《普通高等教育“十二五”規劃教材：內燃機排放與控制》共分9章，主要內容包括：環境污染與內燃機排放污染物、內燃機排放污染物的生成機理與影響因素、汽油機機內凈化技術及后處理凈化技術、柴油機機內凈化技術及后處理凈化技術、排放污染物的測試技術、汽車排放法規及測試規范、車用低排放燃料及新型動力系統。《普通高等教育“十二五”規劃教材：內燃機排放與控制》反映了內燃機排放污染物控制的新技術和新方法，為讀者全面、系統地了解內燃機排放知識提供幫助。
《普通高等教育“十二五”規劃教材：內燃機排放與控制》可作為高等院校車輛工程、內燃機及相近專業本科生和研究生有關課程的教材或教學參考書，還可供從事內燃機排放科技工作的人員參考。
汽車在誕生后的100多年中，雖然在制造工藝等取得了巨大的進步，但作為其動力裝置的發動機技術卻沒有發生根本性的變化。目前，以汽油機、柴油機為代表的內燃機仍是各種道路機動車發動機的主流技術。隨著機動車保有量的增加，在城市，特別是在擁擠的街道上，汽車尾氣污染日益嚴重，成為人類健康和自然環境的最大威脅之一，給城市和區域空氣質量帶來了巨大壓力。為此，各國相繼制定了有關內燃機排放污染物的標準，日益嚴格的排放法規促使汽車發動機排放污染控制技術迅速發展。
本書貫穿“節能減排、綠色環保”的主題，形成了由“生成機理、機內凈化、機外控制、測試技術、排放法規”五個基礎平臺組成的內燃機排放與控制基本內容體系。本書內容注重教學的啟發性和適用性，體現教學方法的科學性，注意知識的循序漸進及理論聯系實際。本書的主要內容包括：環境污染與內燃機排放污染物、內燃機排放污染物的生成機理與影響因素、汽油機機內凈化技術及后處理凈化技術、柴油機機內凈化技術及后處理凈化技術、排放污染物的測試技術、汽車排放法規及測試規范、車用低排放燃料及新型動力系統。
本書內容將基礎性、系統性、實用性和先進性進行了有機結合，不僅有比較成熟的理論及應用技術成果，而且包含了內燃機排放與控制的最新技術和法規，與內燃機排放與控制的發展相適應，立足于學科發展的前沿。
本書由太原理工大學牽頭編寫，由張翠平、王鐵任主編。太原理工大學王鐵編寫第1章，太原理工大學張翠平編寫第2章和第8章，北京交通大學胡準慶編寫第3章，重慶科技學院徐妙俠編寫第4章，河南科技大學杜慧勇編寫第5章，西華大學孟忠偉編寫第6章，太原理工大學許和變編寫第7章，太原理工大學朱建軍編寫第9章，全書由張翠平統稿，太原理工大學楊慶佛教授擔任主審。
本書在編寫過程中參考了大量的文獻和資料，在此，對原作者一并表示深切的謝意。
由于編者水平有限，書中難免有某些不足或誤漏，殷切期望廣大讀者予以批評指正。
前言
第1章 環境污染與內燃機排放污染物
1.1 環境污染與保護
1.2 環境空氣質量標準
1.3 大氣污染與汽車
1.4 汽車發動機排放污染物及其危害
1.4.1 汽車發動機排放污染物的種類
1.4.2 一氧化碳
1.4.3 碳氫化合物
1.4.4 氮氧化物
1.4.5 光化學煙霧
1.4.6 顆粒物
1.4.7 二氧化碳
1.5 污染物的評定指標
第2章 內燃機排放污染物的生成機理與影響因素
2.1 一化碳的生成機理
2.2 碳氫化合物的生成機理
2.2.1 車用汽油機未燃HC的生成機理
2.2.2 車用柴油機未燃HC的生成機理
2.2.3 非排氣HC的生成機理
2.3 氮氧化物的生成機理
2.4 顆粒物的生成機理
2.4.1 汽油機顆粒物的生成機理
2.4.2 柴油機顆粒物的生成機理
2.5 影響排放污染物生成的因素
2.5.1 影響汽油機排放污染物生成的因素
2.5.2 影響柴油機排放污染物生成的因素
第3章 汽油機機內凈化技術
3.1 概述
3.1.1 汽油機的燃燒過程
3.1.2 影響汽油機燃燒的因素
3.1.3 汽油機機內凈化的主要技術措施
3.2 電控燃油噴射及點火系統
3.2.1 典型電控燃油噴射系統的結構和工作原理
3.2.2 點火系統的控制
3.2.3 怠速轉速的控制
3.2.4 汽油機缸內直接噴射技術
3.3 低排放燃燒系統
3.3.1 稀薄燃燒
3.3.2 分層燃燒
3.3.3 均質壓燃式燃燒
3.4 燃燒室及進氣系統結構的改進
3.4.1 壓縮比與燃燒室形狀
3.4.2 多氣門技術
3.4.3 進氣增壓
3.4.4 可變進氣系統
3.5 廢氣再循環
3.5.1 廢氣再循環的工作原理
3.5.2 廢氣再循環的控制策略
3.6 汽油蒸氣排放控制
3.7 曲軸箱排放控制
第4章 汽油機后處理凈化技術
4.1 概述
4.2 三效催化轉化器
4.2.1 三效催化轉化器的基本構造
4.2.2 催化劑的種類
4.2.3 催化反應機理
4.2.4 三效催化轉化器的性能指標
4.2.5 三效催化轉化器的劣化機理
4.2.6 三效催化轉換器的使用條件
4.3 熱反應器與空氣噴射
4.3.1 熱反應器
4.3.2 空氣噴射
4.4 稀薄燃燒汽油機尾氣凈化技術
4.4.1 直接催化分解技術
4.4.2 吸收還原（NSR）技術
4.4.3 選擇性催化還原（SCR）技術
第5章 柴油機機內凈化技術
5.1 概述
5.1.1 柴油機的燃燒過程
5.1.2 影響柴油機燃燒過程的因素
5.1.3 柴油機的主要排放污染物
5.1.4 柴油機機內凈化的主要技術措施
5.2 低排放燃燒系統
5.2.1 非直噴式燃燒系統
5.2.2 直噴式燃燒系統
5.2.3 氣流組織及多氣門技術
5.3 低排放燃油噴射系統
5.3.1 噴油壓力的影響
5.3.2 噴油規律的優化
5.3.3 噴油時刻
5.3.4 低排放噴油器
5.3.5 先進電控燃油噴射技術
5.4 增壓技術
5.4.1 增壓方式
5.4.2 廢氣渦輪增壓
5.4.3 增壓對排放的影響
5.4.4 先進的渦輪增壓技術
5.5 廢氣再循環系統
5.5.1 系統構成
5.5.2 柴油機EGR與汽油機EGR的比較
5.5.3 廢氣再循環率對柴油機性能的影響
第6章 柴油機后處理凈化技術
6.1 氧化催化轉化器
6.1.1 DOC的結構
6.1.2 催化劑的催化原理
6.2 NOx外凈化技術
6.2.1 吸附催化還原法
6.2.2 選擇性催化還原法
6.2.3 等離子輔助催化還原法
6.3 顆粒物機外凈化技術
6.3.1 顆粒物捕集器
6.3.2 等離子凈化技術
6.3.3 靜電分離技術
6.4 四效催化轉化器
6.4.1 原理簡介
6.4.2 各類四效催化凈化系統
第7章 排放污染物的測試技術
7.1 汽車排放污染物的取樣系統
7.1.1 直接取樣系統
7.1.2 定容取樣系統
7.1.3 稀釋取樣系統
7.2 排氣成分分析儀
7.2.1 不分光紅外線分析儀
7.2.2 化學發光分析儀
7.2.3 氫火焰離子化分析儀
7.2.4 順磁分析儀
7.3 顆粒物測量與成分分析
7.3.1 顆粒物質量測量
7.3.2 顆粒物成分分析
7.4 煙度測量與分析
7.4.1 濾紙式煙度計
7.4.2 不透光煙度計
第8章 汽車排放法規及測試規范
8.1 概述
8.2 排放法規的演變
8.3 國外汽車排放法規和測試規范
8.3.1 美國輕型汽車排放法規和測試規范
8.3.2 歐洲輕型汽車排放法規和測試規范
8.3.3 日本輕型汽車排放法規和測試規范
8.3.4 國外重型汽車排放法規和測試規范
8.4 我國汽車排放法規的歷史沿革
8.5 我國汽車排放測試規范
8.5.1 新車型式核準和生產一致性檢測規范
8.5.2 在用車排放測試規范
8.5.3 汽油車非排氣污染物的測量與分析
第9章 車用低排放燃料及新型動力系統
9.1 燃料品質對內燃機排放的影響
9.1.1 對CO、CO2、HC和NOx的影響
9.1.2 對碳煙和顆粒物的影響
9.1.3 對臭氧的影響
9.2 石油燃料的改善
9.2.1 汽油的改善
9.2.2 柴油的改善
9.3 代用燃料
9.3.1 含氧燃料
9.3.2 生物燃料
9.3.3 氣體燃料
9.3.4 氫燃料
9.4 混合動力汽車
9.4.1 混合動力汽車發展概況
9.4.2 混合動力汽車的分類及特點
9.4.3 混合動力汽車面臨的問題
參考文獻
1．稀薄燃燒技術
（1）進氣道噴射稀燃系統普通汽油機工作時保證可靠點火所對應的空燃比為10～20，與此相比，稀燃汽油機的空燃比要大得多。為了保證可靠點火，點燃式稀燃汽油機在點火瞬間，其火花塞周圍必須形成易于點燃的空燃比為12.0～13.5的混合氣，這就要求混合氣在氣缸內非均質分布。而要實現混合氣的非均質分布，必須使混合氣在氣缸內分層。
混合氣分層主要依靠氣流的運動結合適時的噴油來實現。進氣道噴射稀燃系統根據進氣流在氣缸內流動形式的不同，可分為渦流分層和滾流分層兩種。
1）渦流分層稀燃系統。這種燃燒方式一般通過對進氣系統進行合理配置，使缸內產生強烈的渦流運動，該渦流的軸線與氣缸的對稱中心線大體一致，從而形成沿氣缸軸線的渦流運動。在進氣沖程初期，隨著活塞向下運動，缸內形成較強的渦流；控制噴油時刻使噴油器在進氣后期噴油，進入氣缸的燃油大部分將保持在氣缸的上部，氣缸內的強渦流起到維持混合氣分層的作用，氣缸內將形成上濃下稀的分層效果，火花塞周圍會有較濃的混合氣。這樣形成的渦流在壓縮后期雖然會隨著活塞的上行而逐漸衰減，但渦流的分層效果仍可大體保持到壓縮上止點，有利于點火燃燒。不難看出，在這種燃燒系統中，影響稀燃效果的主要因素是缸內渦流的強度和噴油正時。一般說來，渦流越強，缸內混合氣上下混合的趨勢越弱，分層效果保持得越好。噴油正時和噴油速率決定了缸內混合氣在流場中的空間分布及濃度梯度。稀燃極限與噴油正時的關系很大，只有在進氣行程的某一區間內結束噴油，才能得到理想的混合氣分層。
當前的稀燃汽油機普遍采用多進氣門結構，在空氣運動方面，即使以渦流為主的稀燃發動機也不采用單純的渦流運動，而是在中高負荷時采用渦流，在低負荷時采用渦流控制閥（SCV）等可變進氣技術在缸內形成斜軸渦流。這種稀燃發動機的代表是豐田汽車公司的進氣道噴射第三代稀燃系統、本田公司的VTCE-E及馬自達公司的稀燃系統。豐田第三代稀燃系統和馬自達稀燃系統的共同特點是都采用SCV來調節渦流的強度，采用一個直氣道和一個螺旋氣道組織空氣運動。在高負荷時，SCV關閉以獲得強的渦流；在低負荷時，SCV打開以獲得斜軸渦流，促進燃油與空氣的混合。
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