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第1章 汽油机起动及停机瞬态过程 1

1.1 引言 1

1.2 进气道喷射汽油机的停机过程 2

1.2.1 停机过程的一般特性 2

1.2.2 停机过程对碳氢排放的影响 3

1.3 进气道喷射汽油机的起动过程 4

1.3.1 起动初始条件 4

1.3.2 起动过程的一般特性 5

1.3.3 起动瞬态过程的混合气制备 9

1.3.4 起动瞬态过程的燃烧 18

1.3.5 起动瞬态过程的碳氢排放 18

1.4 缸内直喷火花点火汽油机的起动过程 20

1.5 小结 23

1.6 参考文献 23

第2章 混合气形成过程 27

2.1 引言 27

2.2 液体燃油与碳氢排放 28

2.3 燃油喷射硬件和控制 38

2.3.1 喷油器种类 38

2.3.2 喷油时刻 41

2.3.3 其他喷射参数 45

2.4 流场的影响 49

2.5 冷起动和暖机阶段改善混合气制备并减少液体燃油影响的策略 53

2.6 小结 58

2.7 参考文献 61

第3章 冷起动碳氢排放机理 73

3.1 引言 73

3.2 冷起动整机性能 74

3.2.1 所需燃油量 76

3.2.2 燃油计量 77

3.3 碳氢沉积机理 79

3.3.1 缝隙沉积 80

3.3.2 机油层和沉积物的吸附 82

3.3.3 液体燃油 84

3.3.4 淬熄层 88

3.3.5 部分燃烧 90

3.3.6 加浓空燃比运行 91

3.4 碳氢传输机理 91

3.4.1 热机状态下的传输机理 92

3.4.2 冷机状态下的传输机理 94

3.5 碳氢氧化 94

3.5.1 碳氢氧化机理 95

3.5.2 碳氢消耗率 97

3.5.3 火焰后碳氢消耗 99

3.6 小结 102

3.7 参考文献 103

第4章 发动机冷起动特性 110

4.1 引言 110

4.2 燃油喷射特性及燃油输送到缸内 112

4.2.1 燃油喷雾 113

4.2.2 湿壁 115

4.2.3 燃油输送到缸内 119

4.3 混合气分布及其与流动的相互作用 121

4.4 燃烧过程和污染物生成 129

4.5 小结 131

4.6 参考文献 133

第5章 推迟点火改善催化剂起燃特性 144

5.1 引言 144

5.2 改善起燃特性的标定措施 144

5.3 发动机推迟点火的工作状态 146

5.4 推迟点火更可靠运行的途径 149

5.4.1 增强进气充量运动 149

5.4.2 双火花塞点火 152

5.5 小结 154

5.6 参考文献 154

第6章 二次空气喷射改善催化剂起燃特性 158

6.1 引言 158

6.2 二次空气喷射的原理和系统布置 159

6.3 热氧化与催化氧化 162

6.4 温度和混合对促进热氧化过程的作用 165

6.5 发动机加浓和二次空气喷射量的要求 174

6.6 二次空气喷射控制和在线诊断 176

6.6.1 开环控制 176

6.6.2 闭环控制 177

6.6.3 用于反馈控制的传感器 178

6.7 二次空气喷射的其他应用考虑 179

6.7.1 二次空气喷射在V形发动机上的应用 179

6.7.2 二次空气喷射在涡轮增压发动机上的应用 180

6.7.3 其他应用问题 181

6.8 小结 181

6.9 参考文献 182

第7章 燃油品质和燃油重整对冷起动碳氢排放和催化剂起燃的影响 185

7.1 引言 185

7.2 汽油品质 186

7.2.1 组分 186

7.2.2 挥发性 188

7.2.3 驾驶性 190

7.2.4 重整汽油 192

7.3 燃油对HC排放的影响 193

7.4 在线燃油重整 197

7.4.1 水蒸气重整 199

7.4.2 部分氧化重整 201

7.4.3 自热重整 202

7.4.4 改善冷起动性能 203

7.4.5 改善催化剂起燃特性 204

7.4.6 醇类车辆的冷起动 205

7.5 在线燃油蒸馏 206

7.6 小结 209

7.7 参考文献 210

第8章 先进催化剂设计 217

8.1 引言 217

8.2 先进三效催化剂概念和设计 222

8.3 满足PZEV排放标准的催化剂系统设计原理 230

8.4 小结 238

8.5 参考文献 238

第9章 HC捕集器 243

9.1 引言 243

9.2 HC捕集器的作用机理 243

9.2.1 HC捕集系统 243

9.2.2 捕集材料 244

9.3 控制捕集效率的因素 245

9.3.1 选择和开发捕集材料 247

9.3.2 选择和开发催化剂涂层 249

9.3.3 选择催化剂载体形状 249

9.4 提高系统效率的措施 250

9.4.1 主动控制系统 250

9.4.2 改善被动控制系统 253

9.5 小结 254

9.6 参考文献 254

第10章 三效催化转化器系统模拟 256

10.1 引言 256

10.2 模拟方法 257

10.2.1 基于单通道的一维模拟 257

10.2.2 多维模拟 259

10.3 化学反应机理 262

10.3.1 三步化学反应机理 262

10.3.2 四步化学反应机理 263

10.3.3 修正的四步化学反应机理 264

10.3.4 五步化学反应机理 264

10.3.5 六步化学反应机理 266

10.3.6 十三步化学反应机理 267

10.3.7 基于基元反应的多步化学反应机理 268

10.3.8 催化剂老化对反应机理的影响 269

10.4 储氧机理 270

10.4.1 简化的单步储氧能力机理 270

10.4.2 详细的九步储氧能力机理 271

10.5 传热和传质现象 272

10.6 入口流动分布 274

10.6.1 流动不均匀系数 277

10.6.2 提高流动均匀性 278

10.7 催化剂动态特性模拟 278

10.8 小结 284

10.9 数学术语 285

10.10 参考文献 288

10.11 本章附录 296

第11章 降低蒸发排放 299

11.1 引言 299

11.1.1 蒸发排放标准回顾 299

11.1.2 蒸发排放的种类 300

11.1.3 蒸发排放测试程序 300

11.2 蒸发排放控制系统的类型 302

11.3 降低蒸发排放 304

11.3.1 密封 304

11.3.2 连接件 305

11.3.3 材料 306

11.3.4 炭罐和发动机控制技术 307

11.4 小结 309

11.5 参考文献 310

第12章 在线故障诊断 312

12.1 引言 312

12.1.1 诊断监测器的排放失效阈值 313

12.1.2 诊断失效的合理认定 315

12.2 催化剂系统监测器 316

12.2.1 理论和应用及法规含义 316

12.2.2 催化剂监测器的工作 317

12.3 综合零部件监测器 318

12.4 降低冷起动排放控制策略监测器 318

12.5 发动机失火监测器 319

12.5.1 理论和应用及法规含义 319

12.5.2 失火监测器的工作 319

12.6 蒸发系统监测器 320

12.6.1 理论和应用及法规含义 320

12.6.2 基于初始真空衰减的泄漏检测方法 320

12.6.3 正压力衰减泄漏检测 321

12.6.4 基于自然真空的泄漏检测 323

12.7 废气再循环系统监测器 323

12.8 燃油系统监测器 324

12.8.1 理论和应用及法规含义 324

12.8.2 燃油系统监测器的工作 324

12.9 氧传感器监测器 326

12.9.1 理论和应用及法规含义 326

12.9.2 氧传感器监测器的工作 326

12.10 二次空气系统监测器 327

12.11 可变气门正时／控制系统监测器 327

12.12 实车性能跟踪 328

12.13 小结 329

12.14 参考文献 330

第13章 排放测试 331

13.1 引言 331

13.2 废气排放 332

13.3 定容采样器 333

13.3.1 稀释空气 334

13.3.2 排气稀释 336

13.3.3 稀释比（因子）优化 337

13.3.4 气袋采样 338

13.3.5 气袋材料 339

13.3.6 流量测量和控制 342

13.3.7 从气袋到分析仪的样气传输 343

13.4 气袋微型稀释器 345

13.4.1 气袋微型稀释器的稀释气 348

13.4.2 氧气干扰 353

13.4.3 采样系统模拟性能 356

13.4.4 气袋微型稀释器的差异 356

13.4.5 系统校准 357

13.5 分析仪精度 358

13.5.1 标气要求 358

13.5.2 设备和系统零部件 359

13.6 小结 360

13.7 参考文献 360

第14章 近零排放汽油动力车辆系统 366

14.1 引言 366

14.2 近零排放汽油动力车辆系统的要求 366

14.3 宝马部分零排放车辆系统 368

14.4 福特部分零排放车辆系统 369

14.5 本田超清洁汽油动力车辆系统 371

14.6 日产部分零排放车辆系统 375

14.7 丰田部分零排放车辆系统 380

14.8 丰田超清洁混合动力系统 385

14.9 小结 387

14.10 参考文献 388

附录 英文缩写词 390