本标准规定了通用小型汽油机用排气催化净化器的技术要求和试验方法。 本标准适用于通用小型汽油机用排气催化净化器性能评定。

ICS27.020
备案号：47355—2014
中华人民共和国机械行业标准
JB/T12085—2014
通用小型汽油机用排气催化净化器技术要求与试验方法
Catalytic converters of general utility small gasoline enginesTechnicalrequirementsandtestingmethods2014-07-09发布
2014-11-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言，
2规范性引用文件
术语和定义
技术要求.
催化器活性试验方法，
快速老化试验方法
催化剂脱落率试验方法
热变形试验方法
9标志、包装、运输和贮存
附录A（规范性附录）催化剂活性试验系统目
附录B（规范性附录）催化器样品取样与保存图1
升温历程线性要求示意
常压固定床催化反应器及加热装置示意图3脱落率试验流程，
模拟废气环境催化器活性试验系统示意催化器小样品剖切位置示意
空燃比特性试验氧平衡系数推荐表催化器基本参数
配气组分含量推荐方案
模拟废气污染物及氧含量检查要求表A.3催化器活性试验用排气污染物分析仪表A.4催化剂起燃温度测试数据.表A.5催化剂空燃比特性测试数据次
JB/T12085—2014
JB/T12085—2014
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国内燃机标准化技术委员会（SAC/TC177）归口。本标准起草单位：天津内燃机研究所、江苏江淮动力股份有限公司、无锡威孚环保催化剂有限公司。本标准主要起草人：林漫群、下明、贾滨、艾长庆、郑友鹏、孙亚琴、杨韧柳、胡成刚。本标准为首次发布。
1范围
通用小型汽油机用排气催化净化器技术要求与试验方法
JB/T12085—2014
本标准规定了通用小型汽油机用排气催化净化器的技术要求、试验方法及标志、包装、运输和存。本标准适用于通用小型汽油机用排气催化净化器（以下简称催化器）。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T8190（所有）往复式内燃机排放测量GB/T18377汽油车用催化转化器的技术要求和试验方法3术语和定义
GB/T8190（所有）和GB/T18377界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
转化率
conversionratio
废气中特定组分在催化器前后的浓度变化值与进入催化器前的浓度的比值。转化率按公式（1）计算。
式中：
n==±x100%
——转化率，%，k代表污染物，如，CO、HC、NO或其他成分；Ck——催化器入口污染物体积分数，10-4%或%；Cek—催化器出口污染物体积分数，10-4%或%。3.2
oxygenbalancecoefficient
氧平衡系数
以比率形式表征废气的氧化/还原性质，即：废气中所含氧化气氛含量（如O2），与废气中还原性气氛（如CO、HC等）被完全氧化所需的氧化气氛含量之比，计算方法见公式A.1。3.3
起燃温度
light-offtemperature
在催化器入口废气温度逐渐升高的过程中，催化器对特定污染物的转化率首次达到50%时所对应的催化器入口气体温度。
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400C转化率conversionratioat400centigradeC400
起燃温度特性试验曲线中催化器入口气体温度为400℃时，催化器对污染物的转化率。3.5
脱落率desquamativeratio
破坏试验前后脱落掉的催化剂质量与催化剂初始涂附质量之比。3.6
无催化器起燃试验converterfreelight-offtest不安装催化器的条件下按起燃试验流程实施的试验。3.7
有效试验上限温度upperlimitofvalidtesttemperature无催化器起燃试验过程中，受试验系统加热升温引发模拟废气中污染物浓度降低率达到10%时所对应的废气温度，温度测量位置同A.3.4。3.8
空速spacevelocity
单位时间流过单位体积催化器的废气流量，单位为每小时（h-\）。4技术要求
4.1催化器活性
4.1.1催化器活性试验应按第5章的规定进行测试，应注明试验条件以及催化器状态，即，是否经过老化处理。推荐使用经过第6章规定的老化后样品的活性测试数据作为评价技术指标。4.1.2企业应根据催化器性质和使用场合不同，通过技术文件规定催化器对CO、HC和NO的起燃温度Ts0、400℃转化率C40o以及空燃比特性等各项技术指标，并以此作为合格判定依据。4.1.3被测催化器样品在老化后对CO、HC和NO的起燃温度T50升幅宜小于150℃。4.2月
脱落率
脱落率试验样品为实际使用的全尺寸催化器，应按第7章的规定进行测试。4.2.2
催化剂涂层脱落率宜不超过6%。热变形
热变形试验样品为实际使用的全尺寸催化器，应按第8章的规定进行测试。4.3.2
要求试验后载体结构完整，变形量宜在产品技术文件中规定或由供需双方协商确定。5催化器活性试验方法
5.1总则
催化器活性试验包括起燃温度特性试验和空燃比特性试验。试验系统应满足附录A的要求。
样品要求见附录B
5.2试验前样品激活处理
催化器活性试验前应对样品进行激活处理。5.2.1
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5.2.2推荐按5.3的规定进行一次起燃温度特性试验作为激活处理，企业也可自行制定激活规范。5.2.3如果两次活性试验时间间隔较短（不宜超过8h）可省略激活处理，企业也可根据工程经验自行设定免激活处理判定依据。
5.3起燃温度特性试验
测试气氛环境配气组分含量推荐方案见表A.1。5.3.1
5.3.2氧平衡系数β测试条件推荐值分别为0.97土0.01和1.03土0.01，企业技术文件也可规定在其他β值条件下进行测试，氧平衡系数应在试验报告中声明。5.3.3试验空速条件为40000h-±1500h-l。5.3.4试验温度条件如下：
a）起燃温度特性试验应在升温过程中进行，试验初始催化器入口废气温度应不超过80℃，最高温度可根据实际需要设定，但应去除高于有效实验温度上限的数据：b）催化器入口废气升温速率可在10℃/min～15℃/min之间选择和设定，催化器入口废气温度在CO转化率达到50%之前和之后至少50℃范围内应保持线性升温过程且符合升温速率设定值，即该时间段实测升温历程应保持在设定升温速率对应理论升温历程中心线的土5℃范围内，升温过程示意如图1所示：
c）应对催化器样品所处区域环境温度进行控制，催化器入口废气温度达到100℃之前，催化器样品所处区域环境温度应已缓慢升高并稳定于150℃土10℃，此后该区域处于保温状态，如图2所示。
允许偏差范围±5℃
理论升温中心线
时间s
图1升温历程线性要求示意
气体加热器
模拟废气
催化器入口废气温度
催化器样品
导气管
催化器环境温度
催化器环境加热器
图2常压固定床催化反应器及加热装置示意JB/T12085—2014
5.3.5数据处理要求如下：
5.3.5.1以催化器入口废气温度为横坐标，以各污染物转化率为纵坐标绘制起燃温度特性曲线。5.3.5.2按照线性插值法求出催化器对各种污染物的起燃温度Tso和400℃转化率C400。5.3.6重复性要求如下：
a）应连续进行起燃温度试验，直至相邻两次试验的各污染物成分起燃温度Tso偏差的绝对值均不超过10℃，即认为数据已经稳定；b）以上述两次相邻试验的平均值作为试验结果。5.4空燃比特性试验
5.4.1推荐试验气氛环境见表A.1。5.4.2模拟废气的氧平衡系数β推荐值见表1，以氧平衡系数β递增次序进行试验，控制精度土0.01。表1空燃比特性试验氧平衡系数推荐表序号
5.4.3试验空速条件为40000h-±1500h-。5.4.4
催化器入口废气温度为400℃土10℃。5
以氧平衡系数β作为横坐标，以各组分转化率为纵坐标绘制空燃比特性曲线。6快速老化试验方法
6.1一般要求
6.1.1推荐使用水热稳定法进行催化器快速老化试验。6.1.2被测样品宜按附录B的相关规定制备。8
6.1.3在快速老化试验前和试验后应按第5章的规定进行催化器活性试验，对比活性劣化程度。6.2水热稳定法
6.2.1以含水量10%土2%（质量分数）的水蒸气通入被测催化器样品，试验空速为20000h-土1500h-。6.2.2催化器中心部位温度由室温经2h±15min缓慢升至950℃土20℃，随后保持5h，最后经30min土15min缓慢降温至500℃以下。7催化剂脱落率试验方法
7.1试验流程
金属载体催化器需对全尺寸催化器进行催化剂脱落率试验，试验流程如图3所示。具体流程如下：7.1.1将待检催化器置于120℃土10℃空气环境中保温30min，随后每10min进行一次称重，两次相邻称重的质量变化值相对原始样品质量的比值小于1%即可判定为已被烘干。7.1.2称重应使用分析天平，误差不超过土1mg。样品自保温炉中取出至完成秤重时间应不超过2min。7.1.3脱落试验：将被测样品自然冷却至室温后置于超声波清洗仪水槽中，超声波作用10min，超声波清洗机技术参数应按企业技术文件的规定。7.1.4再次按照7.1.1和7.1.2进行烘干和称重。7.2数据处理
7.2.1催化剂涂附量计算
催化剂涂附量计算方法如下：
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a）测量并计算样品载体净体积。将载体净体积与催化器标称的单位容积催化剂涂覆量的乘积定义为样品催化剂涂附量m3;
b）企业标准也可另行规定催化剂涂附量的确认方法。7.2.2脱落率计算
脱落率μ按公式（1）计算。
u=m-100% ..
式中：
初始质量，单位为克（g)；
脱落试验后质量，单位为克（g)；催化剂涂附量，单位为克（g)。8热变形试验方法
......
将全尺寸被测催化器样品置于950℃土10℃空气环境下保温10min。8.1
8.2将被测试样取出置于室温空气环境中冷却至50℃至室温之间。8.3重复8.1和8.2，共循环10次。初始阶段
样口烘干
样品称重
清洗阶段
脱落试验
质量复测
样口烘干
样品称重
涂附量计算
涂附量
图3脱落率试验流程
.......
..................(2)
脱落率计算
脱落率计算
写合格判定
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9标志、包装、运输和购存
9.1每只催化器或最小规格的催化器包装上应标明产品型号和生产厂名称或商标，标志的方式及位置应在产品文件中规定或由供需双方协商确定。9.2催化器包装箱内应有产品基本信息表，见表2。9.3外包装箱上推荐注明生产厂名、产品名称、规格尺寸、催化器型号、装箱数量等字样或标志。9.4催化器贮存库房应保持通风、干燥。要保证催化器在运输过程中不致碰伤。9.5
表2催化器基本参数
催化器基本参数表
生产厂名称
产品型号
生产批次
外壳直径mm
或端面长×宽
载体材料
载体形式
贵金属种类
上载质量比例
口金属bZxz.net
口蜂窝
贵金属上载量gL：
催化剂总上载量g/L：
口陶瓷
生产日期
外壳长度mm
口其他：
孔密度（孔/平方英寸）
安装方向性
保存期限
总成质量g
口丝网
口热管
口有方向性
口其他：
口无方向性
A.1催化剂活性试验的设备要求
附录A
（规范性附录）
催化剂活性试验系统
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催化剂评价系统如图A.1所示，将多种标准气体混合并流经热交换器加热，达到预定的混合气体浓度、流量和温度以模拟发动机废气。废气流过催化器后，对废气成分进行测量，并与混合气原始浓度进行对比，得出催化器对各种污染物成分的转化率。流量
控制器
热交换器
催化器
废气分析仪
图A.1模拟废气环境催化器活性试验系统示意A.2气源种类与要求
A.2.1系统气源所需模拟的发动机废气推荐包括：CO、CO2、C,H6、C3Hg、NO、O2和N2等成分。A.2.2气源所用A.2.1所述标准气的浓度偏差应在标称值的土2%范围内，所有标定气的含量（体积分数）单位为%或10-4%。
A.2.3模拟废气浓度要求如下：
A.2.3.1推荐配气方案见表A.1，其中THC为丙稀与丙烷按4：1混合配制，企业也可通过技术文件规定其他配气方案。
A.2.3.2应检查模拟废气中各种污染物及氧气含量的稳定性，以不低于1Hz的采样频率连续60s，实测的含量平均值与目标值的相对偏差应不大于表A.2规定的限值。A.2.3.3应在催化器活性试验前及试验后5min内，按A.2.3.2的规定对污染物及氧气进行含量稳定性检查。
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含量（体积分数）
污染物种类
表A.1面
配气组分含量推荐方案
成分种类及含量（体积分数）
污染物成分
60s实测平均值与目标值相对偏差%
C,Hg与C,Hg按4：1混合
甲烷当量C,10-%
平衡气
其他成分
其他成分
%或10-4%
企业自定如H2
模拟废气污染物及氧含量检查要求NO
氧平衡系数β按公式A.1计算。
式中：
O2含量（体积分数），%；
-NO含量（体积分数），%；
2Co,+CNo
Cco +9Cc,Hg +10CcHg +Ch2
CO含量（体积分数），%；
C,H。（丙烯）（体积分数），%，C当量；C,Hs（丙烷）（体积分数），%，C3当量；-H2含量（体积分数）（如有），%。THC
根据氧平衡系数计算
A.2.4流过催化器的模拟废气流量应根据催化器样品的载体净体积以及试验空速计算确定。02
A.2.5污染物分析使用直接采样法，参照GB/T8190.1的规定。仪器测量原理应符合表A.3的规定，在试验数据表格中注明所使用分析仪的试验原理、单位等。为保证数据可比性，在试验或数据对比前应确认每种废气成分所使用的分析仪器在试验原理和精度等方面应保持一致。表A.3催化器活性试验用排气污染物分析仪排气排放物
一氧化碳（CO）
二氧化碳（CO2）
总碳氢（THC）
氧(02)
一氧化氮（NO）
气体加热系统技术要求
排放分析仪原理
不分光红外线（NDIR）分析仪
不分光红外线（NDIR）分析仪
氢火焰离子化检测器（FID）分析仪顺磁式（PMD）氧分析仪
不分光红外线（NDIR）分析仪，或化学发光检测器（CLD）分析仪A.3.1
试验测试系统至少应在初次使用、每个月以及未经验证的新混合气方案启用前进行无催化器起燃试验，以确定试验系统有效试验上限温度，与CO、HC和NO对应的有效试验上限温度均应高于400℃。
A.3.2起燃温度特性试验过程中应同步记录催化器入口废气温度。试验系统所有气体温度测量偏差应不超过仪器量程的土1%F.S.。A.3.3
催化器入口废气温度测点位置应置于样品上游的气流中心部位，距催化器入口20mm土2mm处。
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