Grundlagt i juli 2024, som Kina Benzinpartikelfilter (GPF) Katalysator Leverandører og Engros Benzinpartikelfilter (GPF) Katalysator Fabrik,
Longyou Shuochun New Material Technology Co., Ltd. er en højteknologisk virksomhed, der specialiserer sig i coating og salg af trevejskatalysatorer. Den er dybt engageret i området for nye materialer.
Virksomheden holder altid øje med industriens frontlinje, lærer aktivt af og trækker på de avancerede formler og modne teknologier fra indenlandske og udenlandske kolleger. Gennem dybdegående forskning og lokalisering af mainstream-formler justerer den præcist forholdet mellem råmaterialer som sjældne jordarter, ædle metaller og ikke-ædle metaller for at sikre, at de coatede bærere, der produceres, har stabil katalytisk aktivitet og pålidelig ydeevne.
Virksomhedens produkter dækker en række specifikationer og modeller, og produkterne og teknologierne er anvendelige til biler, motorcykler, almindelige motorer, entreprenørmaskiner, marinekraft, generatorer, landbrugsmaskiner og andre områder.
I fremtiden vil virksomheden fortsætte med at lære avanceret industri erfaring, optimere produktion og service og bidrage til at nå målene om kulstofpeak og kulstofneutralitet i Kina og resten af verden.
Arbejdsprincip for GPF: Filtrering og regenerering
Det grundlæggende arbejdsprincip for benzinpartikelfilteret (GPF) er meget lig det for dieselpartikelfilteret (DPF), der begge involverer en proces med fysisk filtrering og regenerering.
1. Filtreringsmekanisme
GPF anvender et honeycomb-keramisk substrat med skiftevis tilstoppede kanaler, hvilket tvinger udstødningsgassen til at strømme gennem de porøse vægge. Partikler fanges enten inden for eller på overfladen af disse vægge gennem mekanismer som diffusion, opsnapning og inertipåvirkning. Filtreringseffektiviteten er ekstrem høj, idet partikelantallets filtreringseffektivitet overstiger 90 %.
2. Regenereringsmekanisme
Regenerering er ligeledes afgørende for den kontinuerlige drift af GPF. Heldigvis favoriserer benzinmotorers driftsbetingelser naturligvis GPF-regenerering.
Kernefordel: Høj temperatur og kemisk miljø
Benzinmotorer kører typisk i nærheden af trevejskatalysatoren, hvor udstødningstemperaturerne er højere, og motorbelastningen svinger betydeligt, hvilket gør det lettere at nå regenereringstemperaturer. Vigtigst er det, at benzinmotorer arbejder tæt på det støkiometriske luft-brændstofforhold, hvilket betyder, at både reducerende gasser (CO, HC, H2) og oxiderende gasser (O₂, NOx) eksisterer side om side i udstødningen.
Typer og integrationsordninger af GPF-katalysatorer
GPF-katalysatorer er ikke helt nye materialer, men er tæt integreret med eksisterende tre-vejs katalysatorer. Der er tre mainstream integrationsordninger:
1. Coated GPF
Dette er i øjeblikket den mest almindelige og klassiske løsning.
Struktur: Inde i de porøse vægge af GPF-substratet påføres en tre-vejs katalysator (TWC) belægning. Belægningssammensætningen er identisk med den for en konventionel TWC: platin (Pt), rhodium (Rh) og palladium (Pd) tjener som de aktive komponenter, mens aluminiumoxid (Al₂O3), ceriumoxid (CeO₂) og zirconia (ZrO₂) anvendes som washcoatmaterialer.
Arbejdsprincip:
（1） Gasrensning: Den fungerer som en miniature "firevejs" katalysator, der fortsætter med at rense CO, HC og NOx, når udstødningen passerer gennem væggen.
（2）Regenereringsfremme:
Aktiv regenerering: Når der er behov for regenerering, beriger motorens ECU kortvarigt luft-brændstofblandingen og producerer udstødning rig på CO og HC. Disse gasser oxideres på GPF-katalysatoroverfladen og frigiver betydelig varme, der hurtigt hæver den indre temperatur af GPF til over 600°C for at brænde den ophobede sod af.
Passiv regenerering: Ved normal støkiometrisk drift kan NO₂ og O₂ i udstødningen også kontinuerligt oxidere en del af den indespærrede sod ved hjælp af katalysatoren.
2. Ubelagt GPF
Struktur: GPF-substratet bærer ingen katalytisk belægning og tjener udelukkende som et partikelfilter.
Konfiguration: Denne type GPF er typisk installeret som en separat komponent nedstrøms for den konventionelle trevejskatalysator.
Arbejdsprincip: Gaseous pollutants are treated by the upstream TWC, while the GPF focuses solely on trapping particulate matter. Regeneration depends on the high exhaust temperature generated by the TWC or on active engine control strategies to raise the exhaust temperature.
Anvendelse: Det giver en lavere pris, men har relativt ringere regenereringsydelse og gasrensningseffektivitet sammenlignet med coatede designs.
3. 4-vejs katalytisk konverter
Dette er et meget integreret koncept, der kombinerer funktionerne fra en TWC og en GPF i en enkelt enhed.
Struktur: GPF-substratet er placeret i en tæt koblet position og belagt med en høj belastning af tre-vejs katalysatormateriale.
Formål: At opnå samtidig rensning af CO, HC, NOx og partikler i en enkelt komponent.
Udfordring: Denne konfiguration stiller meget høje krav til katalysatorens termiske stabilitet og lys-off ydeevne, hvilket resulterer i større teknisk kompleksitet og højere omkostninger.
Nøglekemiske reaktioner af GPF-katalysatorer
For coatede GPF-systemer kan de kemiske reaktioner opdeles i to hovedkategorier:
1. Standard tre-vejs katalytiske reaktioner (under støkiometriske forhold):
2CO O2 → 2C02
HC O2 → C02 H20
2NOx → N2 xO2
2. Reaktioner, der fremmer regenerering:
Sodoxidation:
C O₂ → CO₂ (direkte oxidation)
C 2NO₂ → CO₂ 2NO (Oxidation via NO₂ — den primære vej for passiv regenerering)
Eksotermiske reaktioner (til aktiv regenerering):
2CO O2 → 2C02 (Exothermic)
HC O2 → C02 H20 (Exothermic)
Den varme, der frigives fra disse reaktioner, øger direkte temperaturen på GPF-substratet, hvilket muliggør sodforbrænding og regenerering.
