、桂林利凯特环保实业股份有限公司、武汉理工大学。本标准国家环境保护总局2006年11月22日批准。本标准自2007年2月1日起实施，自实施之日起代替《中国环境保护产品认定技术条件汽油车排气催化转化器》（HCRJ007-1999）。本标准由国家环境保护总局解释。HJ/T×××－200×1汽油车用催化转化器1适用范围本标准规定了汽油车用催化转化器的分类和命名、要求、试验程序和方法、标志、包装运输和贮存等项内容。本标准适用于汽油车用原装催化转化器和配件用催化转化器。本标准也适用于燃用CNG和LPG汽车用催化转化器。2规范性引用文件本标准引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。GB1495汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法GB14762车用点燃式发动机及装用点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法GB18352.2-2001轻型汽车污染物排放限值及测量方法(Ⅱ)GB18352.3-2005轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)GB/T18377汽油车用催化转化器的技术要求和试验方法QC/T265汽车零部件编号规则3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1催化转化器安装在汽油车排气系统中，通过催化剂进行氧化和/或还原反应，降低排气中CO、HC化合物和NOX排放量的装置。3.2原装催化转化器某车型型式认证时批量生产所安装的催化转化器或催化转化器总成。3.3替代用催化转化器除3.2定义的原装催化转化器之外，符合本标准要求的催化转化器或催化转化器总成。3.4催化转化器转化效率在规定工况下，催化转化器前后某种污染物排放量的变化率。催化转化器前污染物i排放量—催化转化器后污染物i排放量催化转化器转化效率=催化转化器前污染物i排放量×100%式中：i—分别代表污染物CO、HC化合物和NOX。HJ/T×××－200×23.5催化转化器起燃温度催化转化器对某种污染物的转化效率达到50%时所对应的催化转化器入口气体温度。4分类与命名4.1分类催化转化器根据应用市场可分为两类：a)OEM催化转化器：为新生产车配套的催化转化器，指的是原装催化转化器。b)配件用催化转化器：指拟在市场上销售，用于更换损坏或失效的原装催化转化器的催化转化器，包括替代用催化转化器和原装替代用催化转化器。4.2命名催化转化器的命名和型号原则上按QC/T265执行，也可以按汽车/发动机生产厂的要求命名和编号，但该命名和编号必须包含生产厂家信息。5要求5.1一般要求5.1.1催化转化器应使用永久性的标记标明生产厂家名称或商标以及催化转化器型号和进出口方向。5.1.2催化转化器的设计、制造和安装应保证车辆符合国家标准的各项规定。5.1.3催化转化器的设计、制造和安装应合理防止车辆使用中可能发生的腐蚀、氧化现象。5.1.4催化转化器的设计、制造应保证按6.2.1进行密封性试验时，其压力降不得大于5kPa。催化转化器安装时应确保接口处密封。5.1.5替代用催化转化器应安装在原装催化转化器的同一位置，不能减少车辆离地间隙，排气管中氧传感器的位置不应改动。5.1.6催化转化器应采取隔热防护措施，确保使用安全性。5.1.7催化转化器应按6.2.3进行起燃温度试验和空燃比特性试验。5.1.8催化转化器应附带下述资料：a)载体结构、材料和生产厂家；b)载体数量、形状和尺寸、容积、孔密度；c)贵金属含量及比例；d)衬垫型号及生产厂家；e)催化转化器封装形式。5.2机械性能要求5.2.1产品分别进行6.2.5.1轴向推力试验、6.2.5.2热寿命与水急冷试验和6.2.5.3纵置热振动试验后，按6.2.5.4测量载体相对位移均不得大于3mm，载体相对于原始位置的轴向位移HJ/T×××－200×3累积也不得大于6mm。5.2.2产品按6.2.5.2进行热寿命与水急冷试验和6.2.5.3进行纵置热振动试验后，再按6.2.1进行密封性试验时，其压力降均不得大于5kPa。5.3排气排放性能要求5.3.1原装催化转化器5.3.1.1装在昀大总质量不大于3500kg汽车上的原装催化转化器，按照GB18352.2附录G的方法进行80000km耐久性试验后，汽车排气排放应满足GB18352.2或GB18352.3中Ⅰ型试验的要求。5.3.1.2装在昀大总质量大于3500kg的汽车上的原装催化转化器，按6.2.4对催化转化器进行100h快速老化试验后，按照GB14762试验时，发动机排放应满足相应排放限值的要求。5.3.2配件用催化转化器5.3.2.1装在昀大总质量不大于3500kg的汽车上的配件用催化转化器，进行50000km耐久性试验后或按照6.2.4进行100h快速老化试验后装在试验车辆上，再按照GB18352.2或GB18352.3进行Ⅰ型试验时，汽车排气排放应满足相应排放限值的要求，此时测试结果不需乘以劣化系数。5.3.2.2装在昀大总质量大于3500kg的汽车上的配件用催化转化器，按6.2.4对催化转化器进行100h快速老化试验后，按照GB14762试验时，发动机排放应满足相应排放限值的要求。5.3.2.3在5.3.2.1、5.3.2.2两种情况下，催化转化器对CO、HC化合物、NOX的转化效率都应大于70%。5.4耐久性要求5.4.1对于原装催化转化器，在汽车正常使用和维修保养的情况下，其耐久性里程不小于80000km。5.4.2对于配件用催化转化器，在汽车正常使用和维修保养的情况下，其耐久性里程不小于50000km。5.5对配件用催化转化器的其它性能要求5.5.1按6.2.6进行试验时，装用替代用催化转化器时排气背压不得大于1.25倍原装催化转化器测得值。5.5.2按6.2.7进行试验时，与原装催化转化器相比，装用配件用催化转化器车辆加速行驶车外噪声不得超出1dB(A)。6试验程序和方法6.1试验程序对抽取或送样的催化转化器样件，在进行外观和密封性检查后，根据需要进行机械性能HJ/T×××－200×4试验、老化试验、整车性能试验，试验程序见图1。图1催化转化器试验程序图6.2试验方法6.2.1密封性检验在催化转化器内施加200kPa压力的空气，测定30s内的压力下降。6.2.2催化转化器预处理试验前催化转化器应进行预处理。预处理时过量空气系数1±0.02，催化转化器空速不小于60000h-1，入口温度在700℃以上，时间为1h。6.2.3起燃温度和空燃比特性试验试验前，催化转化器应按照6.2.2条进行预处理。试验用分析仪器和测量仪器、取样探头应符合GB14762的有关规定。入口温度测量点与载体前端面的距离应小于300mm。6.2.3.1起燃温度试验6.2.3.1.1试验时过量空气系数为1±0.02，催化转化器空速为(40000±400)h-1。6.2.3.1.2入口温度在200℃~500℃的范围内，以不大于20℃的间隔逐步改变，待催化转化器入口温度稳定后，测量催化转化器前后的排放浓度值。以入口温度为横坐标，转化效率为外观检查机械性能OEM?密封性检查100h快速老化试验80000km耐久性试验(轻型车用)或100h快速老化试验(重型车用催化器)催化转化器转化效率试验排气背压、加速噪声试验否是抽样/送样50000km耐久性试验或100h老化试验机械性能试验?是否轻型车用?否是起燃温度和空燃比特性试验排放试验HJ/T×××－200×5纵坐标绘制起燃温度特性曲线。6.2.3.1.3按照直线插值法分别求出催化转化器对各种污染物的起燃温度（T50）。6.2.3.2空燃比特性试验6.2.3.2.1试验时催化转化器空速为(40000±400)h-1；催化转化器入口温度为(450±10)℃。6.2.3.2.2空燃比（A/F）从14.00开始，到15.00结束，在不少于七个空燃比测点的情况下，实时测量催化转化器前后的排放浓度值，空燃比的波动幅度为±0.05且波动频率为1Hz。在理论空燃比附近，适当增加测量点。以空燃比为横坐标，转化效率为纵坐标绘制空燃比特性曲线。6.2.3.2.3求出催化转化器在理论空燃比（Φa=1）时对各种污染物的转化效率。6.2.4快速老化试验6.2.4.1快速老化试验在发动机台架或其他模拟装置上进行。6.2.4.2适用于第三阶段或更严格汽车排放标准的催化转化器，快速老化试验应采用循环A，详见表1。工况1至工况4交替循环运行，直至规定的快速老化时间。表1快速老化试验循环A工况号工况描述工况时间，s入口控制参数催化床控制温度，℃空速，h-1老化持续时间，h1标准混合气40Φa=1±0.028002浓混合气5Φa约为0.91CO浓度为3%—3浓混合气+补气10混合气同工况2，补气量同工况4890±104标准混合气+补气5氧浓度为3%—600001006.2.4.3除6.2.4.2外，快速老化试验可采用循环B，详见表2。工况1与工况2交替循环运行，直至规定的快速老化时间。催化转化器入口温度测量点与载体前端面的距离应小于300mm。表2快速老化试验循环B工况号工况描述工况时间，s入口温度，℃过量空气系数，Φa空速，h-1老化持续时间，h1稳定601±0.022断油或补气58001.3±0.1600001006.2.5机械性能试验6.2.5.1轴向推力试验催化转化器按6.2.2进行预处理，冷却至室温后施加1500N的轴向力，通过Φ30mm的推杆均匀施加在载体上进行试验，检测轴向位移。6.2.5.2热寿命与水急冷试验6.2.5.2.1将催化转化器安装在水急冷固定架上，并使催化转化器与发动机相连（见图2）。6.2.5.2.2试验时发动机过量空气系数为1±0.02；催化转化器入口排气温度为600℃以上。HJ/T×××－200×66.2.5.2.3调节水压调节器使得水急冷用水在水流动情况下水压为(172±14)kPa；按以下a)~d)循环进行试验，共进行20个循环。试验结束后，检查位移和密封情况。a)2min排气关，空气开、水关(冷却)，催化转化器空速(48000±480)h-1；b)5min排气开，空气关、水关(加热)，催化转化器空速(60000±600)h-1；c)28min排气开，空气关、水开(