汽车环境保护学PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 我国环境保护的原则和政策 1

1.2 生态平衡与环境污染 2

1.2.1 环境问题与生态系统 2

1.2.2 自然界的调节和净化功能 4

1.2.3 环境污染与破坏 5

1.3 汽车及内燃机污染与危害 6

1.3.1 汽车及内燃机污染的主要表现 6

1.3.2 内燃机排气组成与有害物质 6

1.3.3 污染物计量单位 7

1.3.4 主要有害成分的危害 8

思考题 10

1.4 本课程的任务 10

第二章 大气污染与汽车公害 12

2.1 大气污染 12

2.1.1 大气的正常组分与污染物质 12

2.1.2 大气净化的尺度与质量标准 13

2.1.3 大气污染的来源 15

2.1.4 严重大气污染事件 15

2.1.5 对流层逆温现象与大气污染 17

2.1.6 二氧化碳的温室效应 17

2.2 光化学烟雾形成机理 18

2.2.1 光化学烟雾的组成与产生条件 18

2.2.2 哈根·斯密特(Haagen Smit)O3形成理论 18

2.2.3 卡普兰(Caplan)反应图形 19

2.2.4 烟雾室模拟试验 21

2.3.1 汽车公害的严重性 22

2.3 汽车排气公害 22

2.3.2 我国汽车排放现状及其对大气的影响 23

2.4 汽车和内燃机排放标准 25

2.4.1 汽车怠速排放标准 26

2.4.2 汽车行驶排放标准 27

2.4.3 曲轴箱及蒸发物排放标准 29

2.4.4 柴油机烟度及微粒排放标准 29

思考题 30

第三章 城市环境噪声与交通噪声 32

3.1 噪声的性质、来源与分类 32

3.1.1 噪声的定义和特点 32

3.1.2 噪声的来源与分类 32

3.2.1 声场的类型 33

3.2.2 声压级，声强级，声功率级 33

3.2 与噪声有关的声学基本知识 33

3.2.3 噪声级计算 34

3.2.4 噪声的频谱与分析 35

3.3 评价环境噪声的基本方法 37

3.3.1 响度级 37

3.3.2 计权声级和A声级 37

3.3.3 统计声级 38

3.3.4 等效声级 39

3.3.5 交通噪声指数 39

3.4 噪声的危害与控制标准 40

3.4.1 噪声的危害 40

3.4.2 环境噪声容许标准 41

3.5 城市环境噪声与交通噪声 43

3.5.1 我国城市环境噪声水平 43

3.5.2 交通噪声 44

3.5.3 汽车噪声 46

思考题 49

7.5 非直喷式柴油机的排放性能与主要影响因素 49

4.1 汽车发动机噪声分类 50

第四章 汽车发动机噪声与控制 50

4.2 燃烧噪声 52

4.2.2 燃烧噪声的影响因素 52

4.2.1 燃烧噪声的形成 52

4.3 机械噪声 56

4.3.1 机械噪声的形成 56

4.3.2 机械噪声的影响因素 57

4.4 气体动力噪声 58

4.4.1 进气噪声 58

4.4.2 排气噪声 59

4.4.3 冷却风扇噪声 60

4.5 发动机噪声的估算 62

4.4.4 废气涡轮增压器噪声 62

4.6.1 对气体动力噪声的控制 63

4.6.2 对燃烧噪声的控制 63

4.6 发动机噪声的控制 63

4.6.3 对机械噪声的控制 64

4.7 发动机噪声限值标准 64

思考题 65

第五章 汽油机排气污染 66

5.1 概述 66

5.2 化学平衡时燃烧产物各组分的求法 67

5.3 一氧化碳的生成机理与影响因素 70

5.3.1 表现理论分析 70

5.3.2 CO2和H2O的高温离解反应 71

5.3.3 化学动力学浓度冻结现象对CO消失反应的限制 72

5.3.4 影响一氧化碳排放的因素 73

5.4 未燃烃生成机理与影响因素 75

5.4.1 未燃烃生成机理 75

5.4.2 影响未燃烃排放的运行因素 79

5.4.3 燃烧室面容比及与其有关的结构因素对未燃烃排放的影响 82

5.5 氮氧化物的生成机理的影响因素 84

5.5.1 捷尔杜维奇链反应 84

5.5.2 NO的平衡浓度 85

5.5.3 非平衡过程 85

5.5.4 NO的分解 87

5.5.5 影响NO生成的因素 88

5.6 发动机的典型排放特性 90

5.6.1 等速排放特性 90

5.6.2 负荷排放特性 91

5.6.3 运转工况排放特性 92

思考题 93

第六章 车用汽油机排气污染的控制 94

6.1 概述 94

6.1.1 前处理净化 94

6.1.2 机内净化 95

6.1.3 后处理净化 96

6.2 废气再循环(EGR) 96

6.2.1 EGR作用及基本原理 96

6.2.2 EGR率计算公式 96

6.2.3 EGR控制要求 97

6.2.4 EGR系统的基本类型 98

6.2.5 EGR率对汽油机净化与性能的影响 99

6.3 燃油掺水 100

6.3.1 掺水方法与净化原理 100

6.3.2 乳化燃料的净化特性 101

6.4 分层充气燃烧系统 102

6.4.1 分层充气燃烧的基本设想 102

6.4.2 分层充气燃烧系统的基本类型 102

6.4.3 分层充气燃烧系统的排放特性 106

6.5 均质稀燃技术 107

6.5.1 丰田扰流发生罐方式 108

6.5.2 日产双火花塞急速燃烧方式(即Z方式) 109

6.5.3 三菱的喷射阀方式 109

6.5.4 东洋工业的SCS方式 111

6.6 改善化油作用，精确控制空燃比 111

6.6.1 起动和冷态运转时混合气控制 112

6.6.3 减速时混合气控制 113

6.6.2 怠速时混合气控制 113

6.6.4 进行EGR时的混合气控制 114

6.6.5 提高和改进化油器产品质量 114

6.6.6 采用新式化油器 114

6.7 汽油喷射 115

6.8 改进汽油机点火系统 117

6.8.1 对点火系统性能参数实现最佳调节 117

6.8.2 改革现用的点火系统 118

6.8.3 有用电子点火系统 120

6.9 其他机内净化措施 120

6.9.1 采用多气门结构 120

6.9.2 缩小汽油机挤气间隙区 120

6.10.2 热反应器 121

6.10.1 空气喷射 121

6.10 排气后处理 121

6.9.3 合理选用发动机常用工况 121

6.10.3 氧化催化转化器 123

6.10.4 还原催化转化器和三元催化转化器 124

6.10.5 防止燃油蒸发排放的措施 126

6.11 车用发动机排气净化前景与展望 128

思考题 129

第七章 柴油机排气污染与控制 130

7.1 概述 130

7.2 直喷式柴油机有害排放物的生成机理 132

7.2.1 燃油喷注 132

7.2.2 燃油喷注分区模型 133

7.2.3 喷注中有害排放物的生成 135

7.3.1 未燃烃 136

7.3 直喷式柴油机有害气体排放物的浓度变化与影响因素 136

7.3.2 一氧化碳 139

7.3.3 氮氧化物 142

7.3.4 其他有害排放物 147

7.4 球形油膜燃烧系统的工作特点与排放性能 148

7.6 柴油机微粒排放 151

7.6.1 概述 151

7.6.2 排气微粒的组成与特征 152

7.6.3 柴油机微粒生成机理 153

7.6.4 影响微粒排放的主要因素 156

7.7 车用柴油机废气净化措施 159

7.7.1 废气再循环 159

7.7.2 改进柴油机燃烧系统 161

7.7.5 微粒净化 163

7.7.3 应用柴油机电控喷射技术 163

7.7.4 采用一系列可变化技术和多气门结构 163

7.7.6 合理选用发动机常用工况 165

7.7.7 燃油掺水 166

7.7.8 其他措施 168

思考题 169

第八章 其他发动机的排气污染与净化途径 170

8.1 LPG和CNG发动机 170

8.1.1 LPG和CNG的理化特性 170

8.1.2 低污染的原因与存在问题 171

8.1.3 发动机排放特性与净化途径 172

8.2 氢发动机 173

8.2.1 氢发动机的燃烧特点 173

8.2.2 氢发动机的排放特性与净化方法 174

8.2.3 汽油、氢气混合燃烧的新尝试 175

8.3 三角旋转活塞式汽油机 175

8.3.1 转子机的原始排放特性 176

8.3.2 影响排放性能的主要因素 176

8.3.3 怠速和低负荷排放性能分析 178

8.3.4 减少排污的方法与措施 179

8.3.5 转子机的分层充气燃烧系统 180

8.4 甲醇发动机 183

8.4.1 甲醇的理化特性 183

8.4.2 甲醇发动机工作方式与净化性能 183

思考题 185

9.1.2 汽车行驶试验规范 186

9.1.1 汽车怠速试验规范 186

9.1 排气成分测定的试验工况 186

第九章 汽车发动机排污监测技术 186

9.1.3 柴油机烟度测定试验工况 194

9.1.4 燃料蒸发排放测定工况 196

9.2 排气分析的取样方法 197

9.2.1 直接取样法 197

9.2.2 全量取样法 198

9.2.3 比例取样法 199

9.2.4 定容取样法 200

9.3 排气成分分析仪 202

9.3.1 NDIR分析仪 202

9.3.2 FID及HFID检测器 204

9.3.3 CLA分析仪 205

9.3.4 气相色谱分析装置 207

9.4 烟度测定方法与仪表 208

9.4.1 波许(Bosch)式烟度计 209

9.4.2 哈特立奇(Hartridge)式烟度计 209

9.4.3 冯布兰德(Von Brand)式烟度计 210

9.4.4 森格曼(Ringelman)比色法 210

9.4.5 PHS式烟度计 211

9.4.6 重量式烟度计 212

9.5 微粒排放测定 212

9.6 噪声测量仪 213

9.6.1 声级仪 213

9.6.2 频率分析仪 214

9.6.3 噪声记录仪 215

9.7 排气成分计算 215

思考题 220