2024年5月6日发(作者：联想维修售后服务电话)

汽油机催化器台架快速老化分析

摘要：随着轻型车排放管理不断规范，相关法规对整车耐久性进行了规定，

由于受到台架快速老化的影响，所以要在短时间内进行耐久性试验。为了能够提

升催化器台架性能，应当对快速老化问题进行分析，从而有效地解决这些问题。

关键词：汽油机；催化器台架；快速老化；分析

随着国家对环境保护的重视，所以加大了污染防治力度，而且人们也逐渐地

意识到汽车对环境的影响，因此加强了对汽车等移动污染源的控制。其中柴油车

污染物排放量超过了汽车的排放总量，而汽油车的排放量超过汽车，所以应当引

入足够重视了。目前，全球汽车的排放标准主要以欧洲体系、美国体系、日本体

系为主，其中欧美体系被世界各国广泛采纳了。我国的轻型汽油车排放法规，一

直都是沿用欧洲排放标准的，并在2005年时引入整车了耐久性试验。在经过了

一段时间的发展，可以在底盘测功机上或者是试验跑道上进行16万公里和20万

公里耐久性试验，而且具有很好的实验效果。在实际操作过程中基于催化转化器

热老化原理，可以有效地调节空燃比，进而提高催化器温度，从而有效地缩短了

老化试验时间，这也是台架快速老化的主要方法。2008年欧盟通过了相关技术标

准，其中规定了标准台架循环，同时还允许使用快速老化方法。这种方法与标准

台架循环相比，在老化时催化器的温度会更高，也可以更快地完成热老化，所以

目前被广泛地应用到实际操作中。

1台架快速老化原理和适用范围分析

1.1老化原理

台架快速老化法主要是通过催化器和氧传感器进行急速热老化，从而再现了

车辆行驶需求的耐久公里数以后，实际的处理和排放状态。目前的台架是通过补

气、断油这两种方法来实现催化器温度高于正常行驶温度，运行这类循环可以实

现台架的快速老化。一个60s循环在要求时间内，并且在老化台架上按照要求重

复循环，这样才能实际完成老化试验。通过控制催化剂温度和发动机空气/燃料

比，以及二次添加催化剂前，应当根据二次空气喷射量来规定循环情况。快速老

化系统主要是由发动机和快速老化控制系统，以及空燃比仪和二次压缩空气控制

装置，还有排气测量流量计和气动排气背压调节阀等几个部分组成。其中快速老

化系统和台架控制软件系统是通过计算机集成，然后按照工况编程来实际控制二

次空气喷射，同时严格地控制喷射时间和喷射量，之后使用外接宽氧传感器来监

控喷射后过量空气系数情况。

1.2适用范围

在进行认证试验过程中，快速老化方式比较适用于点燃式发动机，其中还包

括了使用催化转化器，将其作为后处理排放控制装置，使用到混合动力汽车上。

要想进行整车耐久性试验，应当注意车型相比问题，试验车辆如果只是污染控制

装置变化超出了规定标准，这种情况不能作为基础车型使用。认证期间使用的标

准台架循环，应当经过环境保护部门认可，在这样的情况下才可以替代其他循环

进行耐久性试验。

2试验流程分析

将整车试验和转毂上耐久试验相比，使用台架快速老化方式进行耐久，催化

器热负荷会更高，但是催化器老化时间却更短。在催化器最高温度处安装温度传

感器，可以快速地收集车辆2次标准道路循环情况，以及20分钟内台架循环数

据，并以此来计算台架的老化时间。在实际操作过程中，以台架实际老化时间和

达到老化效果作为判断依据，主要有以下几个试验步骤。

2.1确定基准温度

温度数据整体要符合循环设定基本要求，确保温度在可以接受的范围内波动。

定义基准温度时，应当考虑台架老化期间的不同温度，以及产生老化恒定温度。

统计台架的耐久频段内温度，还有占时间总和基准温度，可以使用阿累尼乌斯方

程式计算。该基准温度和试验数据放在一起，用于整车耐久公里数和台架耐久小

时数转换。

2.2台架老化时间计算

要想准确地计算台架老化时间，应当使用方程式进行计算，根据基准温度和

两个循环内温度情况，以及等效老化时间的累加，之后乘以该段时间校正的正常

寿命和时间系数，就可以计算出实际老化时间。在实际操作过程中，应当根据热

老化机理和基准温度进行分析，如果温度越高，那么台架老化时间就会越少。当

标准台架循环和标准道路循环温度分组步长越小时，台架老化时间的计算结果就

会越准确。从而整体上看，在法规要求标准台架循环和标准道路循环温度分组步

长分别在25℃、10℃温度范围以内变化时，步长对台架老化时间的影响在±1%内，

这种情况属于可以接受的范围。

3台架快速老化试验情况分析

实验过程中可以选定某车型，并在整车耐久转毂上连续运行，以两个标准道

路循环为例，然后进行相关计算，从而得出该车的车速和催化器温度情况，并将

其制作成曲线。经过相关数据处理以后，可以得到两个循环时间，一般是1.187h，

里程是89.044km。按照相关的法规规定，应当对标准道路循环的试验温度，以及

25℃步长情况进行分组统计，这样就可以得到实验结果，并且以20万公里作为

全寿命耐久里程数来折算标准台架循环试验时间，这个时间一般是659.7h，将其

与转毂耐久预计2666.0h时间相比，试验周期缩短了四分之三。在进行快速老化

的过程中，由于发动机处于长期高负荷、高转速状态下运行，所以会对发动机和

排气管路产生重要影响，同时还会影响各种传感器的实验寿命，因此需要对这些

情况给予充分重视。当使用一段时间以后要对发动机进行保护，也要对系统进行

定期维护保养，这样才能确保发动机的使用性能。一般情况下要求每200小时，

就要更换发动机机油和冷却液，同时也要更好温度传感器和氧传感器。通过两次

试验，可以收集催化器的最高温度，以及相关的温度数据，从而得出各温度频段

内的对应时间，然后就可以得出试验车型20万公里耐久台架的快速老化时间。

按照目前国内轻型车排放法规的规定，台架快速老化在实际使用中虽然具有一定

局限性，但是影响力正在不断扩大，并逐渐地被广泛使用和认可。

结束语：

随着人们生活水平的不断提高，汽车的使用量不断增加，因此国家加强了轻

型车排放管理，并规定了整车耐久性要求,同时应用了汽油机催化器在发动机上

进行台架老化实验，这种方法的使用在一定程度上解决了实际问题，同时也促进

了相关技术发展。

参考文献：

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