[01197133]汽油车三效催化转化器多学科优化设计理论、集成关键技术及应用

该项目根据2002年12月19日湖南省科学技术厅（湘科计[2002]87号）批文，以湖南省科学技术厅科技攻关计划项目“车用三效催化转化器理论方法、关键技术及应用”立项，由湖南大学、湖南鸿瑞新材料有限公司和湖南威斯特汽车零配件有限公司共同完成。该项目研究了基于多基元反应及多工况的车用三效催化转化器数值仿真技术，实现多形状车用三效催化转化器的多参数耦合的仿真优化，发展基于智能信息融合的车用三效催化转化器工作环境的优化匹配测控技术，采用非等间隔灰色系统预测技术对车用三效催化转化器耐久性寿命进行预测，并进行冷起动过程和起燃特性的试验研究，使三效催化转化器满足欧Ⅲ及以上标准，并为满足更高排放要求的高性价比三效催化转化器设计提供理论依据。与国内外同类技术比较可见，该项目是在考虑详细化学反应机理基础上，进行了三效催化转化器载体单个孔道内反应流的数值模拟，在三效催化转化器的三维建模中还加入了储放氧反应的传热传质模型，并针对载体参数进行优化设计，还首次应用纳米贵金属钯/分子筛催化剂来提高转化效率，降低成本。此外，项目也研究了基于智能信息融合的车用三效催化转化器工作环境的优化匹配测控技术，上述研究在国内还是首次，在国际上也属于先进水平。该项目研究的车用三效催化转化器与整车优化匹配后，经过国家汽车质量监督检验中心（襄樊）的测试，达到欧Ⅳ排放标准。产品的起燃温度低、有害物转化效率高，达到同类产品的国际先进水平。该项目研究成果在技术上完善了国内在三效催化转化器方面的研究，为研究满足更高排放标准的高性价比三效催化转化器提供了丰富的理论基础和关键技术。应用本技术成果的三效催化转化器性能好，价格较低，得到了越来越多用户的肯定，该技术的推广应用，对我国汽车零部件产业的发展以及国家的经济发展具有重大的意义。该三效催化转化器可以满足今后几年我国的汽车尾气排放限制要求，完全符合我国环境保护的基本国策、拥有自主知识产权的要求和我国汽车零部件的国产化趋势。同时，本产品具有投资回收期短，投资回报率高，生产成本较低等优点，已经为湖南威斯特汽车零配件有限公司、湖南鸿瑞新材料有限公司等赢得了相当可观的利润，这些企业正进一步扩大生产规模，推广产品市场；由于本产品价格低于同类产品，而且排气转化性能优良，使用耐久性好，与整车的匹配性能良好，得到了广大用户的肯定，并且将会吸收越来越多的用户的使用。该项目在老化与寿命预测等方面的研究有待进一步深入，并进一步加速该成果的转化。