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1、 柴油机排气后处理装置技术条件 Technical Specification for Diesel Engine Aftertreatment Systems (征求意见稿) 编制说明 2017-06-30 柴油机排气后处理装置技术条件征求意见稿 编制说明 一、 工作简况（包括工作任务、主要工作过程、主要参加单位） 1. 任务来源 本标准制定计划根据全国汽车标准化技术委员会工作计划安排，计划号为2016-0349T-QC ，计划名称为柴油机排气后处理系统技术条件 。 2. 标准制定背景 我国现行的柴油车排气后处理装置的行业标准 QC/T 829-2010 为推进国内柴油车污染物排放控制技术水
2、平的进步，降低柴油车排气污染起到了积极作用。 国内相关企业经过多年的发展，无论在新生产车配套还是在在用车改造应用方面，已经有一些产品投入市场，并且随着自主研发能力的提高，相关产品在性能上已经达到或接近国外同类产品水平。如无锡威孚力达催化净化器有限责任公司，昆明贵研催化剂有限责任公司，贵州黄帝车辆净化器有限公司，云南菲尔特环保科技股份有限公司，安徽中鼎美达环保科技有限公司等，且已经形成完整的产业链。 近几年来随着技术的进步，国内对柴油机排放控制技术理解的不断加深，该标准已有亟待修订之处。 3. 主要工作过程 1）2016 年3 月18 日，标准修订第一次工作会议在宁波开元大酒店召开。参会单位代表
3、针对标准修订内容、修订方案及主机厂建议，进行了讨论。经讨论由各参编单位分工协作， 结合各自业务领域提供素材并完成相应标准单元的编写工作 2）2016年4月27日，根据全国汽车标准化技术委员的统一要求，以及宁波会议讨论的情况，工作组研究制订了QC829-2010标准修订工作总体安排，说明了修订工作的目标、工作方式、参编企业的权利与义务，并对编写流程及进度作出安排。 3）截止到2016年6月15日，完成第一轮资料及修订建议征集工作，收到9家参编企业的正式反馈意见及资料。 4）2016年7月6日，标准工作组完成各分标准草案第一稿，并发送各参编参编企业。 5）2016年7月14日，标准修订第二次工作会
4、议在内蒙古召开。 针对标准的草案第一稿，与会领导和专家就测试条件、性能及耐久技术要求进行了热烈的讨论，在主要指标方面达成了一致共识，并初步明确了未定问题的解决途径。 6）2016年8月58月6日，天纳克（中国）有限公司、托普索贸易（北京）有限公司分别与天津索克汽车试验公司就第二次工作会议遗留问题进行了讨论， 确认删除焊缝疲劳试验项目，单一试验采用不同试验样件，并确定了部分试验项目温度和振动参数。 7）2016年9月9日，针对标准草案第一稿讨论的情况，秘书处与各牵头及参与企业交流沟通，确定了主要技术参数及方法，并完成第二稿。各标准主要进展情况如下： （1）DOC：明确试验采用小样测试的方式进行，
5、 （2）SCR：提出分子筛SCR测试要求，增加钒挥发测试_ （3）DPF：针对对DPF、CDPF、再生装置分别制定耐久测试方法。参考国内标准、引入FBC产品非常规污染物排放测试。 （4）ASC：明确试验采用小样测试的方式进行 （5）机械性能：讨论并确定了试验样品的形式、数量、温度及加速度设置、试验限值等技术问题。 8）2016年10月24日，托普索贸易（北京）有限公司，庄信万丰（上海）化工有限公司的代表在标准秘书处天津索克汽车试验有限公司就SCR催化剂中钒挥发测试方法进行了细节讨论， 会后形成试验验证方案， 并征集多家V-SCR生产厂样品，进行方法验证工作。 9）截止到 2016 年 11 月
6、 15 日，完成第二轮资料及修订建议征集工作，收到 12家参编企业的正式反馈意见及资料。 10）2016 年 11 月 24 日，标准工作机械性能组与牵头企业天纳克公司，在昆山试验室，进行标准第二稿的讨论，会议对标准中所有试验项目的温度、振动参数以及各技术指标进行充分细化，并讨论验证试验方案和技术可行性。 11）2016年12月2日，标准工作组完成各分标准草案第三稿，并发送各参编参编企业，收集企业反馈意见。 12）2017年6月30日，根据各企业反馈意见，形成标准征求意见稿及编制说明。本次工作组将最终形成的标准征求意见稿及编制说明提交给全国汽车标准化委员会底盘分标委公开征集意见。 4、主要参加
7、单位 中国汽车技术研究中心、天津索克汽车试验有限工作、中国环境产业保护协会、中国重型汽车集团有限公司、玉柴机器股份有限公司、无锡威孚力达催化净化器有限责任公司、昆明贵研催化剂有限责任公司、贵州黄帝车辆净化器有限公司、 云南菲尔特环保科技股份有限公司、安徽中鼎美达环保科技有限公司艾可蓝节能环保科技有限公司、托普索贸易（北京）有限公司、天纳克（中国）有限公司、庄信万丰（上海）化工有限公司、巴斯夫催化剂(上海)有限公司。 二、标准编制原则和主要内容（如技术指标、参数、性能要求、试验方法、检验规则等）的论据，解决的主要问题： 1 范围 本标准规定了柴油机排放控制关键零部件排气后处理装置 (包括氧化型催
8、化转化器 （DOC） 、 选择性催化还原转化器(SCR)， 柴油机颗粒捕集器 （DPF） 、氨逃逸催化器 （ASC） 和由以上基本后处理装置单元衍生组合的装置)的技术要求、试验方法。 2 编制原则 2.1 技术进步原则 积极采用、推广科研新成果，不断提高标准的技术含量，使标准成为科技创新转化为先进生产力的桥梁， 促进柴油机后处理装置制造业的技术进步和产业升级。 2.2 协调配套原则 标准体系要结构合理、层次分明，标准间互相协调、互为补充，努力搞好国家标准与行业标准以及国际标准与国内标准的结合。 2.3 市场导向原则 根据国民经济的发展和市场环境的变化对柴油机后处理装置制造业提出的新要求，着力提
9、高标准与市场的关联性，增强标准的适应性和有效性。 3 术语与定义 本标准的术语和定义参考了QC829-2010，并根据标准需要对部分术语和定义进行了修改和补充。 3.1 氧化型催化转化器（DOC） （1）根据生产厂家和用户对产品技术指标的要求，增加了涂层脱落率的定义。 （2） 明确采用催化转化器小样测试的方式进行试验。 用标准气模拟发动机排气，对小样进行催化性能及快速老化试验。增加催化转化器小样的定义。 （3）根据产品功能的要求，增加了NO2占比率的定义。 3.2 选择性催化还原转化器（SCR） （1）根据产品功能区别，修订了选择性催化还原转化器（SCR）的定义。 （2）根据产品功能的要求，增
10、加了选择性催化还原装置的定义。 （3）根据生产厂家和用户对产品性能要求，增加了混合均匀度的定义，同时增加了尿素理论计量比（NSR）的定义。 （4）根据生产厂家和用户对产品耐久性要求，增加了转化效率下降量的定义。 3.3 柴油机颗粒捕集器（DPF） （1）根据产品功能的要求，新增了柴油机颗粒捕集器再生装置、柴油机颗粒捕集装置的定义。 （2）根据生产厂家和用户对产品技术指标的要求，修订了过滤效率的定义。 （3） 根据生产厂家和用户对产品可靠性的要求， 新增了柴油机颗粒捕集器的 DTI试验、混合均匀度的定义。 3.4 第4部分：氨逃逸催化器（ASC） （1）根据产品的功能要求，制定了氨逃逸催化器的定
11、义； （2）根据生产厂家和用户对产品技术指标的要求， 制定了催化转化器转化效率、NOx选择性以及氨逃逸催化器（新鲜和老化）的定义； 3.5 后处理器机械性能 （1）根据不同产品发生功能的原理不同以及应用车辆环境不同，其振动和温度条件不同，增加了氨逃逸催化器、重型柴油机、轻型柴油机、入口温度的定义； （2）依据生产厂家对产品研发不同阶段技术指标考核的变化，增加了封装单元和封装总成的定义。 4 主要技术内容修订依据 4.1 氧化型催化转化器（DOC） 4.1.1. 贵金属含量试验 根据试验样品载体材质的不同，选择 HJ 509 或 QC/T 968 进行贵金属含量检测。具体的限值及评定规则参照轻型
12、车相关标准，如 18352.5。 4.1.2. 脱落率试验 在120条件下加热1小时并称重，冷却至室温后用（0.550.05）Mpa的压缩空气吹扫每个端面60s，再次将样品在120条件下加热1小时并称重。通过两次称重的质量差及催化剂涂层质量计算涂层脱落率， 要求催化剂涂层脱落率小于0.5% DOC中涂层脱落对其性能的影响比较明显，各催化剂涂层厂对本厂生产的催化剂产品，均有涂层脱落率测试的质量把控。参考行业内企业普遍的脱落率测试方法及限值制定了本项 4.1.3. 催化转化器小样起燃温度和NO2试验方法调整为：在空速为（800004000）h占比率特性试验 -1，按规定的气体气氛，使催化转化器小样
13、的入口温度在100500范围内以不大于20的间隔逐步改变。在各温度点稳定后测量记录样品入口和出口的气态CO、HC、NO、NO2和NOX浓度。绘制气态CO、THC 的起燃温度特性曲线和NO2占比率特性曲线，按照直线插值法分别求出DOC 对气态CO 和THC 的起燃温度（T50） ，以及入口温度为300时的NO2占比率。具体限值见标准文本 由于柴油发动机匹配的DOC载体体积一般为排量的0.50.8倍，根据统计数据，空速设置在80000 h-1对用于辅助DPF或者SCR等后处理器的DOC，需要具备将NO转化为NO较为合适。根据轻型、重型柴油车的发动机原机排放的区别，模拟气的气氛进行了相应的区分。行业
14、内部通行配气方案为，一氧化碳浓度为200ppm1000ppm， 碳氢化合物为100ppm500ppm， 一氧化氮浓度为200ppm500ppm。一般来讲，重型柴油车的排气组分中一氧化碳和碳氢化合物浓度较高，一氧化氮浓度较低； 而轻型柴油车的排气组分中一氧化碳和碳氢化合物浓度较低，一氧化氮浓度较高。 2的功能，参考行业内企业普遍测试方法，制定了NO2占比率的试验方法。在限值方面，借鉴行业内发动机企业为满足排放法规对DOC提出的低限要求， 并结合DOC应用条件的差异，制定了新鲜态DOC和老化态DOC的起燃温度和NO2占比率限值。 4.1.4. 快速老化 快速老化试验调整为使用催化转化器小样在马弗炉
15、里进行水热老化。 快速老化试验条件依据轻型、重型车的的排温不同，分别采用不同的耐久温度和耐久时间。 其中， 轻型柴油车的排温普遍比重型柴油车高， 轻型车的耐久温度为750，重型车的耐久温度为650。与此同时。不同车型的轻型柴油车可根据不同的排温，采用2050h不同的耐久时长。 4.2 选择性催化还原转化器（SCR） 4.2.1 预处理 依据后处理企业的工程经验，修改预处理试验方法。按SCR转化器供应商要求进行预处理；若供应商无要求，则在对SCR转化器进行预处理时，入口温度在（4505）或者发动机标定工况，时间为4h。 4.2.2 混合均匀性试验 增加混合均匀性测试，测试前需要对SCR催化转化器
16、进行改装，在载体出口端面后8mm处去掉消声段，使测速、测温和气体取样探头前端面与改装后样件出口端面平齐，移动探头，纵横移动步长610mm，使探头扫遍载体出口端面所有规定位置，逐步测量完各个位置的气体温度、速度和NH3浓度，计算温度、速度和NH3浓度的均匀性。要求SCR转化器载体出口端的气体温度、流速、NH3SCR 台架评价中气态氨的实际供应条件受尿素水溶液雾化、混合和分解效果影响而具有不确定性，进而造成催化剂性能台架评价结果出现偏差。尿素水溶液的雾化、混合水平对SCR 反应效率的影响十分显著，需要最大限度地消除尿素混合条件的干扰和影响。依据行业内企业仿真计算及工程经验，各均匀性指数限值要求不低于0.95。 浓度分布均匀性指数不小于0.95。 4.2.3 稳态转化效率 调整SCR转化效率性能测试方法。 在 （40000400） h-1空速条件下， 选取200、225、 250、 275、 300、 350、 400、 450、 500 （控制精度为5）作为测试点，每测试点下以尿素理论计量比为1.2
