汽車尾氣淨化處理技術 pdf epub mobi txt 電子書下載在線閱讀 2026

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出版者:機械工業齣版社

作者:無郭剛

出品人:

頁數:224

译者:

出版時間:2018-1

價格:55.00元

裝幀:

isbn號碼:9787111583011

叢書系列:

圖書標籤:

數學
汽車尾氣
尾氣淨化
汽車工程
環保技術
催化轉化器
顆粒物控製
排放標準
發動機技術
環境工程
汽車維修

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具體描述

汽車的設計與製造是一個非常復雜的係統工程，需要考慮零件、子係統、係統，及整車各個層麵，綜閤運用材料科學、能源科學、信息科學和製造科學的相關知識、理論與方法。本套“汽車工程專業係列叢書”涵蓋汽車製造係統和質量、汽車動力總成、汽車材料及輕量化、車身耐久性、汽車安全仿真與優化、汽車係統控製及智能化、汽車尾氣排放處理、二氧化碳減排、電動汽車等多個方麵的內容，涉及汽車輕量化、安全、環保、電子控製等關鍵技術。

本書旨在介紹汽車尾氣排放的係統知識，其中的重點是有關催化劑和汙染排放的知識，包括介紹汽車催化劑、汽油發動機和柴油發動機排放技術，另外，還包括對汙染的形成、排放法規和排放測試的介紹。希望通過本書，汽車專業的學生可以對汽車後處理的各個方麵有基本的瞭解，專門從事汽車後處理的專業人員也可以通過每章最後的參考文獻做進一步的學習和瞭解。

本書可供汽車行業的專業人士以及所有對尾氣排放工作感興趣的人士參考。

綠色齣行與城市發展：麵嚮未來的交通能源戰略圖書簡介本書深入探討瞭全球城市化進程中日益凸顯的交通能源結構轉型與環境可持續性挑戰。全書以宏大的視角審視瞭當代交通係統在能源消耗、汙染物排放及氣候變化等方麵扮演的關鍵角色，並係統性地構建瞭一套麵嚮未來的、以低碳和高效為核心理念的交通能源戰略框架。第一部分：交通能源的現狀與挑戰本部分首先對當前全球交通運輸行業的能源結構進行瞭詳盡的剖析。重點分析瞭化石燃料（汽油、柴油、航空煤油等）在公路、鐵路、水運及航空領域的主導地位及其帶來的嚴峻環境後果。通過大量的數據對比和案例研究，清晰地揭示瞭交通擁堵、能源安全風險以及溫室氣體（尤其是二氧化碳）排放對城市生態係統和居民健康構成的長期威脅。隨後，本書聚焦於城市交通係統的復雜性。我們不再僅僅關注單一排放源，而是將交通視為一個高度耦閤的係統，討論瞭交通規劃、土地利用、基礎設施建設與能源消耗之間的內在聯係。例如，城市蔓延（Urban Sprawl）如何加劇私傢車依賴，進而推高能源需求。同時，也探討瞭新興經濟體在快速工業化進程中，如何在滿足人民齣行需求的同時，避免重蹈傳統高碳發展模式的覆轍。第二部分：零排放技術路綫的革新與路徑選擇本書的核心內容之一在於係統性地評估當前及未來可行的零排放和低排放交通技術路綫。我們避開瞭對單一技術的片麵推崇，而是采用多維度、跨部門的綜閤評估方法。 2.1 電動化浪潮的深度解析：我們詳細分析瞭純電動汽車（BEV）的技術瓶頸與發展機遇。這包括電池化學體係（如鋰離子、固態電池的最新進展）、能量密度、續航裏程焦慮的緩解策略、電網的承載能力以及充電基礎設施的全國性布局規劃。特彆地，本書對“車電分離”（Battery Swapping）模式在全球多個試點城市的實踐效果進行瞭客觀評價，探討瞭其在提升車輛使用效率和降低用戶門檻方麵的潛力。 2.2 氫能應用的戰略地位：氫燃料電池技術（FCEV）被視為重載運輸（卡車、公交、船舶）和長途客運的“終極解決方案”之一。本書深入剖析瞭“綠色氫”（通過可再生能源電解水製氫）與“藍色氫”（結閤碳捕集技術的天然氣製氫）的成本麯綫與環境效益對比。關於氫的儲存、運輸和加注站的標準化建設，本書提供瞭多國閤作項目的最新進展報告。 2.3 閤成燃料與生物燃料的前景：對於現有內燃機存量車隊和難以電氣化的航空、海運領域，本書論述瞭可持續航空燃料（SAF）和閤成燃料（e-fuels）的研發進展。我們探討瞭如何利用先進的生物質轉化技術或碳捕集技術，製造齣碳中和的替代能源，以實現交通係統的平穩過渡。第三部分：基礎設施與智能係統的融閤單純的技術革新不足以支撐可持續交通係統的構建，基礎設施的智能化升級是關鍵一環。 3.1 智能電網與V2G（Vehicle-to-Grid）：本書將電動汽車視為移動儲能單元。詳細闡述瞭V2G技術如何通過雙嚮充電係統，使電動汽車在用電低榖時充電，在高峰時嚮電網反哺電力，從而平衡電力負荷，提高可再生能源的並網率。這需要對電力係統的實時調度、市場機製和網絡安全進行重構。 3.2 交通流管理與共享齣行生態：我們探討瞭新一代智能交通係統（ITS）如何通過實時數據分析，優化交通信號配時，減少空轉和擁堵帶來的能源浪費。同時，共享齣行（MaaS - Mobility as a Service）的興起，被視為降低城市私傢車保有量的有效途徑。本書分析瞭不同城市在推行“齣行即服務”平颱時，在數據隱私保護和市場公平性方麵所麵臨的監管挑戰。第四部分：政策引導與社會經濟影響可持續交通轉型是一項涉及經濟結構、社會公平和國際閤作的復雜工程。 4.1 政策工具箱的構建：本書係統梳理瞭各國政府為推動綠色交通所采用的政策工具，包括碳稅、排放標準升級（如歐標/國標的演進）、購置補貼、通行權限製（如低排放區LEZ的設立）以及政府采購嚮新能源傾斜的強製性要求。重點分析瞭如何設計一個既能激勵創新又不至於過度扭麯市場的長期政策路綫圖。 4.2 資源循環與供應鏈韌性：對於新興技術，尤其是電池技術，其原材料的獲取和報廢後的迴收是新的環境挑戰。本書投入瞭相當篇幅討論動力電池的梯次利用（Second Life Applications）和閉環迴收體係的構建，強調構建一個“搖籃到搖籃”（Cradle-to-Cradle）的交通能源供應鏈，確保技術的長期可持續性。結論：構建韌性、包容的未來交通圖景本書最後總結道，麵嚮未來的交通能源戰略必須是多元化、適應性強的。沒有單一的技術路徑能夠解決所有問題。成功的轉型需要技術創新、基礎設施升級、強有力的政策支持以及公眾行為的轉變形成閤力。本書旨在為政策製定者、城市規劃師、能源工程師以及行業決策者提供一個全麵、深入且具有前瞻性的理論基礎和實踐指南，共同邁嚮一個清潔、高效、可持續的城市交通新時代。

作者簡介

主編簡介

韓維建

現任美國福特汽車公司亞太區研究與技術主管，自從1995年加入福特以來，在多個國傢和地區組織瞭眾多的研究與技術項目。他在交通可持續發展係統分析、汽車輕量化、環境、能源、道路交通安全、政策製定，以及産學研結閤等諸多領域都具有豐富的經驗和研究成果。

韓維建博士在俄剋拉何馬州的塔爾薩大學獲得機械工程博士學位和工程管理碩士學位，在四川大學獲得金屬材料工程學士學位。目前他是上海交通大學的兼職博士生導師，並在清華大學和重慶大學聯閤指導博士生。

韓維建博士曾獲太平洋地區經濟理事會環境銀奬、雲南省國際閤作類科技進步奬、南京航空航天大學校長國際閤作奬，在眾多汽車專業領域發錶國際性論文、演講、講座等逾60篇次。

作者簡介

郭剛

現任福特汽車公司研究與創新中心技術專傢，多年從事汽車後處理技術的研究與開發。其研究領域涉及汽油和柴油車輛排放技術、新型催化劑的開發與評價、催化劑的老化機理及快速老化程序開發、與排放有關的發動機控製技術、催化劑係統優化、催化劑數學模型等，擁有多項發明專利，發錶20多篇專業論文，曾獲得清華大學化學工程係學士學位、路易斯安那州立大學化學工程博士學位。

徐立峰

現任福特汽車公司研究與創新中心技術專傢，20多年來從事多種車輛排放控製技術的研究和開發工作，是20多項美國汽車排放相關專利的發明人，曾獲得福特汽車公司最高的亨利·福特科學技術奬和兩次福特汽車公司的技術成就奬。他已在美國專業期刊上發錶瞭近30篇專業論文，多次應邀在國際學術會議上做專題報告，獲得上海交通大學材料科學及工程專業學士學位、密歇根州韋恩州立大學博士學位。

張少君

現任美國康奈爾大學阿特金森可持續未來中心研究員，擅長交通能源與空氣質量研究，包括先進汽車排放測試技術、基於交通大數據的排放管理係統和電動汽車環境效益分析。他曾獲得清華大學環境工程本科及博士學位，後進入福特汽車公司和密歇根大學從事博士後研究。目前，他在環境能源領域SCI期刊發錶學術論文30餘篇，並擁有多項交通排放模型的軟件著作權。

目錄資訊

目錄
叢書總序
推薦序一
推薦序二
前言
第1章　汽車尾氣汙染及排放標準概述1
1.1　汽車汙染物排放來源、類型及影響1
1.2　洛杉磯光化學煙霧汙染5
1.3　早期汽車尾氣排放治理和美國聯邦《清潔空氣法》10
1.4　汽車尾氣催化器的誕生、發展與普及13
1.5　世界各國汽車排放法規與標準概述15
參考文獻19
第2章　汽車催化劑基礎22
2.1　催化劑基礎知識22
2.1.1　化學平衡和反應速度22
2.1.2　活化能23
2.1.3　轉化率和選擇性24
2.2　汽車催化劑的特點和主要成分28
2.2.1　汽車催化劑的活性物29
2.2.2　汽車催化劑活性物載體31
2.2.3　汽車催化劑塗層36
2.2.4　汽車催化劑的載體及特性38
2.3　汽車催化器的封裝和布局44
2.3.1　密距耦閤催化劑45
2.3.2　下遊催化劑46
2.4　汽車催化劑中的傳遞與反應機理47
2.5　催化劑的性能測試50
2.5.1　催化劑的理化性能50
2.5.2　催化劑的催化反應性能51
2.5.3　實驗室催化劑性能測試53
2.6　汽車催化劑數學模擬55
參考文獻56
第3章　汽油發動機車輛尾氣後處理技術59
3.1　汽油發動機尾氣的産生和組成59
3.2　三元催化劑中的主要化學反應60
3.3　發動機空燃比和汙染物在催化劑中的轉化率61
3.3.1　氧氣傳感器64
3.3.2　氧儲存材料67
3.4　三元催化劑的發展曆程68
3.4.1　氧化催化劑68
3.4.2　三元催化劑69
3.4.3　高耐久性的三元催化劑71
3.4.4　隻含鈀的三元催化劑73
3.4.5　現代三元催化劑75
3.5　降低冷啓動排放78
3.6　冷啓動排放催化劑82
3.6.1　碳氫化閤物吸附催化劑83
3.6.2　冷啓動氮氧化物吸附催化劑86
3.7　汽油車顆粒捕集器87
3.7.1　汽油缸內直噴發動機87
3.7.2　汽油直噴發動機顆粒88
3.7.3　汽油發動機産生顆粒物的組分89
3.7.4　汽油顆粒捕集器89
3.7.5　汽油顆粒捕集器和柴油顆粒捕集器的比較90
3.8　三元催化劑的耐久性和車載診斷係統93
3.8.1　催化劑的高溫失活93
3.8.2　催化劑的中毒96
3.8.3　催化劑的快速老化99
3.8.4　車載診斷係統和催化劑的性能監測104
參考文獻106
第4章　柴油發動機車輛尾氣後處理技術111
4.1　柴油車尾氣排放特徵和尾氣後處理目標112
4.2　柴油氧化催化劑114
4.2.1　早期柴油氧化催化劑114
4.2.2　現代柴油氧化催化劑115
4.2.3　一氧化碳和碳氫化閤物的氧化116
4.2.4　DOC對柴油後處理係統的溫度調節117
4.2.5　二氧化氮的生成119
4.3　選擇性催化還原反應121
4.3.1　轉化率和選擇性122
4.3.2　氨的吸附、解吸和泄漏123
4.3.3　氨和氮氧化物的比例125
4.3.4　氨泄漏催化劑125
4.3.5　SCR催化劑的種類127
4.3.6　尿素和氨氣129
4.3.7　混閤器131
4.3.8　尿素的沉澱131
4.3.9　SCR催化劑的耐久性132
4.3.10　SCR催化劑的發展133
4.4　柴油稀燃氮氧化物吸附催化劑134
4.4.1　LNT簡介134
4.4.2　LNT工作原理135
4.4.3　LNT中氮氧化物的儲存材料138
4.4.4　硫對LNT的影響138
4.4.5　LNT的轉化産物139
4.4.6　LNT應用中發動機的控製139
4.4.7　LNT的發展和應用140
4.5　柴油顆粒捕集器142
4.5.1　柴油顆粒142
4.5.2　柴油顆粒捕集器簡介142
4.5.3　柴油顆粒捕集器工作原理143
4.5.4　DPF顆粒吸附機理145
4.5.5　柴油顆粒捕集器的再生146
4.5.6　柴油顆粒捕集器對尾氣中顆粒物排放的影響149
4.6　柴油車尾氣後處理係統設計與優化151
4.6.1　氮氧化物的轉化，SCR還是LNT152
4.6.2　DPF和氮氧化物轉化催化劑的相對位置154
4.6.3　SCR捕集器：結閤SCR和DPF155
4.6.4　DFF還是cDPF156
4.6.5　幾種常用的柴油後處理係統156
參考文獻158
第5章　汽車尾氣排放的測試規程164
5.1　美國汽車尾氣排放測試規程165
5.1.1　輕型車颱架測試規程165
5.1.2　重型車發動機測試規程169
5.1.3　重型車整車測試規程171
5.2　歐洲汽車尾氣排放測試規程173
5.2.1　輕型車颱架測試規程173
5.2.2　重型車發動機測試規程174
5.3　中國汽車尾氣排放測試規程179
5.4　其他尾氣排放測試規程180
5.4.1　輕型車測試規程發展（WLTP循環）180
5.4.2　重型車測試規程發展（WHSC和WHTC循環）181
5.4.3　實際道路排放測試182
參考文獻186
第6章　汽車尾氣後處理技術的挑戰和展望188
6.1　實際道路排放控製189
6.2　顆粒物排放的測量191
6.3　溫室氣體排放193
6.4　替代燃料車輛的排放控製195
6.4.1　生物柴油196
6.4.2　天然氣197
6.4.3　乙醇198
6.4.4　液化石油氣199
6.4.5　氫氣燃料201
6.5　其他後處理的發展方嚮202
參考文獻204
· · · · · · (收起)