汽车排气污染治理及催化转化器PDF电子书下载

1 汽车排放污染与城市空气质量 1

1.1 城市大气污染来源与危害 1

1.1.1 大气污染的起源 1

1.1.2 与机动车相关的空气污染物及其污染状况 2

1.1.3 空气质量标准、污染指数及污染警报 9

1.1.4 汽车排放污染物的危害 12

1.2 机动车排放对城市空气质量的影响 13

1.2.1 机动车保有量的发展 14

1.2.2 城市机动车污染物排放清单 16

1.2.3 机动车污染分担率 18

1.2.4 城市大气环境质量分析 19

1.3.1 机动车排放影响因素 21

1.3 机动车排放影响因素与排放因子 21

1.3.2 机动车排放因子的确定 22

1.3.3 不同技术条件下的机动车排放因子 27

1.4 城市机动车排放污染物的扩散 30

1.4.1 气象条件对扩散的影响 30

1.4.2 街道峡谷汽车污染扩散模式 33

1.4.3 公路线源汽车污染扩散模式简介 37

1.4.4 扩散模式的应用 39

参考文献 39

2.汽车排放污染控制技术对策 41

2.1 国外汽车排放标准和控制历程 41

2.1.1 机动车排放法规的演变 41

2.1.2 国外汽车排放法规和测试规程 42

2.2.1 排放控制技术的发展 48

2.2 控制汽车排放污染的技术手段 48

2.2.2 汽车发动机的类型 49

2.2.3 汽油车(点燃式发动机)排放控制技术 50

2.2.4 柴油车(压燃式发动机)排放控制技术 53

2.3 车用燃料技术 54

2.3.1 汽油无铅化进程 55

2.3.2 常规燃料技术 57

2.3.3 替代燃料 60

2.4 排放控制措施的成本和削减潜力 64

2.4.1 汽油轿车及轻型货车 64

2.4.2 重型汽油车 66

2.4.3 摩托车 66

2.4.4 柴油车 67

2.5.1 我国机动车排放控制状况 69

2.5 我国控制汽车排放的标准和技术政策 69

2.5.2 法规与标准 70

2.5.3 机动车排放污染防治技术政策 72

参考文献 74

3 控制汽车排放污染的管理对策 76

3.1 新车排放控制管理体系 76

3.1.1 国外新车排放控制管理体系 76

3.1.2 国外新车排放控制的成功经验 80

3.1.3 我国新车排放控制管理现状 81

3.1.4 我国新车排放控制管理体系设想 82

3.2 在用车排放污染管理对策 84

3.2.1 国外在用车排放控制措施 84

3.2.2 我国在用车排放控制管理现状 88

3.3.1 排放标准的变通办法 89

3.2.3 我国在用车排放控制管理体系设想 89

3.3 汽车污染控制的综合管理措施 89

3.3.2 经济手段 90

3.3.3 交通管理措施 90

3.3.4 其他非技术对策 91

3.3.5 有关税收政策和城市交通管理的建议 92

参考文献 93

4 城市汽车排放污染控制目标与综合治理 94

4.1 机动车排放发展趋势及控制目标 94

4.1.1 机动车排放污染趋势 94

4.1.2 机动车排放控制目标的建立 96

4.2 城市汽车排放污染的控制规划 97

4.2.1 新车排放控制方案的削减潜力 98

4.2.2 新车排放控制对策的费用效益分析 101

4.2.3 推荐的新车排放控制标准 104

4.3 城市汽车污染的综合治理 104

4.3.1 我国典型城市机动车运行、使用状况分析 104

4.3.2 我国部分城市新车排放控制管理现状与特点 105

4.3.3 完善在用车检查维护(I/M)制度 106

4.3.4 在用车的其他排放控制对策 108

4.4 世界典型城市汽车排放污染控制实例分析 113

4.4.1 曼谷的汽油无铅化进程 113

4.4.2 墨西哥城的综合控制方案 115

4.4.3 香港的综合治理措施 117

参考文献 117

5.1 发动机工作过程简述 119

5.1.1 发动机的构造及主要参数 119

5 汽车排放污染物的生成机理及检测技术 119

5.1.2 四冲程汽油发动机工作过程 121

5.1.3 四冲程柴油机工作原理 122

5.1.4 二冲程发动机的工作过程 124

5.2 排气有害成分产生机理 125

5.2.1 氮氧化物(NOx) 125

5.2.2 一氧化碳(CO) 126

5.2.3 碳氢化合物(HC) 127

5.2.4 微粒及碳烟 129

5.2.5 排放污染物的评定指标 132

5.3 影响排气污染物生成的主要因素 133

5.3.1 过量空气系数Φa的影响 133

5.3.2 点火提前角的影响 135

5.3.3 运转工况的影响 136

5.3.4 发动机类型的影响 137

5.4.1 检测方法 138

5.4 排气污染物的检测方法和试验设备 139

5.4.2 排气污染物的取样系统 141

5.4.3 微粒及烟度测量 147

5.4.5 燃油蒸发污染物的测量方法 150

参考文献 151

6 降低发动机排放污染的理论和应用技术 153

6.1 汽油机排气污染控制技术 153

6.1.1 电子控制燃油喷射系统 153

6.1.2 推迟点火提前角 161

6.1.3 废气再循环(EGR) 162

6.1.4 燃烧系统优化设计 163

6.1.6 可变进排气系统 165

6.1.5 点火能量和点火系统 165

6.2 稀薄燃烧及缸内直喷式汽油机 167

6.2.1 汽油机稀薄燃烧问题的提出 167

6.2.2 非直喷式稀薄燃烧方式 169

6.2.3 缸内直喷式稀薄燃烧方式 171

6.2.4 二冲程缸内直喷稀燃发动机 174

6.3 机外净化与非排气污染物控制 176

6.3.1 机外净化技术概述 176

6.3.2 非排气污染物及其净化技术 179

6.4 柴油发动机排气污染物控制技术 181

6.4.1 概述 182

6.4.2 推迟喷油提前角 184

6.4.3 EGR的效果及控制 185

6.4.4 增压及增压中冷 187

6.4.5 改善喷油系统和喷油特性 188

6.4.6 改进燃烧方法和燃烧室 193

6.4.7 柴油机的预混合燃烧 199

6.5 新型动力系统及新能源 202

6.5.1 含氧燃料和二甲醚 203

6.5.2 生物燃料 206

6.5.3 氢燃料 206

6.5.4 太阳能汽车 208

6.5.5 电动车和混合动力车 209

6.5.6 可变排量发动机 212

6.5.7 高效低污染汽车动力系统实现的可能性 212

参考文献 214

7.1.1 催化反应的过程及扩散的影响因素 215

7.1 催化技术的基本原理和概念 215

7 催化转化器的工作原理及物化特性 215

7.1.2 吸附过程及相关概念 216

7.1.3 两个重要的表面催化反应机理 218

7.1.4 催化作用的本质 218

7.1.5 工业催化剂的性能要求 219

7.2 催化转化器概述 220

7.2.1 催化转化器的结构 220

7.2.2 汽车尾气催化转化器的发展历程及分类 222

7.3 催化转化器中催化剂的化学组成 223

7.3.1 贵金属在催化剂中的作用 223

7.3.2 稀土元素在催化剂中的作用 225

7.3.3 替代贵金属催化剂的研究 230

7.4.1 氧化铝的通性 233

7.4 催化剂载体 233

7.4.2 粒状氧化铝 234

7.3.3 整体式催化剂载体 234

7.5 催化转化器中催化剂的作用机理 236

7.6 三效催化剂的劣化机理 239

7.6.1 热失活 239

7.6.2 化学中毒 240

7.7 稀薄燃烧型催化剂 242

7.8 代用燃料汽车催化剂 245

7.9 前景和展望 245

参考文献 246

8 催化剂的研制及实验室评价方法 248

8.1 固化催化剂的主要制备方法 248

8.1.1 浸渍法 248

8.1.2 沉淀法 249

8.2 汽车催化剂的特点和基本设计要求 250

8.3 催化剂的实验评价方法 253

8.3.1 固定床积分反应器 253

8.3.2 脉冲火焰反应器 255

8.3.3 反应气氛动态变化反应器 255

8.4 车用催化剂的设计实例 256

8.4.1 催化剂研制的一般工作方法 256

8.4.2 催化剂研究开发的实例 258

8.4.3 影响控制排放的因素 259

参考文献 260

9.1.1 转化效率 261

9.1.2 空燃比特性 261

9.1 催化转化器的性能指标 261

9 催化转化器的评价试验和匹配技术 261

9.1.3 起燃特性 263

9.1.4 空速特性 263

9.1.5 流动特性 264

9.1.6 催化剂的耐久性 265

9.2 催化转化器的性能评价试验 265

9.2.1 评价试验体系 265

9.2.2 催化剂性能评价试验装置 267

9.2.3 老化试验方法 269

9.2.4 催化剂活性评价试验方法 272

9.2.5 活性和寿命评价试验结果分析 273

9.2.6 机械性能试验方法 275

9.3 催化转化器的匹配 276

9.3.1 催化器性能与电控喷油系统的匹配 276

9.3.2 催化器的冷起动特性 281

9.3.3 催化器与排气系统的匹配 286

9.3.4 催化器的流动特性优化 287

参考文献 291

10.柴油机排气后处理技术 293

10.1 氧化催化转化器 293

10.2 微粒捕集器 295

10.2.1 微粒捕集器的过滤材料 295

10.2.2 微粒捕集器的再生 297

10.2.3 微粒捕集器的失活 300

10.3 柴油机NOx还原催化转化器 301

10.3.1 选择性催化还原法(SCR) 302

10.3.2 选择性非催化还原(SNCR) 303

10.3.3 四效催化转化器 304

参考文献 306

11 催化转化器实用技术 307

11.1 在用车的催化转化器应用技术 307

11.1.1 现状评估和项目规划 307

11.1.2 针对不同车型的具体改造技术方案 308

11.1.3 在用车改造实例 310

11.2 催化转化器的故障诊断及正确使用 310

11.2.1 催化转化器的故障诊断方法 311

11.2.2 催化转化器的正确使用方法 312

11.3 催化器的报废及回收利用 313

11.3.1 贵金属资源的供求现状 313

11.3.2 催化剂的回收利用 314

参考文献 315

附录 书中用到的主要缩略语一览 316