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第1章 环境污染与内燃机排放污染物 1

1.1 环境污染与保护 1

1.2 环境空气质量标准 2

1.3 大气污染与汽车 4

1.4 汽车发动机排放污染物及其危害 5

1.4.1 汽车发动机排放污染物的种类 5

1.4.2 一氧化碳 5

1.4.3 碳氢化合物 6

1.4.4 氮氧化物 6

1.4.5 光化学烟雾 7

1.4.6 颗粒物 8

1.4.7 二氧化碳 9

1.5 污染物的评定指标 9

第2章 内燃机排放污染物的生成机理与影响因素 11

2.1 一氧化碳的生成机理 11

2.2 碳氢化合物的生成机理 12

2.2.1 车用汽油机未燃HC的生成机理 13

2.2.2 车用柴油机未燃HC的生成机理 15

2.2.3 非排气HC的生成机理 15

2.3 氮氧化物的生成机理 16

2.4 颗粒物的生成机理 18

2.4.1 汽油机颗粒物的生成机理 18

2.4.2 柴油机颗粒物的生成机理 19

2.5 影响排放污染物生成的因素 23

2.5.1 影响汽油机排放污染物生成的因素 23

2.5.2 影响柴油机排放污染物生成的因素 27

第3章 汽油机机内净化技术 33

3.1 概述 33

3.1.1 汽油机的燃烧过程 33

3.1.2 影响汽油机燃烧的因素 35

3.1.3 汽油机机内净化的主要技术措施 37

3.2 电控燃油喷射及点火系统 38

3.2.1 典型电控燃油喷射系统的结构和工作原理 38

3.2.2 点火系统的控制 42

3.2.3 怠速转速的控制 44

3.2.4 汽油机缸内直接喷射技术 46

3.3 低排放燃烧系统 49

3.3.1 稀薄燃烧 49

3.3.2 分层燃烧 52

3.3.3 均质压燃式燃烧 53

3.4 燃烧室及进气系统结构的改进 56

3.4.1 压缩比与燃烧室形状 56

3.4.2 多气门技术 58

3.4.3 进气增压 59

3.4.4 可变进气系统 61

3.5 废气再循环 62

3.5.1 废气再循环的工作原理 62

3.5.2 废气再循环的控制策略 63

3.6 汽油蒸气排放控制 63

3.7 曲轴箱排放控制 64

第4章 汽油机后处理净化技术 66

4.1 概述 66

4.2 三效催化转化器 66

4.2.1 三效催化转化器的基本构造 66

4.2.2 催化剂的种类 68

4.2.3 催化反应机理 69

4.2.4 三效催化转化器的性能指标 71

4.2.5 三效催化转化器的劣化机理 73

4.2.6 三效催化转换器的使用条件 75

4.3 热反应器与空气喷射 76

4.3.1 热反应器 76

4.3.2 空气喷射 76

4.4 稀薄燃烧汽油机尾气净化技术 78

4.4.1 直接催化分解技术 78

4.4.2 吸收还原（NSR）技术 78

4.4.3 选择性催化还原（SCR）技术 78

第5章 柴油机机内净化技术 80

5.1 概述 80

5.1.1 柴油机的燃烧过程 80

5.1.2 影响柴油机燃烧过程的因素 81

5.1.3 柴油机的主要排放污染物 83

5.1.4 柴油机机内净化的主要技术措施 83

5.2 低排放燃烧系统 84

5.2.1 非直喷式燃烧系统 84

5.2.2 直喷式燃烧系统 85

5.2.3 气流组织及多气门技术 87

5.3 低排放燃油喷射系统 88

5.3.1 喷油压力的影响 89

5.3.2 喷油规律的优化 90

5.3.3 喷油时刻 91

5.3.4 低排放喷油器 92

5.3.5 先进电控燃油喷射技术 93

5.4 增压技术 98

5.4.1 增压方式 98

5.4.2 废气涡轮增压 99

5.4.3 增压对排放的影响 103

5.4.4 先进的涡轮增压技术 104

5.5 废气再循环系统 106

5.5.1 系统构成 107

5.5.2 柴油机EGR与汽油机EGR的比较 109

5.5.3 废气再循环率对柴油机性能的影响 109

第6章 柴油机后处理净化技术 110

6.1 氧化催化转化器 110

6.1.1 DOC的结构 110

6.1.2 催化剂的催化原理 112

6.2 NOx机外净化技术 113

6.2.1 吸附催化还原法 113

6.2.2 选择性催化还原法 115

6.2.3 等离子辅助催化还原法 117

6.3 颗粒物机外净化技术 118

6.3.1 颗粒物捕集器 118

6.3.2 等离子净化技术 124

6.3.3 静电分离技术 124

6.4 四效催化转化器 125

6.4.1 原理简介 125

6.4.2 各类四效催化净化系统 126

第7章 排放污染物的测试技术 128

7.1 汽车排放污染物的取样系统 128

7.1.1 直接取样系统 128

7.1.2 定容取样系统 130

7.1.3 稀释取样系统 133

7.2 排气成分分析仪 135

7.2.1 不分光红外线分析仪 135

7.2.2 化学发光分析仪 136

7.2.3 氢火焰离子化分析仪 137

7.2.4 顺磁分析仪 138

7.3 颗粒物测量与成分分析 138

7.3.1 颗粒物质量测量 138

7.3.2 颗粒物成分分析 139

7.4 烟度测量与分析 140

7.4.1 滤纸式烟度计 141

7.4.2 不透光烟度计 141

第8章 汽车排放法规及测试规范 143

8.1 概述 143

8.2 排放法规的演变 144

8.3 国外汽车排放法规和测试规范 145

8.3.1 美国轻型汽车排放法规和测试规范 145

8.3.2 欧洲轻型汽车排放法规和测试规范 146

8.3.3 日本轻型汽车排放法规和测试规范 149

8.3.4 国外重型汽车排放法规和测试规范 152

8.4 我国汽车排放法规的历史沿革 157

8.5 我国汽车排放测试规范 160

8.5.1 新车型式核准和生产一致性检测规范 160

8.5.2 在用车排放测试规范 163

8.5.3 汽油车非排气污染物的测量与分析 167

第9章 车用低排放燃料及新型动力系统 170

9.1 燃料品质对内燃机排放的影响 170

9.1.1 对CO、CO2、HC和NOx的影响 170

9.1.2 对碳烟和颗粒物的影响 172

9.1.3 对臭氧的影响 172

9.2 石油燃料的改善 173

9.2.1 汽油的改善 173

9.2.2 柴油的改善 174

9.3 代用燃料 175

9.3.1 含氧燃料 176

9.3.2 生物燃料 179

9.3.3 气体燃料 180

9.3.4 氢燃料 184

9.4 混合动力汽车 185

9.4.1 混合动力汽车发展概况 186

9.4.2 混合动力汽车的分类及特点 188

9.4.3 混合动力汽车面临的问题 191

参考文献 193