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汽油车尾气后处理装置的耐久性对降低有害物排放有着重要的影响,本文围绕三效催化剂(TWC)的老化及其失效机理开展研究工作,从热老化和油品质量导致失效两个方面进行模拟试验,对TWC的转化性能进行了对比分析。研究中采用炉温快速老化的方式进行了热老化模拟,老化温度区间为900℃至1350℃,温度梯度为150℃,老化模拟时间分别为10小时和20小时,对不同老化条件TWC的起燃温度、空燃比窗口、储氧量及催化剂的比表面积进行了分析,并从微观形貌方面进行了对比分析。同时选取了一辆进气道喷射汽油车进行排放耐久模拟试验,通过监测TWC的起燃温度、空燃比窗口、储氧量及整车排放特性,研究了燃油中的硅对TWC性能的影响。试验车辆同步参照中国第五阶段轻型车排放标准中的五型试验标准进行了耐久性试验,并且进行了TWC性能及整车排放性能测试。TWC热老化试验结果表明,老化温度对TWC性能的影响较老化时间更加明显。TWC的热老化温度每提高150℃,TWC的起燃特性和储氧量都会大幅度的劣化,例如当老化时间同为10小时时,老化温度从1200℃增加到1350℃时,TWC的储氧量下降了47mg,HC的起燃温度则升高了10℃。而在1200℃的老化温度条件下,老化时间从10小时增加到20小时,TWC的储氧量只下降了2mg,HC起燃温度无变化。通过对TWC的微观形貌进行分析,随着老化温度的升高,TWC表面涂层逐步出现积聚态,其比表面积也随之呈下降趋势。燃油品质影响TWC性能试验结果表明,硅对TWC的影响非常明显,在车辆经过约1.7万公里耐久里程后,TWC端面孔道出现了严重堵塞,经过对排气系统的背压进行测试,发现堵塞导致排气系统背压上升了15kPa,TWC端面孔道堵塞约50%以上,按照新欧洲驾驶循环(NEDC)进行排放测试,部分污染物排放值超中国第五阶段排放限值近五倍,通过对失效的TWC进行性能测试,与试验前状态进行对比,其储氧量下降了283mg,HC的起燃温度上升了147℃,比表面积下降了4.6m2/g。相比采用标准燃油进行16万公里耐久试验后的TWC,其储氧量也下降了48mg。