內(nèi)燃機(jī)排放與污染控制

前言

內(nèi)燃機(jī)排放污染是世界各國(guó)政府和人民普遍關(guān)注的一大公害，國(guó)內(nèi)外相繼制定了有關(guān)內(nèi)燃機(jī)排放污染物的標(biāo)準(zhǔn)，并且日趨嚴(yán)格。隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)認(rèn)識(shí)的加深，以前不被重視的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的排放污染也引起了人們的重視。國(guó)際海協(xié)對(duì)船用發(fā)動(dòng)機(jī)氮氧化物和硫氧化物的排放進(jìn)行了限制，并在2008年制定了進(jìn)一步的排放控制標(biāo)準(zhǔn)。由于溫室效應(yīng)危害巨大，因此二氧化碳已被作為排放污染物而成為控制對(duì)象。世界各國(guó)和國(guó)際組織對(duì)二氧化碳的排放控制十分重視，IM0在2009年7月通過(guò)了新船能效設(shè)計(jì)指數(shù)和已有船能效運(yùn)行指標(biāo)，以減少船舶的二氧化碳排放。內(nèi)燃機(jī)排放污染物控制的優(yōu)劣，既影響自然環(huán)境、人類健康，也影響內(nèi)燃機(jī)、汽車、船舶等產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外的銷售和競(jìng)爭(zhēng)能力。目前，我國(guó)內(nèi)燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)正在進(jìn)一步充實(shí)和完善，各發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家、研究所和高等院校正在為減排而努力，有關(guān)高校紛紛開(kāi)設(shè)了“內(nèi)燃機(jī)排放控制”課程，已有一些有關(guān)排放的教材出版。但考慮到內(nèi)燃機(jī)污染控制技術(shù)的迅速發(fā)展以及排放法規(guī)的不斷完善，我們編寫了本書，以反映最新的排放控制技術(shù)和法規(guī)，希望能對(duì)我國(guó)內(nèi)燃機(jī)排放污染物凈化工作的深入研究和有關(guān)人員的培訓(xùn)有所裨益。作者在編寫過(guò)程中，廣泛研究、參考了國(guó)內(nèi)外的研究成果和最新資料，同時(shí)也總結(jié)了作者在內(nèi)燃機(jī)燃燒和排放領(lǐng)域內(nèi)的研究成果和體會(huì)。在本書編撰中，周松負(fù)責(zé)全書的編寫工作，肖友洪參與了第3，4，5，6章的編寫工作，朱元清參與了第8，9章的編寫工作。由于作者水平有限，書中難免有不足之處，敬請(qǐng)讀者不吝指教。

內(nèi)容概要

內(nèi)燃機(jī)排放污染問(wèn)題是內(nèi)燃機(jī)技術(shù)面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。本書系統(tǒng)闡述內(nèi)燃機(jī)污染物的生成機(jī)理和影響因素；根據(jù)國(guó)內(nèi)外最新資料，詳細(xì)介紹汽油機(jī)和柴油機(jī)的低排放設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用技術(shù)；在排氣后處理方面，主要論述催化轉(zhuǎn)化原理、發(fā)動(dòng)機(jī)催化轉(zhuǎn)化器和微粒捕集器。另外，本書著重介紹我國(guó)及歐美國(guó)家車用發(fā)動(dòng)機(jī)的最新排放標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量方法，并對(duì)國(guó)際海協(xié)船用發(fā)動(dòng)機(jī)的排放法規(guī)及測(cè)試規(guī)程進(jìn)行詳細(xì)闡述。本書還對(duì)船用發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染物的消除措施進(jìn)行詳細(xì)論述。
本書可供從事內(nèi)燃機(jī)，特別是車用內(nèi)燃機(jī)和船舶內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)、研究、制造、使用等方面的工程技術(shù)人員使用，可作為相關(guān)專業(yè)本科生和研究生有關(guān)課程的教材或教學(xué)參考書，也可供從事其他熱力發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)、研究的科技人員及大氣環(huán)境管理工作者參考使用。

書籍目錄

第1章 概述
　1.1　大氣污染
　　1.1.1　大氣成分
　　1.1.2　大氣污染來(lái)源及危害
　　1.1.3　溫室效應(yīng)
　　1.1.4　光化學(xué)反應(yīng)和光化學(xué)煙霧
　1.2　內(nèi)燃機(jī)排放的污染物及其危害性　
　　1.2.1　氮氧化物
　　1.2.2　一氧化碳
　　1.2.3　碳?xì)浠衔?br />　　1.2.4　顆粒
　　1.2.5　臭氧
　　1.2.6　二氧化硫
　　1.2.7　二氧化碳
　1.3　內(nèi)燃機(jī)排放的評(píng)價(jià)指標(biāo)
　　1.3.1　排放物濃度
　　1.3.2　質(zhì)量排放量　　
　　1.3.3　比排放量
　　1.3.4　排放指數(shù)
　1.4　內(nèi)燃機(jī)污染物的排放水平
　1.5　內(nèi)燃機(jī)燃料
　　1.5.1　內(nèi)燃機(jī)燃料的分類
　　1.5.2　內(nèi)燃機(jī)常用燃料的性質(zhì)
第2章　污染物生成機(jī)理及影響因素
　2.1　氮氧化物
　　2.1.1　氮氧化物生成機(jī)理
　　2.1.2　影響氮氧化物排放的因素
　2.2　一氧化碳
　　2.2.1　一氧化碳生成機(jī)理
　　2.2.2　影響一氧化碳排放的因素
　2.3　未燃碳?xì)?br />　　2.3.1　未燃碳?xì)渖蓹C(jī)理
　　2.3.2　影響未燃碳?xì)渑欧诺囊蛩?br />　2.4　顆粒
　　2.4.1　顆粒生成機(jī)理
　　2.4.2　影響顆粒排放的因素
　2.5　硫氧化物
第3章　汽油機(jī)的排放特性及低排放設(shè)計(jì)
　3.1　汽油機(jī)的排放特性
　　3.1.1　穩(wěn)態(tài)排放特性
　　3.1.2　瞬態(tài)排放特性
　3.2　燃燒系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
　　3.2.1　燃燒室形狀
　　3.2.2　壓縮比
　　3.2.3　改善缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)
　　3.2.4　氣門布置和火花塞位置
　　3.2.5　減小不參與燃燒的縫隙容積
　　3.2.6　活塞組設(shè)計(jì)
　3.3　低排放供給系統(tǒng)
　　3.3.1　進(jìn)氣道汽油噴射系統(tǒng)
　　3.3.2　缸內(nèi)直接噴射系統(tǒng)
　　3.3.3　二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)汽油直噴系統(tǒng)
　　3.3.4　電子控制燃油噴射系統(tǒng)
　3.4　推遲點(diǎn)火提前角
　3.5　點(diǎn)火系統(tǒng)和點(diǎn)火能量
　3.6　排氣再循環(huán)
　3.7　可變進(jìn)排氣系統(tǒng)
　3.8　汽油機(jī)冷啟動(dòng)、暖機(jī)和怠速排放控制
　　3.8.1　冷啟動(dòng)排放控制
　　3.8.2　暖機(jī)排放控制
　　3.8.3　怠速排放控制
　3.9　曲軸箱排放控制
　3.10　蒸發(fā)排放控制
　　3.10.1　燃油蒸發(fā)損失
　　3.10.2　蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)
第4章 柴油機(jī)的排放特性及低排放設(shè)計(jì)
　4.1　柴油機(jī)的排放特性
　　4.1.1　穩(wěn)態(tài)排放特性
　　4.1.2　瞬態(tài)排放特性
　4.2　低排放柴油機(jī)設(shè)計(jì)概述
　4.3　低排放燃油噴射系統(tǒng)　
　　4.3.1　推遲噴油提前角
　　4.3.2　提高噴油壓力
　　4.3.3　優(yōu)化噴油規(guī)律
　　4.3.4　低排放噴油器
　　4.3.5　電子控制噴油系統(tǒng)
　4.4　低排放燃燒室設(shè)計(jì)
　　4.4.1　燃燒方式
　　4.4.2　非直噴式柴油機(jī)燃燒室設(shè)計(jì)
　　4.4.3　直噴式柴油機(jī)燃燒室設(shè)計(jì)
　4.5　低排放進(jìn)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　4.5.1　氣流組織和多氣閥技術(shù)
　　4.5.2　增壓與增壓中冷
　　4.5.3　排氣再循環(huán)
第5章 排氣后處理
第6章 內(nèi)燃機(jī)替代燃料和新能源
第7章 車用內(nèi)燃機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)和排放測(cè)量
第8章 船舶發(fā)動(dòng)機(jī)排放及其法規(guī)
第9章 降低船舶柴油機(jī)氮氧化物和硫氧化物的措施
附錄課程中用到的主要縮略語(yǔ)一覽
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：

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