GB T 18377-2001汽油車用催化轉(zhuǎn)化器的

GB／T18377-2001（2001-07-03發(fā)布，2002-03-01實(shí)施）前

言

為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》，控制汽下排氣污染物的排放，改善環(huán)境空氣質(zhì)量，特制定本標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于替代用催化轉(zhuǎn)化器的內(nèi)容參照采用廠聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會（ECE）1997年3月生效的ECER103《關(guān)于用動力驅(qū)動車輛的替代用催化轉(zhuǎn)化器認(rèn)證的統(tǒng)一規(guī)定》中部分內(nèi)容。

本標(biāo)準(zhǔn)由國家機(jī)械工業(yè)局提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國汽車技術(shù)研究中心、湖北通達(dá)汽車零部件（集團(tuán)）有限公司、上海紅湖消聲器廠。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：方茂東、李孟良、馬

杰、馮

屹、李

軍、王遠(yuǎn)啟、黃正明。

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

汽油車用催化轉(zhuǎn)化器的

技術(shù)要求和試驗(yàn)方法

GB／T18377-2001

Requirementsandmeasurementmethodsofcatalyticconvertersforpetrolvehicles1

范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了汽油車用催化轉(zhuǎn)化器的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于汽油車用催化轉(zhuǎn)化器。

本標(biāo)準(zhǔn)也運(yùn)用于燃用液化石油氣（LPG）的汽車用催化轉(zhuǎn)化器。2

引用標(biāo)準(zhǔn)

下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文，本標(biāo)準(zhǔn)出版時，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。

GB／T10125-1997

人造氣氛腐蝕試驗(yàn)

鹽霧試驗(yàn)（eqvISO9227：1990）

GB／T12534-1990

汽車道路試驗(yàn)方法通則

GB14761-1999

汽車排放污染物限值及測試方法

GB／T14762-1993

車用汽油機(jī)排氣污染物試驗(yàn)方法

QC／T630-1999

汽車排氣消聲器性能試驗(yàn)方法3

定義

本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。3．1

催化轉(zhuǎn)化器

采用催化劑降低汽車排氣中碳?xì)浠衔铮℉C）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）的裝置。3．2

原裝催化轉(zhuǎn)化器

某車型型式認(rèn)證時批敖生產(chǎn)所安裝的催化轉(zhuǎn)化器或催化轉(zhuǎn)化器總成。3．3

替代用催化轉(zhuǎn)化器

除3．2定義的原裝催化轉(zhuǎn)化器之外，符合本標(biāo)準(zhǔn)要求的催化轉(zhuǎn)化器或催化轉(zhuǎn)化器總成。3．4

催化轉(zhuǎn)化器型式

同一催化轉(zhuǎn)化器型式在下列各方面大差異：

a）涂敷過的載體數(shù)量、結(jié)構(gòu)和材料；

b）載體容積、前端面積和長度比；

c）催化劑材料含量；

d）催化劑材料比；

e）孔密度；

f）形狀和尺寸；

g）熱保護(hù)。3．5

排氣污染物

汽車或發(fā)動機(jī)排氣管排出的碳?xì)浠衔铮℉C）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（用N0x當(dāng)量表示）。3．6

催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化效率

試驗(yàn)車輛或發(fā)動機(jī)按照某種指定工況運(yùn)行時，催化轉(zhuǎn)化器前后某種污染物排放量的變化率。

催化轉(zhuǎn)化器前污染物排放量-催化轉(zhuǎn)化器后污染物排放量

催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化效率＝──────────────────────────×100％

催化轉(zhuǎn)化器前污染物排放量3．7催化轉(zhuǎn)化器起燃溫度（T50）

催化轉(zhuǎn)化器對某種污染物的轉(zhuǎn)化效率達(dá)到50％時所對應(yīng)的催化轉(zhuǎn)化器入口氣體溫度。3．8

空速

排氣在標(biāo)準(zhǔn)溫gr（25℃）和壓力（100kPa）狀態(tài)下的容積流量（L／h）除以催化劑載體容積（L）所得數(shù)值。4

試驗(yàn)條件4．1

凡在道路或試驗(yàn)場進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)條件和車輛準(zhǔn)備等應(yīng)符合GB／T12534的一般規(guī)定。4．2

凡在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)條件等應(yīng)符合GB14761或GB／T14762中的一般規(guī)定。4．3

替代用催化轉(zhuǎn)化器評價(jià)試驗(yàn)用車應(yīng)至少行駛3000km。車輛排放控制系統(tǒng)不得有任何缺陷；任何與排放控制有關(guān)的原裝零部件，如果過渡磨損或不起作用應(yīng)修理或更換。排放試驗(yàn)前，車輛應(yīng)正確調(diào)整至制造廠的技術(shù)規(guī)范。4．4

催化轉(zhuǎn)化器快速老化試驗(yàn)用的發(fā)動機(jī)應(yīng)正確維修和保養(yǎng)，確保其各項(xiàng)性能滿足制造廠的技術(shù)規(guī)范，特別是在催化轉(zhuǎn)化器快速老化試驗(yàn)時，穩(wěn)定工況下發(fā)動機(jī)過量空氣系數(shù)應(yīng)確保在1±0.02的范圍內(nèi)。5要求5．1

一般要求5．1．1

催化轉(zhuǎn)化器應(yīng)使用永久性的標(biāo)記標(biāo)明生產(chǎn)廠家名稱或商標(biāo)以及催化轉(zhuǎn)化器型號和進(jìn)出口方向。5．1．2

催化轉(zhuǎn)化器的設(shè)計(jì)、制造和安裝應(yīng)保證車輛符合國家標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)規(guī)定。5．1．3

催化轉(zhuǎn)化器的設(shè)計(jì)、制造和安裝應(yīng)合理防止車輛使用中可能發(fā)生的腐蝕、氧化現(xiàn)象。5．1．4

催化轉(zhuǎn)化器的設(shè)計(jì)、制造應(yīng)保證按6．1進(jìn)行密封性試驗(yàn)時，其壓力降不得大于10kPa。催化轉(zhuǎn)化器安裝時應(yīng)確保接口處密封。5．1．5

替代用催化轉(zhuǎn)化器應(yīng)安裝在原裝催化轉(zhuǎn)化器的同一位置，不能減少車輛離地間隙，排氣管中氧傳感器的位置不應(yīng)改動。5．1．6

催化轉(zhuǎn)化器應(yīng)采取隔熱防護(hù)措施，確保使用安全性。5．1．7

催化轉(zhuǎn)化器應(yīng)按6．3進(jìn)行起燃溫度試驗(yàn)和空燃比特性試驗(yàn)。5．2

機(jī)械性能要求5．2．1

產(chǎn)品分別進(jìn)行6．5．2熱壽命與少急冷試驗(yàn)、6．5．1水平熱振動試驗(yàn)或6．5．3縱置熱振動試驗(yàn)后，按6．5．4測量載體位移均不得大于6.0mm，載體相對于原始位置的軸向位移累積也不得大于6.0mm。5．2．2

產(chǎn)品按6．5．2進(jìn)行熱壽命與水急冷試驗(yàn)和6．5．17水平熱振動試驗(yàn)或6．5．3進(jìn)行縱置熱振動試驗(yàn)后，再按6．1進(jìn)行密封性試驗(yàn)時，其壓力降均不得大于10kpa。5．2．3

產(chǎn)品按6．5．5進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)后，應(yīng)滿足GB／T10125的相應(yīng)要求。5．3

排氣排放性能要求5．3．1

原裝催化轉(zhuǎn)化器5．3．1．1

對于裝在最大總質(zhì)量不大于3500kg汽車上的原裝催化轉(zhuǎn)化器，按照GB14761-1999附錄G的方法進(jìn)行80000km耐久性試驗(yàn)后，汽車排氣排放應(yīng)滿足GB14761-1999Ⅰ型試驗(yàn)的要求。5．3．1．2

裝在最大總質(zhì)量大于3500kg的汽車上的原裝催化轉(zhuǎn)化器，按6．4對催化轉(zhuǎn)化器進(jìn)行100h快速老化試驗(yàn)后，按照GB／T14762試驗(yàn)時，發(fā)動機(jī)排放應(yīng)滿足相應(yīng)排放限值。5．3．2

替代用催化轉(zhuǎn)化器5．3．2．1

裝在最大總質(zhì)量不大于3500kg的汽車上的替代用催化轉(zhuǎn)化器，按照6．4進(jìn)行100h快速老化試驗(yàn)后裝在試驗(yàn)車輛上，再按照GB14761試驗(yàn)時，汽車排氣排放應(yīng)滿足GB14761-1999Ⅰ型試驗(yàn)的要求，此時測試結(jié)果不需乘以劣化系數(shù)。5．3．2．2

裝在最大總質(zhì)量大于3500kg的汽車上的替代用催化轉(zhuǎn)化器，按6．4對催化轉(zhuǎn)化器進(jìn)行100h快速老化試驗(yàn)后，按照GB／T14762試驗(yàn)時，發(fā)動機(jī)排放應(yīng)滿足相應(yīng)排放限值。5．4

耐久性要求5．4．1

對于原裝催化轉(zhuǎn)化器，在汽車正常使用和維修保養(yǎng)的情況下，其耐久性里程為80000km。5．4．2

對于替代用催化轉(zhuǎn)化器，在汽車正常使用和維修保養(yǎng)的情況下，其耐久性里程為50000km。5．5

對替代用催化轉(zhuǎn)化器的其他性能要求5．5．1

與原裝催化轉(zhuǎn)化器相比，裝用替代用催化轉(zhuǎn)化器按6．6進(jìn)行試驗(yàn)時，排氣背壓不得超出0.2kPa。5．5．2

與原裝催化轉(zhuǎn)化器相比，裝用替代用催化轉(zhuǎn)化器按6．7進(jìn)行試驗(yàn)時，車輛加速行駛噪聲不得超出1dB。6

試驗(yàn)方法6．1

密封性試驗(yàn)

在樣品內(nèi)施加200kPa壓力的空氣，測定30s內(nèi)的壓力下降值。6．2

催化轉(zhuǎn)化器預(yù)處理試驗(yàn)前催化轉(zhuǎn)化器樣品應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理時發(fā)動機(jī)過量空氣系數(shù)1±0.02，催化轉(zhuǎn)化器空速為（60000±600）h-1，入口溫度在700℃以上，時間為1h。6．3

起燃溫度和空燃比特性試驗(yàn)

試驗(yàn)前，樣品應(yīng)按6．2進(jìn)行預(yù)處理。試驗(yàn)用分析儀器和測量儀器、取樣探頭應(yīng)符合GB／T14762的有關(guān)規(guī)定。入口溫度測量點(diǎn)與載體前端面的距離應(yīng)小于300mm。6．3．1

起燃溫度試驗(yàn)6．3．1．1

試驗(yàn)時發(fā)動機(jī)過量空氣系數(shù)為1±0.02，催化轉(zhuǎn)化器空速為（40000±400）h-1。6．3．1．2

入口溫度在200～500℃的范圍內(nèi)，以不大于20℃的間隔逐步改變，待催化轉(zhuǎn)化器入口溫度穩(wěn)定后，測量催化轉(zhuǎn)化器前后的排放濃度值。以入口溫度為橫坐標(biāo)，轉(zhuǎn)化效率為縱坐標(biāo)繪制起燃溫度特性曲線。6．3．1．3

按照直線插值法分別求出催化轉(zhuǎn)化器對各種污染物的起燃溫度（T50）。6．3．2

空燃比特性試驗(yàn)6．3．2．1

試驗(yàn)時催化轉(zhuǎn)化器空速為（40000±400）h-1；催化轉(zhuǎn)化器入口溫度為（450±10）℃。6．3．2．2

空燃比（A／F）從14.00開始，到15.00結(jié)束，在不少于7個空燃比測點(diǎn)的情況下，實(shí)時測量催化轉(zhuǎn)化器前后的排放濃度值，空燃比的波動幅度為±0.5且波動頻率為1Hz。在理論空燃比附近，適當(dāng)增加測量點(diǎn)。以空燃比為橫坐標(biāo)，轉(zhuǎn)化效率為縱坐標(biāo)繪制空燃比特性曲線。6．3．2．3

求出催化轉(zhuǎn)化器在化學(xué)計(jì)量比（φa=1）時對各種污染物的轉(zhuǎn)化效率。6．4

快速老化試驗(yàn)6．4．1

快速老化試驗(yàn)可在發(fā)動機(jī)臺架上進(jìn)行，試驗(yàn)循環(huán)見表1。6．4．2工況）與工況2交替循環(huán)運(yùn)行，直至規(guī)定的快速老化時間。催化轉(zhuǎn)化器人口溫度測量點(diǎn)與載體前端面的距離應(yīng)小于300mm。表1

快速老化試驗(yàn)循環(huán)序號工況工況時間

s入口溫度

℃過量空氣系數(shù)

φa空速

h-1老化持續(xù)時間

h1穩(wěn)定607601±0.02600001002斷油或補(bǔ)氣51.3±0.16．5

機(jī)械性能試驗(yàn)6．5．1

水平熱振動試驗(yàn)6．5．1．1

將催化轉(zhuǎn)化器水平安裝在熱振動試驗(yàn)臺上，并使催化轉(zhuǎn)化器與發(fā)動機(jī)相連（見圖1）。6．5．1．2

試驗(yàn)時發(fā)動機(jī)過量空氣系數(shù)為1±0.2，催化轉(zhuǎn)化器空速為（48000±480）h-1；催化轉(zhuǎn)化器入口溫度為600℃以上；振動加速度為（28±3）g、振動頻率為（100±5）Hz；試驗(yàn)時間為5h。6．5．1．3

試驗(yàn)結(jié)束后，測量軸向位移量。6．5．2

熱壽命與水急冷試驗(yàn)6．5．2．1

將催化轉(zhuǎn)化器安裝在水急冷固定架上，并使催化轉(zhuǎn)化器與發(fā)動機(jī)相連（見圖2）6．5．2．2

試驗(yàn)時發(fā)動機(jī)過遣空氣系數(shù)為1±0.2；催化轉(zhuǎn)化器入口排氣溫度為600℃以上。6．5．2．3

調(diào)節(jié)水壓調(diào)節(jié)器使得水急冷用水在水流動情況下水壓為（172±14）kPa。

按以下a）～d）循環(huán)進(jìn)行試驗(yàn)，共進(jìn)行20個循環(huán)。試驗(yàn)結(jié)束后，檢查位移和密封情況。

a）2min

排氣關(guān)，空氣開、水關(guān)（冷卻），催化轉(zhuǎn)化器空速（48000±480）h-1；

b）5min

排氣開，空氣關(guān)、水關(guān)（加熱），催化轉(zhuǎn)化器空速（60000±600）h-1；

c）28min排氣開，空氣關(guān)、水開（急冷），水量為（10±0.1）L/min；

d）10min排氣開，空氣關(guān)、水關(guān)（加熱），催化轉(zhuǎn)化器空速（60000±600）h-1；6．5．3

縱置熱振動試驗(yàn)6．5．3．1

將催化轉(zhuǎn)化器安裝在熱振動試驗(yàn)臺上，并使催化轉(zhuǎn)化器與發(fā)動機(jī)相連（見圖3）。6．5．3．2

試驗(yàn)時發(fā)動機(jī)過量空氣系數(shù)為1±0.2，催化轉(zhuǎn)化器空速為（48000±480）h-1；催化轉(zhuǎn)化器入口排氣溫度為600℃以上；振動加速度為（28±3）g、振動頻率為（100±5）Hz；試驗(yàn)時間為5h。6．5．3．3

試驗(yàn)結(jié)束后，檢查載體完好情況和位移、密封情況。6．5．4

位移檢驗(yàn)

用直徑為悶φ30mm的圓棒沿樣品的軸心方向探及樣品載體的一端面，測量出該端面距某一固定位置的距離。6．5．5

鹽霧試