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目 录 4

绪 论 4

第一章汽车的环境公害及其基本对策 4

第一节汽车工业概况 4

一、世界概况 4

六、控制喷射定时 （31 5

二、我国汽车工业的现状及未来展望 5

第二节汽车的环境公害及评价方法 7

一、汽车的环境公害（Environmental Pollution） 7

二、汽车环境公害的评价方法和指标 12

第三节减少汽车大气环境公害的基本方法 13

一、源头控制法 14

二、后治理法 14

第四节减少汽车噪声的基本方法 16

一、汽车噪声的来源 16

二、汽车的噪声标准 17

三、汽车噪声的控制方法举例 18

第五节减少交通事故的技术 19

一、交通事故的影响因素及产生的主要原因 19

二、降低交通事故的基本方法 20

第六节汽车循环再利用（Vehicle Recycling）技术 22

一、废旧汽车的环境有害物质 22

二、汽车的报废条件 23

三、汽车循环再利用方法 23

二、汽车使用中的排放控制方法 28

第七节汽车使用中排气污染的控制措施 28

一、在用汽车的排放状况 28

三、在用汽车排气污染控制措施 29

四、在用车I/M制度 30

五、汽车节能和排放控制的“停止怠速”法简介 31

复习思考题 34

第二章 空气污染概论 35

第一节大气的组成及其质量评价方法 35

一、大气的组成 35

二、大气中污染物的种类与限值 36

三、大气质量的评价 39

第二节大气污染源及污染物的分类 43

一、大气污染源的分类 43

二、污染物的分类 45

第三节大气污染物的危害、起源及其变化结果 46

一、一氧化碳 46

二、氮氧化物 48

三、碳氢化合物 49

四、硫化物 50

五、微粒 51

六、光化学烟雾（Photochemical Smog） 54

七、各种污染物危害比较 55

复习思考题 56

第三章燃烧过程中污染物的生成机理 57

第一节氮氧化物的生成 57

一、NO的生成机理 57

二、NO2的生成 67

第二节CO的生成 68

第三节未燃HC的生成机理 70

一、汽车的燃油蒸发和泄漏排放 70

二、燃烧室中HC的生成机理 71

三、气缸中HC的排放过程 74

一、颗粒物的来源及组成 75

第四节颗粒物的生成机理 75

二、碳粒的形成 76

第五节硫化物的生成机理 80

复习思考题 82

第四章汽车有害排放物的测量方法 83

第一节汽车有害排放物的测量系统简介 83

一、对汽车有害排放物测量方法规定的必要性 83

二、汽车有害排放物的测量系统 83

第二节排气分析的取样方法 85

一、直接取样法 85

二、全量取样法 87

三、比例取样法 87

四、定容取样法 88

第三节排气中气体成分分析方法 92

一、非分散（即非色散）式气体分析仪 92

二、氢火焰离子化（FID）分析法 95

三、化学发光分析仪（CLD） 97

四、气相色谱法 100

五、NO2的盐酸萘乙二胺比色法测量 103

六、O3的二氢吖啶紫外分光光度法测量 103

七、SO2的测定方法 104

八、O2测量方法（顺磁分析仪） 105

第四节微粒物的测量 106

一、微粒物测量系统 106

二、GB 17691—2001中推荐的全流稀释系统和分流稀释系统的组成及其主要 109

技术要求 109

三、微粒物的收集和称量 114

第五节 压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气可见污染物的测量 115

一、过滤式烟度计 115

二、透光式烟度计 116

三、林格曼（Ringelmann）比色法 117

四、不透光度仪的单位换算 118

复习思考题 119

第五章 汽车排放标准及试验规范 120

第一节 我国的汽车排放标准 120

一、我国国家标准的历史沿革 120

二、2000年后的轻型汽车污染物排放限值 128

三、车用点燃式发动机及装用点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量 132

方法GB 14762—2002简介 132

四、《车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法》GB 17691—2001 135

五、在用汽车的排放标准 136

六、地方排放标准 138

第二节我国的汽车排气污染物试验规范 142

一、怠速法 142

二、工况法 144

三、烟度法 152

第三节汽车曲轴箱气体污染物、燃油蒸发污染物和耐久性试验规范 153

一、汽车曲轴箱气体污染物测量方法 153

二、汽油车燃油蒸发污染物的试验规范 155

三、耐久性试验规范 157

第四节 欧盟的排放标准与试验规范 159

一、欧盟的排放标准 159

二、欧盟的排放试验循环 162

一、美国联邦（加州除外）标准（Federal Standards） 166

第五节美国的排放标准和试验规范 166

二、加州标准 170

三、美国排放试验规范（Emission Test Cycles） 173

第六节 日本的排放标准和试验法规 178

一、日本的排放标准 178

二、日本的排放试验规范 181

第七节排放法规的变化趋势及试验规范的合理性 184

一、欧、美、日排放标准及试验规范的变化趋势 184

二、试验规范的合理性 185

第八节摩托车与农用运输车排放限值及测量方法 188

一、摩托车排放限值及测量方法 188

二、农用运输车自由加速烟度排放限值及测量方法 190

复习思考题 193

第六章 车用汽油机有害排放物与控制方法 195

第一节燃料标准及其品质对排放的影响 195

一、汽油标准（Gasoline Fuel Standards） 195

二、燃料的品质对排放的影响 198

三、汽油的组成对空燃比的影响 200

第二节发动机的排气组成及其混合比的计算 201

一、发动机的排气组成 201

二、排气组成与混合比的关系 202

第三节汽油机有害排放的影响因素分析 205

一、空燃比及点火时间的影响 205

二、运转条件 206

三、发动机结构参数的影响 209

四、润滑油的品质对排放的影响 212

五、大气条件的影响 212

六、缸内气体流动的影响 213

第四节 多缸汽油机有害排放物的缸间差异 215

一、缸间差异产生的原因分析 215

二、各缸间进气量及燃烧平均值指示压力的差异 217

三、多缸发动机缸间排放差异实例 218

第五节 汽油机排气污染物的控制措施概述 222

一、排气净化系统的基本构成 222

二、汽油机排放控制的主要技术措施 224

三、排气净化系统的种类 224

四、燃料供给装置净化措施 225

五、曲轴箱漏气的净化装置 226

六、燃料蒸发净化装置 229

第六节 车用汽油机的排气再循环系统 229

一、EGR的原理及系统的基本构成 229

二、EGR率R对发动机性能的影响 230

三、EGR系统的种类及主要装置 231

第七节排出气体的催化净化措施 234

一、排气后处理（After Treatment）装置的种类 234

二、催化器的基本构造 234

三、催化剂及其载体的种类 235

四、催化器的性能评价参数 236

五、氧化催化剂 237

六、还原催化剂 240

七、热反应器 241

第八节三效催化净化器净化系统 242

一、三效催化器的组成 242

二、三效催化转换器系统的构成 243

三、O2（空燃比）传感器 246

四、三效催化转换器应用中的问题 249

五、提高三效催化转换器冷启动后的净化率的措施 250

第九节典型低排放系统简介 253

一、带CBD）-Ⅱ（On Board Diagnostic-Ⅱ）的发动机管理系统简介 253

二、丰田D-4缸内直喷系统简介 254

三、三菱缸内直喷汽油机简介 258

复习思考题 264

第七章 柴油机的排放特性及其污染控制 266

第一节柴油机燃油喷注的燃烧及排放的特点 266

一、柴油机的排气污染物的特点及控制的难点 266

二、柴油机燃油喷注的燃烧及污染物的生成 267

三、柴油机中NOx的生成 270

第二节柴油机排放的主要影响因素 271

一、混合比及燃料、空气的混合质量 271

二、供油系统的参数及结构因素 274

三、柴油机运转参数的影响 276

四、直喷式柴油机燃烧室缩口直径及涡流室容面比对排放的影响 277

五、柴油品质对排放的影响 278

第三节降低柴油机排放的主要措施 281

一、燃烧过程的优化措施 281

二、柴油机的排气再循环（EGR） 284

三、优化增压和增压中冷 290

六、低含硫燃油和氧化催化器 291

四、降低机油消耗量 291

五、优化发动机冷却 291

七、减少喷嘴压力室容积 292

八、进气管内预喷射燃油 292

第四节柴油机排气的催化净化技术 293

一、NOx的还原催化技术 293

二、氧化催化技术 294

及对过滤器的要求 295

第五节颗粒物的净化技术 295

一、颗粒过滤器DPF（Diesel Particulate Filter）的类型、结构 295

二、颗粒过滤器的再生技术 297

三、逆向再生方式的颗粒过滤装置 299

第六节 四效催化净化器 304

一、四效催化器的原理 304

二、四效催化净化系统简介 305

第七节 低排放柴油机电控系统简介 307

一、喷油始点对排放的影响 307

二、喷油率控制的必要性 309

三、共轨（Common Rail）喷油系统 309

四、喷射压力的控制 311

五、燃油量的控制 313

七、喷射率的控制 316

八、共轨燃油系统的多次喷射技术 318

一、发动机的燃烧方式 319

第八节柴油机的预混合燃烧 319

二、UNIBUS燃烧方式的概念 320

三、MK燃烧方式 321

四、柴油机采用预混合燃烧的困难 322

复习思考题 323

第八章汽车的代用燃料 325

第一节汽车的代用燃料 325

一、代用燃料（Alternative Fuel）汽车出现的原因 325

二、代用燃料的种类 326

第二节天然气汽车 330

一、概述 330

二、天然气的性质 331

三、天然气汽车的种类 333

四、天然气汽车的动力性能 337

五、天然气汽车的排放指标 339

第三节 LPG汽车 343

一、液化石油气的资源概况 343

二、液化石油气的组成、物化特性及储存方式 344

三、LPG汽车的种类及特点 345

第四节醇类燃料发动机 348

一、概 述 348

二、醇类燃料的应用 349

第五节二甲醚燃料发动机 353

一、二甲醚的主要性质 353

二、二甲醚的制取 354

三、DME在柴油机上的应用 355

第六节氢燃料汽车 358

一、氢能源概述 358

二、内部混合气形成的氢喷射方式 359

三、氢的储存 360

四、氢混合气点火方式 361

五、氢的安全性 361

六、氢燃料的点燃式发动机驱动的轿车 362

七、氢的制取及储存的新方法 362

一、植物油燃料的特点 364

第七节植物油燃料 364

二、乳化植物油柴油机的排放特性分析 365

第八节煤在车用发动机上的应用 366

一、油煤浆法 366

二、煤制燃料法 367

复习思考题 368

第一节 电动汽车的历史、现状及特点 369

一、电动车的历史与现状 369

第九章 电动汽车和混合动力车 369

二、电动车的优势 370

三、电动汽车的不足 374

第二节二次电池电动汽车 375

一、二次电池电动汽车的结构特点 375

二、二次电池电动汽车的分类 376

三、二次电池的性能比较 377

四、直流电机驱动系统 378

五、交流电机驱动系统 379

六、再生制动系统 381

七、蓄电池充电器 383

第三节燃料电池电动汽车 384

一、燃料电池汽车的构成 384

二、燃料电池电动轿车动力系统的组成及种类 385

三、燃料电池电动轿车的安全系统 387

四、燃料电池汽车的性能 389

五、燃料电池 390

六、燃料电池汽车的重整制氢技术 395

八、超级电容器 398

七、燃料电池汽车的氢气供给设施 398

九、燃料电池车应用中存在的主要问题 400

第四节混合动力电动车 401

一、混合动力电动车的种类及主要组成 401

二、混合动力汽车的工作过程 405

三、混合动力车燃油经济性提高的技术措施 408

四、混合动力车的动力系统及其控制 410

复习思考题 413