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第1章 绪论1

1.1 柴油机及排放控制的发展机遇与挑战1

1.1.1 车用柴油机及其排放控制的发展背景1

1.1.2 车用柴油机及其排放控制技术的发展历史和现状4

1.1.3 车用柴油机及其排放控制的未来发展趋势9

1.2 柴油机的排放特性9

1.2.1 柴油机的稳态排放特性9

1.2.2 柴油机的瞬态排放特性11

1.3 柴油机排放污染物及危害15

1.3.1 一氧化碳（CO）15

1.3.2 碳氢化合物（HC）16

1.3.3 氮氧化物（NOx）16

1.3.4 颗粒物（PM）16

1.3.5 非常规污染物16

参考文献17

第2章 排放物生成机理与影响因素18

2.1 柴油机的排放物生成机理18

2.1.1 HC的生成机理18

2.1.2 CO的生成机理19

2.1.3 NOx生成机理19

2.1.4 颗粒物的生成机理24

2.2 柴油机排放的主要影响因素27

2.2.1 混合比及燃料、空气的混合质量28

2.2.2 供油系统的参数及结构因素30

2.2.3 柴油机运转参数的影响32

2.2.4 燃烧室对排放的影响34

2.2.5 柴油品质和润滑油对排放的影响35

参考文献41

第3章 柴油机排放控制的机内净化技术43

3.1 增压技术43

3.1.1 概述43

3.1.2 两级涡轮增压技术45

3.1.3 增压技术对排放的影响47

3.2 可变气门技术48

3.2.1 概述48

3.2.2 可变技术对排放的影响51

3.3 废气再循环技术53

3.4.1 废气再循环技术原理53

3.4.2 废气再循环系统的主要部件55

3.4.3 废气再循环对NOx的影响56

3.4.4 废气再循环对其他排放物的影响58

3.4.5 EGR+DPF系统对发动机排放的影响59

3.4 低排放电控技术60

3.4.1 概述60

3.4.2 电控高压共轨燃油喷射系统61

3.5 新的燃烧方式和理念67

3.5.1 直喷柴油机的燃烧理论67

3.5.2 低温燃烧68

3.5.3 MK燃烧70

3.5.4 均质混合气压燃烧技术（HCCI）燃烧73

3.5.5 预混合充量压燃76

参考文献78

第4章 柴油机NOx排放控制技术81

4.1 选择性催化还原技术（SCR）81

4.1.1 选择性催化还原技术方法概述81

4.1.2 选择性催化还原催化剂98

4.1.3 选择性催化还原反应器104

4.1.4 选择性催化还原系统使用的还原剂112

4.1.5 选择性催化还原技术控制系统115

4.1.6 计算流体动力学模拟技术在SCR后处理系统设计中的应用125

4.2 氮氧化物存储还原技术（NSR）129

4.2.1 氮氧化物存储还原方法概述129

4.2.2 氮氧化物存储还原性能检测136

4.3 其他控制技术138

4.3.1 NOx催化分解技术138

4.3.2 电化学分解技术138

参考文献140

第5章 柴油机颗粒物排放控制技术144

5.1 柴油机颗粒捕集器144

5.1.1 DPF的应用现状144

5.1.2 颗粒捕集器过滤机理145

5.1.3 颗粒捕集器滤芯147

5.1.4 DPF的再生技术149

5.1.5 DPF柴油机的颗粒排放特性153

5.2 氧化催化技术156

5.2.1 氧化催化技术原理156

5.2.2 车用催化剂的性能要求156

5.2.3 氧化催化剂157

5.2.4 氧化催化剂的性能指标163

5.2.5 氧化催化剂的应用164

5.3 颗粒氧化催化器（POC）165

5.4 其他控制技术167

5.4.1 静电吸附捕集技术167

5.4.2 静电旋风技术169

5.4.3 溶液清洗技术169

5.4.4 离心分离技术170

参考文献170

第6章 其他后处理控制技术171

6.1 低温等离子体技术171

6.1.1 发展现状及应用情况分析171

6.1.2 技术原理174

6.2 四效催化器176

6.2.1 复合技术177

6.2.2 单一技术178

6.3 柴油机排气后处理装置的集成化178

6.3.1 轻型柴油机的后处理组合系统179

6.3.2 重型柴油机常用的集成应用系统及分析184

参考文献187

第7章 柴油机替代燃料排放控制技术190

7.1 二甲醚燃料190

7.1.1 二甲醚的物理化学特性190

7.1.2 二甲醚的排放特性192

7.1.3 二甲醚发动机采用EGR降低NOx排放194

7.1.4 二甲醚发动机采用新型燃烧方式197

7.2 醇类燃料197

7.2.1 醇类燃料的物理化学特性197

7.2.2 醇类燃料在柴油机上的主要应用方式198

7.2.3 醇类燃料的排放特性200

7.2.4 醇类燃料的非常规排放物203

7.3 气体燃料204

7.3.1 各种气体燃料的物理－化学特性204

7.3.2 气体燃料在柴油机上的应用及燃烧特性205

7.3.3 气体燃料发动机的排放特性206

7.3.4 天然气在柴油机上的应用208

7.3.5 天然气掺氢缸内直喷发动机的排放特性210

7.4 植物油燃料（生物柴油）211

7.4.1 主要植物油种类及其物理化学特性211

7.4.2 植物油在柴油机中的应用及排放特性213

7.4.3 植物油燃料在使用中存在的问题216

7.5 乳化燃料和含水燃料217

7.5.1 乳化作用和乳化油的物化特性217

7.5.2 柴油机含水燃料的物化特性及燃烧特性220

7.5.3 柴油机含水燃烧的排放特性222

7.5.4 乳化燃料在实际应用上的问题225

7.6 煤制油在柴油机中的应用225

7.6.1 煤制油的物化特性226

7.6.2 煤制油的燃烧特性227

7.6.3 煤制油的排放特性227

7.6.4 煤制油在发动机应用尚待解决的问题230

参考文献230

第8章 柴油机排放测试技术233

8.1 排放污染物测量设备原理233

8.1.1 气体污染物的测量233

8.1.2 颗粒物的测量237

8.1.3 烟度测量239

8.1.4 氨气的测量241

8.2 基于排放法规的测试技术242

8.2.1 轻型柴油车的排放测试244

8.2.2 重型柴油车的排放测试256

8.3 排放测试研究的其他方法及新动向268

8.3.1 车载排放测试268

8.3.2 非常规污染物的测试268

参考文献268

第9章 柴油机后处理系统应用举例270

9.1 NH3-SCR后处理系统应用实例270

9.1.1 SCR后处理系统组成270

9.1.2 SCR后处理系统电子控制单元271

9.1.3 发动机台架试验系统272

9.2 DPF后处理系统277