汽车催化转化器衬垫(三元催化器陶瓷密封衬垫)
催化材料在汽车行业的应用
催化材料在汽车行业的应用
催化材料在汽车行业中起着重要的作用。
以下是一些常见的催化材料在汽车行业的应用：
1. 三元催化器：三元催化器是一种常见的催化材料，用于汽车尾气排放控制。
它可以同时催化氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）。
通过催化反应，将这些有害气体转化为无害的氮气、二氧化碳和水蒸气。
2. 氧化铜催化剂：氧化铜催化剂常用于柴油车的氮氧化物催化还原（NOx SCR）系统中。
在SCR系统中，这种催化剂可以将汽车尾气中的氮氧化物与尿素还原剂反应，将有害的NOx 转化为无害的氮气和水。
3. 贵金属催化剂：贵金属催化剂，如铂、钯和铑等，用于汽车尾气处理系统中的氧化反应和还原反应。
这些催化剂能够加速有机物的氧化或还原反应，将汽车尾气中的有害物质转化为无害物质。
4. 氧化镁催化剂：氧化镁催化剂常用于柴油车的颗粒物捕集系统中。
这种催化剂可以促进颗粒物的氧化反应，将柴油车尾气中的颗粒物转化为可进行后续处理的物质。
总的来说，催化材料在汽车行业中的应用主要集中在排放控制和净化领域，有助于降低汽车尾气对环境的污染。
三元催化器的组成及结构图
三元催化器的组成及结构图随着人类工业文明的发展，对环境的破坏日益严重，大气的污染也日益加剧。
人们逐渐认识到，汽车的尾气是重要的大气污染源，因此对汽车尾气的治理就成了汽车行业的一个亟需解决的问题。
通过对汽车尾气的分析，发现其中的CO、HC和NOx是污染大气最严重的物质，所以，汽车尾气的治理越来越重要，催生出了汽车尾气净化装置，三元催化器是汽车尾气净化装置的主要组成部分。
它可以极大的降低尾气对大气的污染程度。
三元催化器是对汽车及其它发动机固定污染源进行排气净化处理的主要部件。
它采用铂（Pt）、铑（Rh）、钯（Pd）三种贵金属作为催化剂对排气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物进行氧化和还原处理，生成二氧化碳、氮气以及水，从而达到净化的结果。
其净化效率十分高，可以净化90%以上的有害物质。
随着人们对环境的关注程度的提高，各个国家及地区都制定了越来越严格的排放法规，该部件在排放后处理方面起着举足轻重的地位。
三元催化器一般由壳体、减振层、载体和催化剂涂层4部分组成。
壳体由不锈钢材料制成，以防氧化皮脱落造成载体的堵塞。
减振层的材料一般是膨胀垫片或钢丝网垫，起密封、保温和固定载体的作用，以防止振动、受热变形等原因对载体造成的损害。
膨胀垫片由膨胀云母、硅酸铝纤维和粘接剂组成。
膨胀垫片在第1次受热时体积明显膨胀，而在冷却时只是部分收缩，这样就使壳体与载体之间的缝隙完全胀死和密封。
催化器载体一般为蜂窝状陶瓷材料，也有少数用金属（不锈钢）材料。
三玩催化器的外面用双层不锈薄钢板制成筒形。
在双层薄板夹层中装有绝热材料---石棉纤维毡。
内部在网状隔板中间装有净化剂净化剂：净化剂由载体和催化剂组成。
载体一般由三氧化二铝制成，其形状有球形多棱体形和网状隔板等。
催化剂涂层：主要为Pt（铂）、Rh（铑）、Pd（钯）和助催化剂CeO2（二氧化铈）、氧化。
三元催化转换装置(TWC)幻灯片PPT
奔驰车系三元催化转化器的安装位置
4、废气分析测试法
三元催化转换器的工作正常与否可以用废气分析 仪来测试。把分析仪的探测头插入排气尾管进行 快速检测。如果读数在范围内，说明催化剂仍在 工作，如一个或两个读数超过规定，说明催化剂 可能已经失效。
某些汽车在三元催化转换器前的排气系统中，有 一个可插入废气分析仪测头的连接装置。这样可 通过测量三元催化转换器前、后废气中的有害气 体量来判断催化转换器的有效性。如在三元催化 转换器前后测得的读数相同，说明催化转换器已 失效。
（2）蜂巢型——将催化剂沉积在蜂巢状氧化铝
载体或陶瓷载体表面。
注意点
现在，大多数三元催化转换芯子以蜂窝状 陶瓷作为承载催化剂的载体，在陶瓷载体 上浸渍铂（或钯）和铑的混合物作为催化 剂。
蜂窝状陶瓷作为催化剂载体的三元催化转换器
使用氧化铝颗粒的转换器
采用陶瓷整体结构的转换器
带空气喷射的整体式双级催化转换器
三元催化转换装置（TWC）幻灯 片PPT
本PPT课件仅供大家学习使用 请学习完及时删除处理 谢谢！
一、三元催化转换器的功用
三元催化转换器
TWC（Three-way Catalyst ）
1、三元催化转换器的功用
利用转换器中的三元催化剂，将发动机废气中的 有害气体CO、HC和NOX转化为无害气体CO2、H2O 和N2，使废气得到净化。
如有，则说明催化剂载体已破碎，需要更换三元 催化转化器。
2、三元催化转化器性能检查
在三元催化转化器工作时氧化反应会产生大量热， 可通过测量进、出口的温差来检查其性能。
检查方法：使发动机在正常温度下以2500r/min的 转速运转。测量三元催化转化器进、出口的温度 并予以比较。
汽车发动机电控技术原理与维修(第3版)14-学习任务6 三元催化转化器与空燃比反馈控制系统
根据使用材料的不同，氧传感器可分为氧化锆（ZrO2）式和氧化钛 （TiO2）式两种类型，其中应用最多的是氧化锆式氧传感器。
（1）氧化锆式氧传感器 ①结构组成。氧化锆式氧传感 器主要由钢质护管、钢质壳体、 锆管、加热元件、电极引线、防 水护套和线束插头等组成。
②工作原理。锆管的陶瓷体是多孔的，空气中的 氧在二氧化锆固体电解质中容易通过。当锆管外表 面与内部之间氧的浓度不同（即存在浓度差）时， 氧原子就会从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散， 以求达到平衡状态。当固体电解质表面设置集中用 多孔电极之后，两极之间的电位差便是氧传感器的 信号电压（内表面为正极，外表面为负极）。因为 锆管内侧与氧浓度高的大气相通，外侧与氧浓度低 的废气相通，且锆管外侧的氧随可燃混合气浓度变 化而变化，所以当氧原子穿越锆管向锆管外侧扩散 时，锆管内外表面之间的电位差将随可燃混合气浓 度变化而变化，即锆管相当于一个氧浓度差电池， 传感器的信号源相当于一个可变电源。
（2）转换效率的影响因素 三元催化转化器将有害气体转变成无害 气体的效率受诸多因素的影响，其中影响最大的是排气温度和混合气 的浓度。
①排气温度的影响。催化剂的表面活性作用是利用排气本身的热量激 发的，其使用温度范围以活化开始温度为下限，以过热引起催化转化 器故障的极限温度为上限。
保持催化转化器高净化率、高使用寿命的理想运行条件的使用温度约 为400~800℃，使用温度的上限为1000℃。当发动机的排气温度达 到815℃以上时，三元催化转化器的转化效率将明显下降。
2．氧传感器
氧传感器安装在发动机排气管上，其作用 是通过监测排气管废气中氧离子的含量来获 得混合气的空燃比信号，并将该信号转变为 电信号输入发动机ECU。发动机ECU根据氧 传感器信号，对喷油时间进行修正，实现空 燃比反馈控制（闭环控制），从而将空燃比 控制在理论值14.7:1附近，使发动机得到最 佳浓度的混合气，从而降低有害气体的排放 和节约燃油。
SCR后处理系统知识问答题
SCR后处理系统知识问答题1.什么是国四，标准是什么?答：国家第四阶段排放标准。
参照欧四的标准， NOX低于3.5g/kw·h，颗粒物低于0.02 g/kw·h2.SCR有哪几部分组成？答：SCR以下几个主要部件组成。
(1)催化消声器(2)尿素罐(3)尿素喷射计量泵(4).NOX传感器(5)排气温度传感器(6)带OBD的DCU.(7)尿素喷嘴.(8)附件(尿素管、线束、油气分离器等) 3.催化消声器的结构是那几部分组成？答：SCR催化消声器是一个整体式的催化和消声装置.在其内部有四个单元，分别是氨扩散器、催化器、防止氨泄露的氧化层和消声装置（也可以与尾气加热器集成在一起）。
4.我公司现在的催化剂和载体是那些厂家？答：进口的有巴斯夫.庄信.优美柯。
国产的有贵研和威孚力达。
载体：NGK或康宁。
5.SCR应用的厂家有那些？答：目前我公司全套系统已经和上柴配套，应用的客车厂家有上海申沃和万象，卡车厂有重庆红岩、北京福田。
6.正在做试验的厂家有那些？答：目前已经和我们公司有接触和有试验项目以及意向的有潍坊柴油机厂，玉柴，道依茨一汽大柴，无锡柴油机厂7.外出销售所需带的资料有那些？答：DCU抗干扰报告。
试验可靠性报告。
SCR宣传光盘。
产品样本。
8.排气温度传感器的温度检测范围？答：排气温度传感器采用进口高性能的热敏电阻，反应灵敏，准确度高。
温度检测范围为（-40-850℃）9.我们公司的研发机构有那些？合作情况是怎么样的？答：(1)各类专业背景的技术人员25余名，其中有中、高级技术职称的8名，硕士研究生5名，其他均为在行业内工作四年以上的专业技术人员。
(2) 公司与江苏大学汽车与交通工程学院合作，成立了由凯龙公司控股的江苏凯惟汽车技术有限公司。
（3）与无锡油泵油嘴研究所合作开发了DCU喷射控制器，与江苏理工大学合作开发了喷射计量泵。
公司还与中科院和中国汽车技术研究中心有广泛合作开发了NOX传感器。
常见汽油机催化器失效模式及故障原因分析
常见汽油机催化器失效模式及故障原因分析作者：李瑞珂张艳王国栋来源：《时代汽车》2022年第13期摘要：三元催化器作为当今汽油车最有效的后处理装置，被广泛应用于传统燃油车及插电混动汽车。
但随着贵金属价格的不断上涨，催化剂成本大幅提升，不仅给各OEM带来了巨大的成本压力，同时也给终端用户带来了不小困扰。
为尽可能减少或避免不必要的催化器失效，延长其使用寿命，本文将从三元催化器工作原理，通过常见的三元催化器失效模式案例，分析造成催化器失效的故障原因，便于指導OEM开展前端预防、指导终端用户规范操作，减少故障发生，进而减少OEM、零部件供应商及终端用户成本。
关键词：汽油车催化器失效模式故障分析Failure Modes and Failure Cause Analysis of Common Gasoline Engine CatalyticLi Ruike，Zhang Yan，Wang GuodongAbstract：Three-way catalytic converter is the most effective aftertreatment device for gasoline vehicles today， and it is widely used in traditional fuel vehicles and plug-in hybrid vehicles. However， with the continuous rise of precious metal prices， the cost of catalysts has increased significantly， which not only brings huge cost pressure to various OEMs， but also brings a lot of trouble to end users. In order to minimize or avoid unnecessary catalytic converter failures and prolong its service life， this paper will analyze the failure causes of catalytic converter failures from the working principle of three-way catalytic converters and through common three-way catalytic converter failure mode cases， so as to facilitate guidance. OEMs carry out front-end prevention and guide end-users to standardize operations to reduce failures， thereby reducing costs for OEMs，parts suppliers and end-users.Key words：gasoline vehicle， catalytic converter， failure mode， failure analysis随着我国汽车销量及保有量的不断提升，汽车排放问题越来越受到国家重视。
解析汽油车催化转化器
解析汽油车催化转化器黄亮内容摘要：催化转化器是汽车排气系统的重要零件之一。
它通过贵金属的化学特性，净化发动机尾气中的有害气体。
本文从结构、台架试验、失效几方面介绍催化器的基本知识。
Abstract: Catalytic converter is one of the most important parts in exhaust system. It cleans the exhaust gas by characteristic of precious metal. This text introduced the structure, bench, failure of catalytic converters.关键词：催化转化器，载体，贵金属Keywords: catalytic converter, substrate, precious metal一、概述随着人们对健康的日益关注，汽车排出的尾气被要求越来越严格。
目前绝大多数汽车仍然使用的是以石油为原材料的汽油或柴油发动机，这类发动机在运作过程中会排出含有以NO X、HC、CO为主的有害气体。
催化转化器（亦称催化器）是汽车排气系统的重要组成部分，它的功能是净化发动机排出的有害尾气，将发动机产生的废气转化成无害的CO2、H2O等气体。
催化转化器是如何将进入它的有害气体净化掉的呢？以下我们从催化器的构成、废气净化方式等方面入手，剖析催化器净化汽车尾气的原理。
二、催化转化器的构成催化器安装在汽车的底盘上，属于排气系统的一部分。
它主要由壳体、密封垫、载体和涂层这四大部分组成。
壳体和密封垫主要功能是固定催化器、保护内部芯体、防止尾气泄漏。
载体和涂层是催化器的核心，是净化尾气的关键因素。
发动机排出的尾气在通过催化器中的载体时，通过载体上涂覆物的催化作用发生化学反应，转化成对人体无害的CO2、N2、H2O。
汽车是属于机械制造类产品，然而催化器却应该归类到化工产品中，它充分利用了物质的化学性质，净化尾气，保护了我们赖以生存的环境。
汽车催化转化器衬垫(三元催化器陶瓷密封衬垫)
汽车催化转化器衬垫（三元催化器陶瓷密封衬垫）陶瓷密封衬垫广泛应用于汽车催化转化器中，将陶瓷载体紧紧固定在金属壳体内，可以满足汽车催化转化器在所有温度和压力条件下，对载体的包裹要求。
其具有以下优良的性能特性：1、固定，使陶瓷载体免受道路不平的冲击和振动。
2、密封，防止废气泄露。
3、隔热，防止壳体过热。
4、隔音，降低噪音。
现有产品系列有：膨胀密封衬垫、非膨胀密封衬垫、边缘密封膨胀衬垫、多层复合密封衬垫和复合膨胀密封衬垫。
（一）、膨胀密封汽车催化转化器衬垫膨胀密封衬垫是将具有高温耐久性的陶瓷纤维与具有高温膨胀性的蛭石融为一体的有弹性的密封衬垫。
适用于大多数常规的催化转化器，尤其适合于汽车三元催化器。
技术指标：（二）、非膨胀密封汽车催化转化器衬垫非膨胀密封衬垫是以耐高温的陶瓷纤维为原料，不含蛭石成分的密封衬垫。
适用于薄壁或极薄壁载体的汽车三元催化器，或与膨胀衬垫交互使用，也可作为膨胀垫层边缘密封或端口隔热。
技术指标：（三）、边缘密封膨胀汽车催化转化器衬垫边缘密封膨胀衬垫是在一片含有蛭石成分的膨胀衬垫的两侧粘接两条窄的非膨胀衬垫。
适用于耦合/歧路式催化器和非轴相对称气流设计的催化器，以及宽椭圆载体。
（四）、多层复合密封汽车催化转化器衬垫多层复合密封衬垫是由一层含有蛭石成分的膨胀衬垫与另一层不含有蛭石成分的非膨胀衬垫复合而成的密封衬垫。
适用于薄壁或极薄壁载体的汽车三元催化器。
技术指标：（五）、复合膨胀密封汽车催化转化器衬垫复合膨胀密封衬垫是由含有蛭石成分的膨胀衬垫与石墨层复合而成的膨胀密封衬垫。
适用于大多数常规的催化转化器，尤其适合柴油发动机的微粒捕集器。
技术指标：根据国家汽车污染物排放标准实施计划，我国将于2010年开始实施重型柴油机国Ⅳ排放标准。
基于欧美汽车工业发展经验及我国的国情来看主要有两种技术路线，分别为SCR(选择性催化还原)技术路线和EGR(废气再循环)+DPF(颗粒物过滤器)技术路线。
其中SCR技术路线，主要是通过提高喷油压力，优化喷射定时，改善燃烧过程，从而降低发动机机内颗粒物排放；而此过程产生的较高NOX 排放则采用SCR还原成N2和O2；EGR+DPF技术路线，主要是通过EGR将NOX 排放降低到标准要求以下，而此过程产生的较高颗粒物排放通过DPF降低到满足标准的要求。
三元催化器
催化剂涂覆材料包括： 催化剂、催化助剂、稳 定 剂 、 γ-Al2O3 涂 层 材 料等。 目前，车辆中广泛使用的催化剂是铂、钯、铑以及 过渡金属氧化物、稀土氧化物等。 催化剂参数：贵金属含量、贵金属比例等 催化剂性能指标：起燃温度、空燃比特性和耐久性 。
三元催化器相关原理和技术
研究 TiO2、MoO3、MnO2 、WO3、V2O5 、CuO等新型涂层 及复合涂层技术。 研究多种助剂粒度、结构对三元催化效果的影响。
采用多组分制成特殊的复合结构，使用多种金属分相作用来 提高催化活性。 制备钙钛矿型、尖晶石型等结构的稀土复合金属氧化物型催 化剂。
公司新技术研究和开发
沈阳新光华晨汽车发动机制造有限公司
常州柴油发动机股份有限公司
北京汽车制造厂有限公司
沈阳中顺汽车制造有限公司
河北中兴汽车制造有限公司
长丰扬子汽车制造有限公司
…………
谢谢大家！
三元催化剂配方的研制依据
汽车污染物排放量和需要达到的排放标准（欧Ⅱ、
Ⅲ、Ⅳ…）决定了不同的三元催化剂配方。
催化剂配方优化的目的是保证HC、CO、NOx转化效
率同时达到最佳的水平。
选择耐高温性好、合适比表面积的氧化铝，同时添 加储氧性能好、热稳定性好的过渡金属氧化物、稀 土氧化物等。 同时，需要对三元催化器结构也进行优化设计。
三元催化器相关原理和技术
三元催化器相关原理和技术
四部分：
1 壳体 2 减震层 3 载体：蜂窝状陶瓷
壳体
垫片
4 活性涂层：铂、钯 、铑贵金属及稀土 化合物等
催化剂
催化涂层
核心部分
三元催化器相关原理和技术
三元催化器工作过程动画
汽车排气系统部件及设备中英文对照表
汽车排气系统部件及设备中英文对照表1汽车排气系统总成: Assembly:带排气歧管催化器converter3直接安装型催化器Converter:通用型三元催化器Converter、铸件型三元催化器Catalytic ConvertExhaust System:manifold Catalytic:Direct-FitCatalytic:Universal Catalytic :Front Casting汽车消声器 :Exhaust muffler排气歧管：manifolds乂汽车催化转化器:Catalytic converter 壳体：Shells工隔热护罩：heat shields--锥形端盖：cones二法兰：flanges镀铝板：Aluminum-plating镀锌板：Zinc-plating不锈钢：Stainless steel门汽车排气歧管(冲压)：Exhaust manifold (stamping)贵金属：precious metal: 陶瓷载体 :Ceramic carrier 工金属载体：Metal carrier膨胀衬垫 :intumescent mat二 橡胶挂钩 :Exhaust System Hanger 稀土试剂 :Rare earth reagents不锈钢板:Stainless steel plate不锈钢管 :Stainless steel pipe二 氧传感器 ：Oxygen sensor法兰:Flange垫片：gasket冲压散件:Stamping parts镀铝板:Aluminum-plating plate镀铝管：Aluminum-plating tube催化器密圭寸垫：Catalytic Converter Gasket 门排气胀紧箍：Exhaust Clamp:汽车排气歧管(铸造)：(casting) Exhaust manifold排气法兰垫片：Exhaust Flange Gasket 排气法兰：Exhaust Flange Kit排气隔热罩：Exhaust Heat Shield37 排气螺母和弹簧：Exhaust Manifold Bolt & Spring排气歧管垫片：Exhaust Manifold Gasket排气歧管加热：Exhaust Manifold Heat Riser排气消声器卡子：Exhaust Muffler Strap排气管：Exhaust Pipe42排气弹簧螺丝：Exhaust Stud Kit排气系统橡胶挂钩：Exhaust System Hanger 二排气歧管内密圭寸垫：Intake Manifold Gasket -Perform镀锌板/管:Zinc-plating plate/tube隔音石棉:Soundproofed asbestos海绵钯粉:Sponge palladium powder海绵铂粉:Sponge platinum powder海绵铑粉:Sponge Rhodium Powder丝网:Wire Mesh焊丝：Welding wire波纹管:Flex pipe氩弧焊:Argon-arc Welding Machine直缝焊:Straight seam welding machine缝焊机：Seam welding machine机器手：Robotic Arms双枪焊:Double gun welding machine仿型焊：Copy type welding machine剪板机:Plate shearing machine卷圆机:Rolling machine胀管机:Tube expansion machine二缩管机:Shrink tube machines 煨管机:Simmer tube machine打口机:Mouth-digging machine翻边机:Flanging machine车L口机:roll-installing machineLL花机:Crimped machine圭寸盖机：Capping machine冲孑L机：Punching machine刻字机：Lettering machine装芯机：Core loading machine纵缝咬合机：longitudinal seam occlusion machine薄板卷筒点焊：Sheet roll spot welding卷点成型焊机：Roll-forming welding machine 载体烧结炉：Carrier sintering furnace催化剂烧结炉：Catalyst sintering furnace 超声波雾化器：Ultrasonic-wave atomizer 立式卷筒成型机：Vertical roll forming machine-立式双端翻边机：Vertical double-ended flanging machine立式载体压入机:Vertical carrier-pressing machine贵金属提炼设备：Precious metals refining equipment汇卧式双端定芯点焊：Horizontal double-ended fixed core spot welding卧式双头圭寸盖机:Horizontal double-head capping machine八消声器壳体旋压机：Silencer shell spinning machinez 卧式双端翻边机:Horizontal double-ended flanging machine“催化器壳体环焊机:Shell ring-welding machine 、催化器壳体预点焊机:Shell pre-spot welding machine小卧式双端定芯点焊机：Horizontal double-ended fixed core spot welding machine 催化器壳体旋压机:shell spinning machine沁卧式双端翻边装芯一体机：Horizontal double-ended flanging & Core loading AIO machine :•:疲劳振动试验机(单/双工位)：fatigue -vibrating testing machine(single/dual-position)：匸气密性实验机(湿式/干式):Air tightness testing machine (wet / dry)管端造型机(单/双工位)：Pipe end molding machine (single/ dual-position)汽车排气歧管:Exhaust manifold 汽车消声器：silence/Muffler 催化剂载体:Catalyst carrier 波纹管:Flex pipe山氧传感器:Oxygen sensor冲压组件:Stamping components铸铁:Cast Iron膨胀垫intumescent mat匸金属催化剂：metallic catalyst、金属载体:metal honeycombi朋软连接:Flexible Bellow n 抛光的：Polished 304不锈钢:SS304赛车催化器:race catalytic converter带法兰催化器:catalytic converter withflange高流量催化器:High flow catalytic converter柴油催化器:diesel catalytic converter 二消声器：Muffler二催化剂载体：catalyst carrier二隔热护罩：heat shield贵金属：precious metals二载体壳体：carrier shell二不锈钢壳体：Stainless steel shell蜂窝芯：Honeycomb core蜂窝眼：Cell pieces per square inch /100-400 「不规则圆柱形：irregular cylindrical汽油：Gasoline涂层：Coating: alumina, rare-earth-zirconium composite interstitial二添加剂：Additives:二辅助材料：auxiliary materials 二贵金属：precious metals上锥形端盖：cones二法兰:flanges二排气歧管：manifolds内燃机引擎：internal combustion engine 膨胀垫：Intumescent Mat 巨热膨胀：thermal expansion中间双波纹管：middle double bellows 内衬编制：lined inside braid 小欧二标准：Eroupe II standard ［欧三标准：EroupeIII standard 欧四标准：EroupeIV standard引擎系统Automotive Engine System is 压缩比Compression Ratio ' 弓I擎Engine垫片Gasket:i 热控制阀Heat-Control Valve歧管压力Manifold Pressure 歧管真空Manifold Vacuum -三元触媒转换器Three-Way Catalytic Converter［共振器Resonator电子燃料喷射Electronic Fuel-Injection System T氧气感知器Oxygen Sensor /进气管Intake 公空气过滤器冬菇头air filter亠排气管、尾喉、死气喉Exhause废气管Exhaust Gas Pipe排气管卡扣Exhaust Pipe Snap消声器接口垫Muffler Gasket Joint消音器尾喉Muffler Tail Pipe排气岐管隔热板Exhaust Manifold Thermal Baffle排气系统排气门Exhaust System Exhaust ValveF排气管尾喉Exhaust Tail Pipe:、排气系统涡轮增压器Exhaust SystemTurbocharger消声器进气管Muffler Intake Pipe 上排气凸轮轴Exhaust Camshaft排气歧管垫Exhaust Manifold Gasket：催化转换器隔热罩Catalytic Converter HeatShield二催化转换器上隔热罩Catalytic Converter HeatShield(top)排气管吊耳Exhaust Lifting Lug 「排气管隔热罩Exhaust Heat Shield y 排气管接口垫ExhaustGasket Joint 排气管装饰罩Exhaust DecorativeCover 】排气歧管上隔热罩Exhaust Manifold HeatShield(top) 八排气歧管下隔热罩ExhaustManifold Heat Shield(down)消声器排气管Muffler Exhaust Pipe前段排气管Front Exhaust Pipe排气管Exhaust Pipe。
三元催化转化器产品介绍北京易科瑞特科技公司
三元催化转化器产品介绍暨使用说明书2001年10月一、催化转化器—功能、特点（一）、功能催化转化器的作用是把发动机尾气中的有害排放物，主要指碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化合物（NOX ）转化成无害的排放物如水蒸气（H2O）、二氧化碳（CO2）和氮气（N2）。
尽管上述转化的氧化和还原反应，在正常的环境中也能自发进行。
但在催化转化器中，在正常的排气温度和催化剂的作用下，上述反应的速度和效率却大大增加了。
一般常用催化剂的反应主要成分为铂、钯、铑等贵金属元素。
催化转化器是一种有内隔热层的、整体式陶瓷蜂窝载体催化转化器。
蜂窝陶瓷的作用主要是作为催化剂涂层的载体，在降低排气背压阻抗的同时，仍然提供极大的接触反应面积。
内部隔热层提高了在恶劣环境下载体的耐久性，如刚烈的震动和高温，而这样的恶劣环境在发动机高速、高负荷工作和催化器近距离安装的情况下，是很容易出现的，由于隔热层位于内部，催化器外表面的温度和噪声都大大的降低了。
（二）、特点1.内部隔热结构提高了耐久性、发动机仓的热量管理，降低了噪声。
2.高温涂层技术使在高温环境下能够保持良好的排放性能。
3.牢固的催化床设计，提高耐久性。
4.针对客户车型的专项设计，理想实现发动机性能和排放达标匹配。
二、催化转化器—产品参数及说明（一）、产品参数1、载体体积：依据车辆引擎基本参数设计2、贵金属比例：Pd only, Pt only,Pt/Rh=5/1,Pd/Rh=8/13、贵金属总量：25—60g/ft34、孔密度：400，600，800cpsi(孔/平方英寸)（二）、产品说明1、催化转化器是将配置完毕的催化剂涂层涂布于陶瓷载体上，再将陶瓷载体用衬垫包裹住，插入一段管状金属壳体内，这种催化器称为填入式催化转化器，载体由陶瓷材料经专用模具挤压烧制而成。
挤压过程中，生成大量平行的薄壁，通常为方形的孔道，载体被一层陶瓷“毯子”（即衬垫，英文称为：Mat）固定于壳体内。
三元催化器GBD封装及控制系统
三元催化器GBD封装及控制系统摘要：汽车三元催化器是减少汽车排放污染物的主要机外净化手段，其封装质量直接影响催化效果，即解决和降低车辆排放有毒有害物质，提高净化能力。
汽车排放污染及净化问题一直都是各国政府高度重视的问题，控制汽车排放污染也一直是竞相研究的重要课题。
“国Ⅵ”的排放标准对汽车的排放要求越来越高，因此，掌握如何控制催化器的催化效果势在必行。
本课题的目的在于研究一种基于智能制造理念的三元催化器GBD封装及控制成套设备，更有效的提高催化器的催化性能。
关键词：汽车；三元催化器；GBD封装；国Ⅵ0 前言在现代文明中，汽车已经成为人类不可或缺的最重要的交通运输工具，在汽车产业高速发展、汽车产量和保有量不断增加的同时，汽车排放的尾气污染也成为了大气污染、环境污染和人类健康危机的主要因素。
“国Ⅵ”在排放标准上提高了30%，氮氧化物减少77%，颗粒物减少67%。
同时引入整车排放测试要求，从根本上保证排放达标。
这就要求机内与机外净化技术必须结合起来。
本课题主要研究机外净化技术，三元催化转化器（以下简称催化器）是汽车排气系统的关键元器件，其作用是增强有害气体（CO、HC和等）的活性，促使其进行一定的氧化-还原反应，转化为等，使有害气体变成无害气体，汽车尾气得以净化。
催化器主要由带涂层的载体、衬垫、壳体三部分组成，通过封装工艺实现组合，并通过控制封装密度GBD、塞入压力等相关参数，使催化器的催化效果最大化。
1 催化器组成部分三元催化器主要由带涂层的载体、衬垫、壳体三部分组成（如图1所示），通过封装工艺实现组合。
（1）载体主要用于支持活性成分，使制成的催化剂具有合适的形状、尺寸、机械强度。
载体主要有陶瓷载体和金属载体，本研究采用的是陶瓷载体。
由于陶瓷材质的特殊性以及特殊的烧结成型方式，使得载体自身的尺寸精度较差，按照传统的封装方式，势必引起GBD数值的波动，对催化器的可靠性带来了不利的影响。
（2）衬垫载体与壳体的配合采用衬垫方式，由于排气温度变化较大，加之壳体与载体的材料热膨胀系数差异较大（壳体为不锈钢材质，载体为陶瓷材质），所以衬垫的作用是很重要的。
触媒简介
4
热寿命和水急冷 试验
HJ/T 331-2006
1
5 纵置热振动试验
HJ/T 331-2006
1
5小时
以上,请多多指教
总成外观
催化器的构造（1）
引言
在平常的工作接触中，针对催化器的称谓会接触到以下几种： 1、触媒， 2、催化剂，3、催化器等等；以上的几种称谓实际上都不完全正确，要弄清 这个问题，首先就要了解催化器是由那些具体部品构成的。
构造
一个完整的催化剂大体上可以分成：贵金属、载体、外封装的壳体。 贵金属：在整个排气催化反应中起最主要的作用； 载体：为贵金属提供付着的基体； 外封装：为内部载体与贵金属提供保护
催化剂（2）
催化剂的涂付(上海JOHNSON):
原材料(载体、
涂付材料)
载体二次涂 付 (下 )
载体涂付后 烘干
涂付材料的配 比混合
载体涂付后 烘干
半成品检查
载体的外观确 认
载体一次涂 付 (上 )
(再次涂 付)…
催化剂（3）
催化剂重点制作流程与管控:
NO 1 流程 原材料 管控内容 原材料材质 管制方式 ①、供货方提供的材质报告 ②、取样检测确认 设备保证(不同产品根据调整 参数控制) 人工依作业指导书判断 管制频度 每批次
检验/试验项目
评价标准
(适用标准号码 )
品 初 试验地 设备 所需 质 期 定期 点/实验室 等 N 样数 /频率 名称 时数 名称 级 值
1 密封性试验
HJ/T 331-2006
在200kPa压力下， 30s内压力下降值≤ 测漏机 天津汽车 A 1 检测中心 5kPa
天津市 检测技术 研究所
1
25秒
汽车用三元催化器基础知识及成本分析
载体的规格
圆形 跑道型
椭圆 非对称型
600/4
目数 ：每 平方 英寸 的孔 数
壁厚 ：标 准载 体为6 ，薄 壁为4 ，超 薄壁 为3
陶金 瓷属 载载 体体
载体的失效形式
5.3.蚌壳式封装
●传统上适用于车身下置式触媒 ●批次内的GBD可变性源于封装接口位置 ●零部件本身GBD分布不均匀 ●适用于标准载体和圆形载体 ●容易产生收缩点-可能会使零件产生剪切
5.4.封装工艺对比
类型
典型位置
容器直径 控制
GBD（在批 次内具有可
变性）
GBD一致性 （容器内）
封装时间
膨胀型衬垫
非膨胀型衬垫
衬垫的构成 1、陶瓷纤维 2、蛭石 3、有机粘合剂
功能 硅酸铝，耐高温 加热膨胀 生产加工时提供强度
膨 胀 率
温度
3M膨胀型衬垫基本特性
衬垫的填充密度
密封后的密度=
衬垫的重量 壳体与载体间的间隙
通常密封后的密度控制在1g/cm3左右 最高不超过1.2g/cm3，最低不低于0.8g/cm3 注：以上适用于3M Interam 100和200衬垫
3.4.载体
●载体是承载催化剂的物体。它提供很大的比表面，使催化剂 与有害气体充分接触。 ●陶瓷蜂窝载体应用最广泛。其主要参数有外形尺寸、孔密度 、壁厚、等压强度、抗热冲击性热膨胀系数、吸水率等。最 常用的规格是400目及600目 ●供应商：康宁、NGK
载体种类
➢ 金属载体 ➢ 优点：升温快，背压小、热传导好 ➢ 缺点：耐热性差，抗过载能力低；成 本高，现在使用的金属材质为鉻铝钇 不锈钢金属波纹板，价格高。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
汽车催化转化器衬垫（三元催化器陶瓷密封衬垫）陶瓷密封衬垫广泛应用于汽车催化转化器中，将陶瓷载体紧紧固定在金属壳体内，可以满足汽车催化转化器在所有温度和压力条件下，对载体的包裹要求。
其具有以下优良的性能特性：1、固定，使陶瓷载体免受道路不平的冲击和振动。
2、密封，防止废气泄露。
3、隔热，防止壳体过热。
4、隔音，降低噪音。
现有产品系列有：膨胀密封衬垫、非膨胀密封衬垫、边缘密封膨胀衬垫、多层复合密封衬垫和复合膨胀密封衬垫。
（一）、膨胀密封汽车催化转化器衬垫膨胀密封衬垫是将具有高温耐久性的陶瓷纤维与具有高温膨胀性的蛭石融为一体的有弹性的密封衬垫。
适用于大多数常规的催化转化器，尤其适合于汽车三元催化器。
技术指标：（二）、非膨胀密封汽车催化转化器衬垫非膨胀密封衬垫是以耐高温的陶瓷纤维为原料，不含蛭石成分的密封衬垫。
适用于薄壁或极薄壁载体的汽车三元催化器，或与膨胀衬垫交互使用，也可作为膨胀垫层边缘密封或端口隔热。
技术指标：（三）、边缘密封膨胀汽车催化转化器衬垫边缘密封膨胀衬垫是在一片含有蛭石成分的膨胀衬垫的两侧粘接两条窄的非膨胀衬垫。
适用于耦合/歧路式催化器和非轴相对称气流设计的催化器，以及宽椭圆载体。
（四）、多层复合密封汽车催化转化器衬垫多层复合密封衬垫是由一层含有蛭石成分的膨胀衬垫与另一层不含有蛭石成分的非膨胀衬垫复合而成的密封衬垫。
适用于薄壁或极薄壁载体的汽车三元催化器。
技术指标：（五）、复合膨胀密封汽车催化转化器衬垫复合膨胀密封衬垫是由含有蛭石成分的膨胀衬垫与石墨层复合而成的膨胀密封衬垫。
适用于大多数常规的催化转化器，尤其适合柴油发动机的微粒捕集器。
技术指标：根据国家汽车污染物排放标准实施计划，我国将于2010年开始实施重型柴油机国Ⅳ排放标准。
基于欧美汽车工业发展经验及我国的国情来看主要有两种技术路线，分别为SCR(选择性催化还原)技术路线和EGR(废气再循环)+DPF(颗粒物过滤器)技术路线。
其中SCR技术路线，主要是通过提高喷油压力，优化喷射定时，改善燃烧过程，从而降低发动机机内颗粒物排放；而此过程产生的较高NOX 排放则采用SCR还原成N2和O2；EGR+DPF技术路线，主要是通过EGR将NOX 排放降低到标准要求以下，而此过程产生的较高颗粒物排放通过DPF降低到满足标准的要求。
这两种技术路线的对比见表。
综合来看，采用SCR技术路线在燃油经济性、燃油喷射压力、机油含碳、对硫敏感度等方面比EGR+DPF具有明显的技术优势；而EGR+DPF技术对封装要求低，也不需要尿素系统。
两种技术路线各有各的特点。
针对国IV标准实施规划，各柴油机生产企业和相关行业(尾气后处理系统、燃油喷射系统、涡轮增压器系统等)生产企业开展了大量的研制和试验、匹配工作，并形成了一定的生产能力。
但是这些生产企业的技术能力和生产能力是否能及时满足国IV标准实施规划的要求，是被极度关注的问题。
目前，部分相关行业的产品已经完成与主机厂的技术匹配，而且相关的机型已经获得了环保部的环保型式核准公告。
截至2009年10月，通过国Ⅳ环保型式核准的重型柴油机机型数目约139个。
因此，相关机型的研发和匹配基本就绪，而且重型柴油机多数厂家是选择SCR技术路线来实施国Ⅳ标准。
尾气后处理行业对国Ⅳ标准实施准备情况我国自2000年以来相继等效实施了欧Ⅰ、欧Ⅱ、欧Ⅲ的排放标准，在法规的推动下后处理系统行业也因此得到迅猛发展，行业市场迅速扩大，国内一批相关企业也如雨后春笋般诞生了。
截止2008年底，汽车尾气后处理产业链上相关企业(不含配件用催化器生产企业)近百家，其中载体生产企业在20家以上、催化剂涂层企业11家以上、隔热衬垫企业 4 家以上、催化器封装企业57家以上。
目前已经形成了专业分工、互相支持的局面。
从整体上来说，后处理系统划分为四个部分：载体，催化剂，隔热衬垫和催化器封装。
尾气后处理系统载体子行业：尾气后处理系统载体的主要形式包括陶瓷蜂窝载体、金属蜂窝载体，以及用于柴油机的各种形式的颗粒物捕集器(DPF)等。
陶瓷蜂窝载体主要用在汽油机三效催化转化器，柴油机氧化催化型转化器(DOC)，以及柴油机选择性催化还原系统(SCR)。
金属蜂窝载体主要用于柴油机分流式颗粒物过滤器(POC)、选择性催化还原装置(SCR)、摩托车用三效催化转化器。
DPF主要使用堇青石、碳化硅或钛酸铝等材料。
随着机动车排放法规的越趋严格，载体研究趋向于薄壁和高孔密度载体方向发展。
例如目前最新的发展是600cpsi~900cpsi的0.05~0.075mm左右、甚至更薄的薄壁载体。
国内生产陶瓷载体主要企业有：康宁(上海)有限公司、NGK(苏州)环保陶瓷有限公司、江苏宜兴非金属化工机械厂和江苏高淳陶瓷股份有限公司等。
提供金属载体主要有德国依米泰克排放控制技术股份有限公司和南京依柯卡特环保科技有限公司等。
生产柴油机DPF载体的主要企业有：康宁(上海)有限公司、NGK(苏州)环保陶瓷有限公司、云南菲尔特环保科技有限公司和贵州黄帝车辆净化器有限公司等。
FPT菲亚特动力科技独创的节能减排技术—新一代MultiAir®目前，部分企业已有相关产品在国外实施欧Ⅳ排放标准的地区应用，其载体技术都已经非常成熟，并掌握了最新的薄壁、高孔密度载体的生产能力。
另外部分企业在技术储备上，已经能批量供应普通的陶瓷蜂窝载体和颗粒物捕集器，产品技术上也能够符合国Ⅳ标准要求，并有相应的产品应用例子，但在产品一致性等方面还与国际成熟产品有些差距。
因此，国内主要载体厂家技术准备上已经非常充分。
从生产准备上，目前部分企业已将有些产品在国内进行本地化生产，并有相应的产品在国Ⅳ机型/车型应用。
鉴于目前国Ⅳ柴油机的市场比例较小，有些厂家则主要从国外进口相应的产品来满足国内的需求。
但也有些厂家已经在国内开设了满足国Ⅳ标准重型柴油机用载体生产线。
催化剂涂层子行业：催化剂是后处理系统中的核心部件。
催化剂的成分、含量及涂覆水平是催化器性能的重要指标，直接影响着尾气的净化效果。
目前汽车采用的催化剂主要成分有贵金属、钒钼钨化合物、铁铜分子筛等。
Diesel filter国内从事催化剂涂覆的主要企业有：巴斯夫催化剂(上海)有限公司、无锡威孚环保催化剂有限公司、庄信万丰(上海)催化剂有限公司、优美科汽车催化剂(苏州)有限公司、昆明贵研催化剂有限责任公司和福建朝日环保科技开发有限公司等。
在技术储备方面，主要企业都已经有能力进行国Ⅳ柴油机后处理催化器的涂覆。
大部分催化剂厂家已经在国内设立了研发中心，说明企业非常注重提升研发实力来适应市场要求。
生产准备上，目前大多数企业生产的产品主要是满足汽油车三元催化器和柴油机DOC的涂覆。
对于国IV车辆所需的SCR系统涂覆，很多企业在技术准备上已经满足，但鉴于未来时间和市场的不确定性，尚未达到大规模量产，故部分企业采取在国外进行催化器涂覆的方式满足国内市场需求，待需求规模上升后，将适时转为国内供应的方式。
另据了解，有些企业根据国Ⅳ排放法规实施规划，已引进了大规格载体涂覆工装等设备，并在2009年加大了投资力度。
衬垫子行业：尾气后处理系统陶瓷膨胀密封衬垫是汽车催化器的重要部件之一，位于载体与壳体之间，主要用来保护催化净化器的核心——陶瓷蜂窝催化剂载体不受损坏，起到固定载体和减振的作用，并且具有良好的气密性和隔热作用。
其优异的热膨胀性能解决了陶瓷载体与金属外壳在热膨胀方面存在的显著差异，使陶瓷载体免受道路不平的冲击和振动，保证了汽车催化转化器的使用性能。
国内生产催化器衬垫的主要企业有：3M(中国)有限公司、奇耐联合纤维(上海)有限公司、临海市邦得利汽车环保技术有限公司和上海伊索热能技术有限公司。
由于衬垫主要作为固定载体和减振、密封和隔热作用，在国Ⅳ阶段衬垫基本与其他排放标准阶段的要求类似，技术上不需要做特殊的升级储备，技术能力和生产能力上可以满足柴油机国Ⅳ标准的实施。
催化器封装子行业：尾气后处理系统催化器封装主要是用来保护催化器中的载体，使发动机排气能够与载体催化剂充分接触。
催化器的封装方式大致分为蚌壳式、捆绑式和塞入式三种。
国内从事催化器封装主要企业有：无锡威孚力达催化净化器有限责任公司、埃姆康环保技术(上海)有限公司、天纳克同泰(大连)排气系统有限公司和上海天纳克排气系统有限公司、康明斯排放处理系统(中国)有限公司、苏州派格力减排系统有限公司、北京绿创环保设备股份有限公司。
经过近些年发展，封装企业都基本形成了整套系统的封装能力，产品性能日趋成熟，一些企业已经有小批量在国内大城市配套应用，一些企业大规格载体的封装能力正在建设中。
另外重型柴油车用后处理封装技术相对汽油机三效催化封装技术来说，提升水平不算太大。
而且主要封装企业生产准备充分，技术成熟，少部分企业已经加紧研发和跟进，将可以适时满足标准实施要求。
尿素喷射子行业：重型柴油机国Ⅳ标准采用SCR技术路线时，除了要求有整套尾气后处理系统装置外，还需要加入一套尿素喷射系统。
此系统包含三个关键组件：尿素喷嘴、尿素计量泵和尿素喷射控制系统。
目前行业内尿素计量泵和尿素喷嘴主要采用博世、无锡威孚力达、格兰富、康明斯、天纳克、Albonair公司的产品，控制系统方面主要由博世和各SCR封装厂等掌握。
在尿素喷射系统上，目前成熟并且得到应用主要是进口产品。
国内也有相关企业正在开展研发，如无锡威孚力达催化净化器有限责任公司，武汉添蓝发动机排放控制技术有限公司，苏州派格力减排系统有限公司，无锡凯龙汽车设备制造有限公司都在自主开发尿素关键零部件和控制系统。
外资企业在尿素喷射技术准备已经成熟，部分企业已经开始增加生产设备或增加投资。
自主企业如无锡威孚力达催化净化器有限责任公司也承担着国家“863”项目，产能也将迅速提升。
因此，尿素喷射系统关键零部件企业都已经积极准备，产能将会在短时间内迅速提升。
燃油喷射系统对国Ⅳ标准实施的准备情况目前，国内生产燃油喷射系统的主要企业有：博世汽车柴油股份有限公司、德尔福(中国)科技研发中心有限公司、电装(常州)燃油喷射系统有限公司、康明斯燃油系统(武汉)有限公司、成都威特电喷有限责任公司、亚新科工业技术有限公司和辽宁新风吉尔燃油喷射有限公司等。
发动机装配线-济南动力在主要产品供应方面，其中，博世柴油汽车股份有限公司及常州电装公司主要供应高压共轨系统；德尔福则主要向轻型柴油机供应高压共轨系统，向中重型柴油机供应单体泵及泵喷嘴系统；成都威特和亚新科南岳公司主要为中重型柴油机供应电控组合单体泵；辽宁新风主要为轻型柴油机供应高压共轨产品。
在研发能力方面，各主要电喷企业在国内都设立了相应的研发中心，利用国内研发中心引进国外已经应用过的产品，进行本地化生产及技术支持。
国Ⅳ技术和产品基本成熟，并且与相匹配的机型也通过国家环保型式核准。