本书的编著出版凝练了移动源污染排放控制技术国家工程实验室多年的技术成果，希望能够尽可能地将有关移动源污染排放控制技术和法规进行全面而系统的介绍，为读者提供与此相关的研究热点和前沿技术的专门论述。本书共分10章，内容包括移动源污染及排放控制概论、移动源国内外排放标准现状、移动源排放污染物的生成机理及影响因素、移动源污染排放测试技术、移动源发动机的排放特性、移动源发动机机内净化技术、移动源后处理净化技术、移动源替代燃料发动机排放控制技术、移动源挥发性有机物排放控制技术和移动源典型排放污染控制技术案例。
本书主要面向汽车、内燃机、化学工程、环境工程等专业的研究生和科研人员，也可供从事移动源行业的工程技术人员参考。
1）体系完整。《移动源污染排放控制技术与应用》涵盖了污染物生成机理、发动机排放先进技术、后处理先进技术、新燃料排放控制技术、非常规污染物控制技术、污染物测试技术和排放法规的发展现状，为读者全方位展示了移动源污染排放控制全流程的知识脉络。
2）案例丰富。《移动源污染排放控制技术与应用》针对移动源污染排放技术全闭环过程的内容既有详细的理论知识，也有技术成果的图例展示和产业应用情况介绍。
3）创新引领。《移动源污染排放控制技术与应用》对移动源污染排放各项细分领域技术均进行了未来趋势的预测和判断，有利于指导相关技术人员进行技术创新和应用。
4）资深经验。《移动源污染排放控制技术与应用》第一作者是移动源污染排放控制技术国家工程、实验室副主任李振国，长期从事机动车尾气排放控制技术研究和开发工作，具有丰富的基础理论知识和工程化实践经验，曾荣获天津市科技进步一等奖1项（排名第一），中国机械工业科技进步二等奖2项（排名第一和第五），中国环境科技进步二等奖1项（排名第二），天津市科技进步二等奖1项（排名第一）。
移动源带来的大气污染主要分为道路车辆污染源和非道路污染源两类。根据《中国移动源环境管理年报（2023）》，移动源污染已成为我国空气污染的重要来源，是大中城市和重点区域大气污染的症结所在。我国国民经济和社会发展进入第十四个五年规划，移动源的污染排放控制面临严峻的挑战。因此，了解移动源排放控制关键技术和标准法规，紧跟满足新标准排放控制技术发展路线的最新进展和实施节点，将是打赢“蓝天保卫战”、贯彻我国《“十四五”节能减排综合工作方案》的重要基础和保障。
作者所在的中国汽车技术研究中心有限公司（简称“中汽中心”）作为汽车行业的全价值链第三方服务机构，积极响应国家重大战略需求，持续推进和引领我国移动源行业的绿色低碳发展，持续不断为治理移动源污染提供技术支撑。为了进一步提升我国移动源污染排放控制行业的整体技术水平和国际竞争能力，2016年，中汽中心牵头联合中国环境科学研究院、清华大学、中船重工第七一一研究所、潍柴动力股份有限公司等18家国内优势科研院所、高校及行业领军企业，建设移动源污染排放控制技术国家工程实验室（简称“移动源国家工程实验室”），2019年正式投入使用。移动源国家工程实验室瞄准多项节能减排关键“卡脖子”技术开展科研攻关，实现了从基础理论到关键材料，从移动源后处理催化单元到系统集成的全技术链条贯通，多项成果的应用有效提高了国内自主企业相关产品的市场竞争力，有效补齐了我国排放后处理产业链条的缺失环节，强化薄弱环节，增强了整个产业链的牢固性和可持续发展性，加速了我国移动源排放控制技术进步及产业发展，为保障产业安全增添了重要一笔。
本书的编写和出版凝练了移动源污国家工程实验室多年的技术成果，希望能够尽可能地将有关移动源污染排放控制技术和法规进行全面而系统的介绍，为读者提供与此相关的研究热点和前沿技术的专门论述。本书共分10章，内容包括移动源污染及排放控制概论、移动源国内外排放标准现状、移动源排放污染物的生成机理及影响因素、移动源污染排放测试技术、移动源发动机的排放特性、移动源发动机机内净化技术、移动源后处理净化技术、移动源替代燃料发动机排放控制技术、移动源挥发性有机物排放控制技术和移动源典型排放污染控制技术案例等。本书主要面向汽车、内燃机、化学工程、环境工程等专业的研究生和科研人员，也可作为从事移动源行业的工程技术人员参考。
本书由李振国、李洧和颜燕任主编。杨正军和邵元凯编写第1章，闫峰编写第2章，任晓宁编写第3章，吴撼明编写第4章，沈姝、张晓帆和严祖正编写第5章，王懋譞编写第6章，张利、董安琪编写第7章，周冰洁、尹硕尧编写第8章，刘习、刘亚涛编写第9章，李凯祥编写第10章。本书引用了近年来国内外企业、研究机构、大专院校的试验研究资料、学术论文、专著和专利，在此谨向这些文献的作者表示衷心的感谢。
本书的出版得到国家重点研发计划项目《在用机动车高污染成因诊断与治理关键技术研发及示范》、天津市重点研发计划项目《柴油车污染综合管控应用技术研究》、生态环境部重大专项和中国汽车技术研究中心重点指南类项目《柴油车超低排放后处理电控关键技术开发与应用》等科研项目的支持。在此表示感谢。
鉴于编者知识和水平有限，书中疏漏和不妥之处在所难免，谨请各位读者批评指正。
编 者
李振国，工学博士，毕业于清华大学、教授级高级工程师，美国密歇根大学访问学者，科技部资源环境领域评审专家，天津市“131”创新型人才培养工程第二层次人才，中国汽车技术研究中心首席专家、现任移动源污染排放控制技术国家工程、实验室副主任、技术委员会委员，中汽研汽车检验中心（天津）有限公司低碳环保项目推进部部长，天津市机动车尾气催化与净化工程中心主任，中国能源学会能源与环境专业委员会委员，河北省环境工程与环境管理专家库专家，华中师范大学特聘研究员兼硕士研究生导师、天津大学、南开大学、四川大学、中国矿业大学兼职硕士研究生导师等。
长期从事机动车尾气排放控制技术研究和开发工作，具有丰富的基础理论知识和工程化实践经验；作为项目负责人和技术骨干, 先后主持、参与并完成国家863重点项目课题4项，省部级课题5项，企业横向项目40余项；主持的满足国4/5柴油车氮氧化物（NOx）处理SCR催化剂成功实现产业化应用；曾荣获天津市科技进步一等奖1项（排名第一），中国机械工业科技进步二等奖2项（排名第一和第五），中国环境科技进步二等奖1项（排名第二）；天津市科技进步二等奖1项（排名第一），在Chemical Engineering Journal、Catalysis Today、RSC Advances、美国能源部Cleers年会、可持续能源和环境中的催化科学与技术国际研讨会（EECAT）等国内外SCI、核心期刊和会议上发表论文70余篇，其中SCI论文32篇；申请发明专利40余项，其中已授权15项；合著《车用柴油机后处理技术》一书。
序一
序二
前言
第1章 移动源污染及排放控制概论1
1.1 移动源污染2
1.1.1 汽油车污染2
1.1.2 柴油车污染2
1.1.3 船舶及非道路机械污染3
1.2 移动源排放的主要污染物及其危害性3
1.2.1 一氧化碳3
1.2.2 碳氢化合物4
1.2.3 氮氧化物5
1.2.4 颗粒物5
1.2.5 硫化物6
1.2.6 二次污染物6
1.3 移动源排放控制技术的发展过程7
1.3.1 汽油车污染排放控制技术8
1.3.2 柴油车污染排放控制技术9
1.3.3 船舶及非道路机械污染排放控制技术14
1.4 本章结语14
参考文献14
第2章 移动源国内外排放标准现状17
2.1 美国排放法规17
2.1.1 美国轻型车排放法规 17
2.1.2 美国重型车排放法规23
2.1.3 美国非道路排放法规25
2.2 欧洲排放法规27
2.2.1 欧盟轻型车排放法规27
2.2.2 欧盟重型车排放法规31
2.2.3 欧盟非道路排放法规33
2.3 日本排放法规36
2.3.1 日本轻型车排放法规36
2.3.2 日本重型车排放法规38
2.3.3 日本非道路排放法规40
2.4 我国排放法规41
2.4.1 我国轻型车排放法规41
2.4.2 我国重型车排放法规44
2.4.3 我国非道路排放法规47
2.5 下一阶段排放标准方向49
2.5.1 美国下阶段汽车排放标准发展方向49
2.5.2 欧洲下阶段汽车排放标准发展方向49
2.5.3 我国下阶段汽车排放标准研究53
2.6 本章结语57
参考文献57
第3章 移动源排放污染物的生成机理及影响因素59
3.1 一次污染物排放59
3.1.1 一氧化碳生成机理及其产生的影响因素59
3.1.2 碳氢化合物生成机理及其产生的影响因素61
3.1.3 氮氧化物生成机理及其产生的影响因素64
3.1.4 颗粒物生成机理及其产生的影响因素70
3.1.5 非常规污染物生成机理及其产生的影响因素77
3.2 二次污染物排放82
3.2.1 光化学烟雾83
3.2.2 二次有机气溶胶的生成机理86
3.3 本章结语88
参考文献88
第4章 移动源污染排放测试技术95
4.1 排放测试方法概述95
4.1.1 底盘测功机法95
4.1.2 发动机台架测试法95
4.1.3 实际道路测试法97
4.1.4 遥感测试法97
4.2 排放污染物取样方法98
4.2.1 直接取样法98
4.2.2 变稀释度取样法98
4.2.3 全量取样法99
4.3 气体成分测量与分析99
4.3.1 不分光红外线气体分析仪99
4.3.2 氢火焰离子型分析仪101
4.3.3 化学发光分析仪102
4.3.4 顺磁分析仪103
4.3.5 气相色谱仪103
4.3.6 傅里叶红外分析仪104
4.4 颗粒物测量与分析105
4.4.1 颗粒物质量测量105
4.4.2 颗粒物数量测量105
4.5 烟度测量与分析107
4.5.1 滤纸式烟度计108
4.5.2 不透光式烟度计108
4.6 非尾气排放的测量与分析109
4.6.1 曲轴箱排放物109
4.6.2 蒸发排放物109
4.6.3 轮胎排放物110
4.6.4 制动排放物110
4.7 本章结语111
参考文献111
第5章 移动源发动机的排放特性114
5.1 汽油机的排放特性114
5.1.1 汽油机的稳态排放特性114
5.1.2 汽油机的瞬态排放特性123
5.2 柴油机的排放特性125
5.2.1 柴油机的稳态排放特性125
5.2.2 柴油机的瞬态排放特性132
5.3 本章结语134
参考文献134
第6章 移动源发动机机内净化技术140
6.1 汽油机机内净化技术140
6.1.1 电子控制系统140
6.1.2 燃烧系统147
6.1.3 进排气系统150
6.1.4 曲轴箱排放控制系统152
6.1.5 蒸发排放控制系统153
6.2 柴油机机内净化技术153
6.2.1 增压技术154
6.2.2 排气再循环系统155
6.2.3 电控柴油喷射系统156
6.3 本章结语158
参考文献158
第7章 移动源后处理净化技术164
7.1 车用汽油机后处理净化技术164
7.1.1 三元催化转化器164
7.1.2 热反应器171
7.1.3 空气喷射171
7.2 车用柴油机后处理净化技术171
7.2.1 NOx后处理净化技术171
7.2.2 柴油车颗粒物捕集器184
7.2.3 氧化性催化转化器194
7.3 船舶及非道路柴油机净化技术201
7.3.1 船舶柴油机净化技术201
7.3.2 非道路柴油机净化技术203
7.4 本章结语205
参考文献205
第8章 移动源替代燃料发动机排放控制技术214
8.1 天然气214
8.1.1 天然气燃烧特性214
8.1.2 天然气汽车后处理技术216
8.2 液化石油气219
8.2.1 液化石油气燃料特性219
8.2.2 液化石油气汽车后处理技术219
8.3 氢气220
8.3.1 氢气燃料特性220
8.3.2 氢燃料汽车后处理技术221
8.4 甲醇221
8.4.1 甲醇燃料特性221
8.4.2 甲醇发动机燃烧技术路线222
8.5 二甲醚223
8.5.1 二甲醚燃料特性223
8.5.2 二甲醚发动机后处理技术224
8.6 生物燃料225
8.6.1 生物燃料特性225
8.6.2 生物燃料可行性应用研究现状225
8.7 本章结语226
参考文献226
第9章 移动源挥发性有机物排放控制技术230
9.1 移动源VOCs排放来源230
9.1.1 燃油蒸发排放230
9.1.2 车体挥发231
9.1.3 尾气排放232
9.2 汽车VOCs相关标准及主要测试方法232
9.2.1 汽车VOCs相关标准232
9.2.2 汽车VOCs主要测试方法234
9.3 燃油蒸发排放控制技术237
9.3.1 燃油蒸发排放控制系统237
9.3.2 车载加油回收装置239
9.4 汽车环保材料240
9.4.1 环保型塑
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