汽车环境污染与防治对策 李兴虎 编 专业科技 文轩网

第一章汽车的环境污染及其基本防治对策/1
第一节环境污染与汽车的环境污染/1
一、环境污染与环境污染物的概念/1
二、汽车生命周期内的环境污染/1
三、环境空气污染及室内空气污染/3
四、汽车排气中的空气污染物/5
五、汽车车室内的空气污染/6
六、汽车零件磨损等产生的非排气悬浮颗粒空气污染物/7
七、汽车的CO2排放问题/8
第二节汽车排放的气体污染物的主要危害及防治对策/9
一、汽车排放的气体污染物的主要危害/9
二、汽车排放的气体污染物的主要防治对策/12
第三节汽车生命周期内的液体及固体污染/12
一、废液及固体污染物的来源与种类/12
二、液体类污染物的主要特性与危害/13
三、废弃固体污染物的主要特性与危害/13
第四节汽车的噪声污染及防治方法/15
一、噪声的危害及道路交通噪声的现状/15
二、汽车噪声的来源/16
三、汽车的噪声标准/17
四、汽车噪声的防治方法/18
第五节报废汽车固、液废弃物污染的防治对策/20
一、汽车的材料组成/20
二、报废汽车环境污染的防治对策/22
第六节汽车的热、电磁波及光污染/24
一、汽车的热污染及防治对策/24
二、汽车的电磁波污染及防治对策/25
三、汽车的光污染/26
第七节电动汽车的优势与面临的问题/27
一、电动汽车的结构特点与种类/27
二、纯电动汽车的主要优势、不足及应用中面临的主要问题/28
三、燃料电池车的优势、不足及面临的问题/30
四、插电式混合动力汽车的主要优势及不足/33
第八节汽车环境污染的防治对策/34
一、汽车环境污染的宏观防治对策/34
二、汽车使用中的环境污染防治对策/36
参考文献/37
第二章汽车排气污染物的生成机理与防治原理/42
第一节汽车内燃机的燃烧与燃烧污染物/42
一、汽车内燃机的燃烧与燃烧产物/42
二、燃料燃烧的基元反应/43
三、反应速率的概念/44
第二节CO的生成机理与防治方法/45
一、CO生成的主要化学反应/45
二、CO生成量的近似计算/47
三、CO生成的影响因素/48
四、CO的防治措施/48
第三节HC的生成机理与防治方法/48
一、汽油机排气中HC的生成机理与防治方法/49
二、柴油机排气中HC的生成机理与防治方法/53
三、燃油蒸发和泄漏的HC排放/54
第四节氮氧化物的生成与防治方法/54
一、NO的生成机理/54
二、NO2的生成机理/60
三、N2O的生成机理/61
四、氮氧化物的防治方法/62
第五节颗粒物的生成机理与防治方法/62
一、颗粒物的生成条件/62
二、颗粒物的生成过程与机理/63
三、颗粒物生成的计算模型/65
四、碳烟微粒生成的主要影响因素/66
五、碳烟微粒的氧化燃烧/68
六、基于φ-T图的颗粒物排放防治方法/69
第六节光化学烟雾的生成机理与防治方法/70
一、光化学烟雾的生成条件/70
二、光化学烟雾生成的主要化学反应/70
三、光化学烟雾的防治措施/71
参考文献/71
第三章汽车排气污染物的测量方法/74
第一节汽车排气污染物的测量系统/74
一、排气污染物的评价指标/74
二、排气污染物测量的有关规定/74
三、排气污染物的发动机台架测量系统/75
四、排气污染物的整车测量系统/75
五、排气取样方法/77
第二节排气成分的分析方法/80
一、非分散式气体分析法/80
二、氢火焰离子化分析法/84
三、化学发光分析法/84
四、气相色谱分析法/86
五、紫外荧光分析法/88
六、傅里叶变换红外光谱分析法/90
第三节汽车排气中颗粒物的测量方法/92
一、PM的测量方法/92
二、PM的测量系统/92
三、颗粒物数量的测量系统/98
第四节实际行驶排放污染物的测量装置/101
一、PEMS的主要组成及功能/101
二、PEMS的主要性能参数/102
三、PEMS的PM和PN测试装置/103
第五节柴油车排气烟度的测量方法/104
一、柴油机的排烟种类及评价方法/104
二、过滤式烟度计/104
三、不透光式烟度计/105
参考文献/110
第四章汽车排放标准及试验规范/112
第一节汽车排放标准的发展历程/112
一、我国国家标准的发展历程/112
二、欧盟、美国和日本国家标准的发展历程/114
三、汽车排放标准的框架/116
四、汽车排放标准的常用术语/117
第二节全球统一的汽车测试循环/119
一、全球统一汽车测试循环推广的必要性/119
二、全球统一的轻型汽车测试循环/120
三、全球统一的重型发动机测试循环/122
第三节轻型汽车的型式检验、生产一致性、在用符合性检查及其限值/124
一、型式检验试验的类型与限值/124
二、生产一致性检查试验/128
三、在用符合性检查/129
第四节轻型汽车污染物排放试验的相关规定简介/129
一、Ⅰ型试验的主要规定及要求/129
二、Ⅱ型试验的主要规定及要求/130
三、Ⅲ型试验的主要规定及要求/132
四、Ⅳ型试验的主要规定及要求/133
五、Ⅴ型试验的主要规定及要求/135
六、Ⅵ型试验的主要规定及要求/138
七、Ⅶ型试验的主要规定及要求/139
第五节重型汽车的排放标准及测试规范简介/140
一、重型汽车污染物排放试验项目/140
二、车辆或发动机污染物的排放限值及测量方法/141
三、发动机非标准循环(WNTE)和整车实际道路排放测试规程/142
四、曲轴箱排放试验、排放控制装置的耐久性和排放质保期的主要规定/143
五、耐久性运行试验的主要规定/144
第六节欧盟、美国和日本的汽车污染物排放限值及测试规范简介/144
一、欧盟的排放限值及测试规范简介/144
二、美国联邦(加利福尼亚州除外)的汽车限值及测试规范简介/147
三、日本排放限值及测试规范简介/152
参考文献/155
第五章汽油车的排气污染与防治对策/157
第一节汽油车排放污染物的防治方法/157
一、汽油机排气成分随空燃比的变化特性与汽油机工作模式/157
二、汽油车空气污染物的主要防治方法/159
三、EGR的原理及EGR系统的基本构成/161
四、热反应器/162
五、二次空气系统/164
六、燃料蒸发污染物净化装置/164
七、曲轴箱污染物净化装置/166
八、汽油及润滑油组分优化/167
第二节汽油车排气催化净化器的种类及其评价指标/168
一、排气催化净化器的种类/168
二、催化剂及其载体的种类/169
三、载体的种类及主要结构参数/170
四、催化器的性能评价参数/172
第三节三效催化净化器/174
一、三效催化净化器的组成/174
二、三效催化净化系统的构成/179
三、三效催化净化系统中空燃比的监测方法/180
四、装备三效催化净化系统汽油车的主要不足/183
五、汽油车冷启动后的净化措施/185
第四节缸内直喷汽油机的发展趋势及其气体污染物净化技术/188
一、缸内直喷汽油车的发展趋势/188
二、GDI汽油机的燃烧模式及排放特点/189
三、GDI汽油机汽车排气中气体污染物的后处理系统/190
第五节稀混合气GDI汽油机排气污染物的净化技术/191
一、GDI汽油机稀混合气燃烧模式的实现方法/192
二、稀混合气GDI汽油机汽车的优势与不足/193
三、稀混合气GDI汽油机汽车NOx的控制方法/195
第六节GDI汽车排气颗粒物的特性及其影响因素/200
一、GDI汽车排气颗粒物产生的原因/200
二、GDI汽车排气颗粒物的评价指标及特性参数/201
三、颗粒物的主要组成元素及其颗粒数量排放率/202
四、缸内直喷汽油机排气颗粒物的影响因素/204
第七节GDI汽车排气颗粒物的防治对策/209
一、GDI汽车排气颗粒物的防治对策/209
二、GPF的结构参数及性能指标/210
三、GPF的布置方案示例/212
四、GPF推广应用情况及其面临的主要问题/213
参考文献/215
第六章柴油车的排气污染与防治对策/221
第一节柴油机排放的特点与主要防治对策/221
一、柴油机排气污染物的种类及特点/221
二、柴油机PM和NOx的排放特点/221
三、柴油机HC的排放特点/224
四、现代柴油车排污染物的主要防治对策/224
第二节柴油及润滑油特性对柴油车排气污染物的影响/226
一、柴油特性参数的影响/226
二、润滑油特性的影响/229
第三节柴油机的排气再循环及闭式曲轴箱通风系统/231
一、EGR的NOx降低效果及其对柴油机其他性能的影响/231
二、柴油机EGR的种类及工作原理/231
三、闭式曲轴箱通风系统/233
第四节柴油车的氧化催化净化器/234
一、氧化催化净化器的种类及其应用情况/234
二、DOC的污染物净化机理/236
第五节柴油车排气颗粒物的过滤净化技术/238
一、颗粒过滤器的结构及工作原理/238
二、DPF滤芯的几何结构及其特性参数/239
三、DPF的主要性能指标/242
第六节柴油车NOx的净化技术/244
一、NOx的净化原理与净化器的种类/244
二、NOx吸附催化还原净化技术/244
三、NOx的尿素选择催化还原净化技术/247
四、NOx的HC选择催化还原净化技术/249
第七节现代柴油车的排气后处理系统/250
一、现代柴油车的排气后处理技术/250
二、现代柴油车后处理系统示例/253
参考文献/257
第七章电动汽车的环境污染与防治对策/262
第一节电动汽车环境污染的评价方法/262
一、电动汽车环境污染的特点与评价方法/262
二、汽车全生命周期的环境污染源及污染物排放量的计算流程/264
三、汽车制造用原材料的排放因子/266
四、汽车制造用燃料排放因子/268
五、电力生产过程的污染物排放因子/269
六、火力发电的环境污染及污染物排放因子/271
七、汽车全生命周期各阶段环境污染物排放量的计算方法/274
第二节汽车全生命周期环境污染的影响因素分析/276
一、汽车材料、制造、使用(行驶)和报废阶段的CO2排放/276
二、电力排放因子对汽车全生命周期各阶段CO2排放比例的影响/277
三、材料组成对汽车全生命周期环境污染及CO2排放的影响/278
四、行驶里程对汽车全生命周期CO2排放量的影响/279
五、百公里能耗对汽车使用过程CO2排放率的影响/280
第三节纯电动汽车的环境污染/280
一、PEV行驶中的主要异地环境污染物/280
二、PEV汽车生产制造中的环境污染/282
三、PEV生命周期中的环境污染/285
四、PEV环境污染的防治措施/287
第四节燃料电池电动汽车的环境污染与防治/287
一、氢燃料电池电动汽车的结构特点/287
二、燃料电池系统的组成与主要原材料种类/289
三、FCEV生命周期内环境污染物排放及环境影响评价实例/294
四、FCEV行驶过程异地环境污染的计算流程及计算实例/296
五、FCEV环境污染的防治措施/302
参考文献/305