
ICS 27.020 J93 备案号:53628—2016
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 12653—2016
柴油机 颗粒氧化催化转化器(POC)
技术规范
Diesel engines--Technical specifications of particle oxidation catalytic converter (POC)
2016-06-01实施
2016-01-15发布
中华人民共和国工业和信息化部发布
JB/T 12653--2016
目 次
前言 /
1
范围.. 2 规范性引用文件 3术语和定义 4 分类. 5技术要求.. 5.1 总则. 5.2 一般要求.… 5.3 密封性能.… 5.4 机械性能.. 5.5 PM祛除率. 5.6 耐久性能... 5.7 POC 压差.... 5.8 耐腐蚀性能... 6试验方法. 6.1 密封性试验. 6.2 机械性能试验. 6.3 PM祛除率试验. 6.4 耐久试验. 6.5 POC 压差试验. 6.6 盐雾试验,
..
4
4
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...............................
检验规则. 7.1 检验分类, 7.2 型式检验, 7.3 出厂检验, 7.4 抽样检验 7.5 抽样方法及评定规则.. 8标志、包装、运输和存, 8.1 标志 8.2 包装..… 8.3 运输... 8.4 贮存..
7
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T
6
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6 6
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.8
图 1 工作原理示意图
.......................................
.3
表 1 POC催化转化器分类表 2 热振动试验表 3 检验项目
C
JB/T 126532016
前言
本标准按照GB/T1.1一2009 给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国内燃机标准化技术委员会(SAC/TC177)归口。 本标准起草单位:无锡威孚力达催化净化器有限责任公司、上海内燃机研究所、常柴股份有限公司、
广西玉柴机器股份有限公司、浙江银轮机械股份有限公司、安徽中鼎美达环保科技有限公司、厦门机动车检测中心、北汽福田汽车股份有限公司。
本标准主要起草人:褚霞、郭华、罗浩锋、熊飞、刘洋、张辉、李兵、罗志坚、陈云清、瞿俊鸣、 陈桂香、谢亚平、林勇明、王兆前。
本标准为首次发布。
II
JB/T 12653—2016
柴油机果 颗粒氧化催化转化器(POC)
技术规范
1范围
本标准规定了柴汕机用颗粒氧化催化转化器的术语和定义、分类、技术要求、试验方法、检验规则、 标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于柴汕机用颗粒氧化催化转化器(以下简称POC)。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB/T10125人造气氛腐蚀试验盐雾试验 GB17691—2005车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中
国III、N、V阶段)
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) GB18352.5一2013轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第.五阶段) GB/T18377汽汕车用催化转化器的技术要求和试验方法 HJ438-2008车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排放控制系统耐久性技术要求 JB/T11880.8一2014柴汕机选择性催化还原(SCR)系统第8部分:选择性催化还原(SCR)
转化器
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
柴油机氧化催化器diesel oxidation catalyst converter, DOC 以陶瓷或金属材料作为载体,负载稀土、贵金属或金属氧化物等活性组分的柴汕机排气净化用单元,
通过催化氧化反应降低柴汕机排气污染物[一氧化碳(CO)、碳氢化合物(CmHn)等]的排放量,和(或)将排气污染物中的一氧化氮(NO)转化为二氧化氮(NO2),经过封装加工,具备完整的外壳和气流进出接口的总成部件。 3.2
颗粒氧化催化转化器particulate oxidation catalyst converter, POC 安装在柴汕机用排气系统中,以陶瓷或金属材料作为载体的全通式或部分流式结构单元(可负载稀
土、贵金属或金属氧化物等活性组分),能捕集排气中的颗粒物(PM),并在氧化催化器(DOC)作用下,通过催化氧化反应有效降低柴汕机排气中的污染物[一氧化碳(CO)、碳氢化合物(CmHn)和颗粒物质(PM)等]的排放量,和(或)将排气污染物中的一氧化氮(NO)转化为二氧化氮(NO2),经过封装加工,具备完整的外壳和气流进出接口的成部件。
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JB/T 12653-2016
注:由于POC 须与DOC联用(见图1),因此本标准涉及的POC性能(PM祛除率、劣化率、压差等),均针对
DOC 的整体封装系统而言。
ECU
压差传感器
压差传感器
POC
DOC
发动
发动机尾气
图1 工作原理示意图
3.3
新鲜态颗粒氧化催化转化器fresh particle oxidation catalytic converter 经过预处理试验的全新颗粒氧化催化转化器。
3.4
老化态颗粒氧化催化转化器aged particle oxidation catalytic converter 经过耐久性试验或快速老化试验后的颗粒氧化催化转化器。
3.5
PM祛除率 removing rate of PM n POC入口和出口污染物中PM测量值的变化量与POC入口污染物中PM测量值的比值,按公式(1)
计算。
C-Co ×100% : C;
(1)
0
式中: n
-PM祛除率(质量分数),%; -POC 入口处(DOC 前端)的 PM的质量浓度,单位为克每千瓦时(g/(kW·h)或克每千米 (g/km);
C;
Co -POC出口处(POC后端)的PM的质量浓度,单位为克每千瓦时(g/(kW·h)或克每千米
(g/km)。
3.6
劣化率 deterioration rate 元经过耐久性试验或快速老化试验劣化后,PM祛除率相对劣化前的相对变化量,按公式(2)计算。
= n - no ×100% :
(2)
no
式中元一 劣化率(质量分数),%; n;—老化态POC 的 PM祛除率(质量分数),%; no 一新鲜态POC的 PM祛除率(质量分数),%。
3.7
POC 压差 POC differential pressure Ap
2
JB/T 12653-2016
在规定的流量条件下,气体通过POC的压力损失值,按公式(3)计算。
:(3)
Ap = p: - Po
式中: Ap—POC压差,单位为千帕(kPa); P:——POC入口排气压力(DOC前端),单位为千帕(kPa); Po- 一POC出口排气压力(POC后端),单位为千帕(kPa)。
4 分类
POC根据材质、有光涂层及联用的DOC类别可分为8类,详见表1。
表1POC催化转化器分类
分类材质涂层第1类第2类第3类第4类第5类第6类第7类第8类注:“●”表示该类催化转化器中包含的结构单元。 “金属”表示载体使用的足不锈钢等金属材质。 b“陶瓷”表示载体使用的足堇青石等陶瓷材质。
POC
联用的 DOC
金属" 有涂层 .
陶瓷’
陶瓷 b
金属‘
有涂层
无涂层
有涂层
无涂层
. . . .
.
.
.
. . . .
.
.
C
5技术要求
5.1总则
POC应按照经规定程序批准的产品图样和技术文件制造,且应符合本标准的规定。 5.2一般要求
同一型式的POC产品应在下列方面无差异并符合图样的要求: a)载体结构和材料; b)载体规格尺寸(外围尺寸); c)催化单元涂层材料总含量、催化单元涂层材料含量比; d)衬垫型号及生产厂家。
5.3密封性能
按6.1进行密封性试验时,其压力降应不大」:5kPa。
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5.4机械性能 5.4.1POC进行6.2.1轴向推力试验和6.2.2热寿命与水急冷试验后,载体相对位移均不得大于5mm 5.4.2POC按6.2.2的要求进行热寿命与水急冷试验后,密封性能应符合5.3的要求。 5.4.3POC按6.2.3进行热振动试验后,要求如下:
a)任何部位不应出现开裂、脱焊、载体碎裂等损坏现象; b)密封性能应符合5.3的要求; c)载体的轴向位移应不大于5mm。
5.5PM祛除率
新鲜态POC的PM祛除率应不低50%。 5.6 耐久性能
POC按6.4进行耐久试验,其劣化率应小予或等」:10% 5.7POC压差
POC按6.5进行压差试验,压差值应小j或等25kPa。 5.8 耐腐蚀性能
POC按6.6进行中性盐雾试验后,应满足GB/T10125的要求。
6试验方法
6.1密封性试验
按照JB/T11880.8—2014的规定进行密封性试验。 6.2机械性能试验 6.2.1轴向推力试验
将POC封装单元施加1500N的轴向推力,通过直径为60mm的推杆均匀施加在载体上,检测轴句位移情况。 6.2.2热寿命与水急冷试验
按GB/T18377的规定进行热寿命与水急冷试验。 6.2.3热振动试验
将POC按整车或柴油机上的使用状态安装在振动台上,按表2的要求进行热振动试验。试验完成后: a)检查POC是否有开裂、脱焊、载体碎裂等损坏现象; b)按6.1进行密封性试验; c)测量试验前后载体的轴向位移量。
6.2.4轴向位移检测
用直径为30mm的圆棒沿样品的轴心方向探及样品载体的一端面,测量出该端面距离某一固定位置的距离。 4
JB/T 12653—2016
表2热振动试验
测试信息和设置测试描述
载荷设定频率范用 Hz 150 150 150
入口温度 ℃ 650 650 650
时间 h
振动方向‘ 纵向横向水平
振动类型正弦正弦正弦
振动加速度
30gb 30gb 30gb
振动
3 3
振动方向定义:以发动机排气气流流经载体的方向为水平方向(X轴),横向为Y轴,纵向为Z轴(见下图)。
Z4
Y
0
g为重力加速度。
6.3PM 祛除率试验 6.3.1预处理
试验前应对全新POC进行预处理,使其成为新鲜态POC。预处理条件为POC在目标发动机全速全负荷工况点运行2h。 6.3.2 试验方法
新鲜态POC按GB17691—2005、GB18352.3—2013或GB18352.5-2013规定的试验方法进行 PM 祛除率试验。 6.4耐久试验 6.4.1试验条件
新鲜态POC安装在发动机上按HJ438一2008进行耐久循环试验,使其成为老化态POC。 6.4.2试验方法
老化态POC按GB17691——2005、GB18352.3-—2013或GB18352.5—2013规定的试验方法进行PM 祛除率试验。 6.5POC 压差试验
新鲜态POC安装在发动机上,按GB17691-2005规定的ESCT.况进行POC压差试验(压差测点参见图1)。 6.6盐雾试验
全新POC按GB/T10125规定的方法进行中性盐雾试验,试验周期为24h(焊缝不在考核范围内)。
7 检验规则
7.1检验分类
POC的检验分为型式检验、出厂检验和抽样检验三类。