本書從內(nèi)燃機(jī)工作性能指標(biāo)之間的運(yùn)算關(guān)系、理論與實(shí)際循環(huán)和缸內(nèi)燃燒過程三個基礎(chǔ)理論方向，系統(tǒng)講述內(nèi)燃機(jī)工作的基本原理，并結(jié)合電控燃料供給系統(tǒng)、可變進(jìn)氣系統(tǒng)、增壓小型化、高效排氣后處理等技術(shù)，介紹內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的技術(shù)路線和潛力等。本書共分11章，內(nèi)容主要包括內(nèi)燃機(jī)的工作性能指標(biāo)、工作循環(huán)、燃料、缸內(nèi)氣體流動與混合氣的形成及燃燒、排放機(jī)理及控制等，更新了柴油機(jī)燃燒著火過程及階段劃分，簡化了燃料供給系統(tǒng)內(nèi)容，突出介紹了現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排的原理與技術(shù)方法，并包含有一定的內(nèi)燃機(jī)使用和動力學(xué)與設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
隨著世界范圍內(nèi)高標(biāo)準(zhǔn)燃油經(jīng)濟(jì)性和排放法規(guī)的實(shí)施, 內(nèi)燃機(jī)科技有了日新月異的發(fā)展, 主要體現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)的有效熱效率的提升、先進(jìn)的電子控制和高效排放后處理系統(tǒng)應(yīng)用等幾個方面。在我國由內(nèi)燃機(jī)生產(chǎn)制造大國向研發(fā)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造并重發(fā)展的轉(zhuǎn)型期, 有必要對內(nèi)燃機(jī)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行與時俱進(jìn)的更新, 因此在本書的編寫過程中, 力求反映最新研究成果, 使燃燒理論與技術(shù)相結(jié)合。
本書共11 章, 分為三部分: 在基本知識方面, 內(nèi)容包括內(nèi)燃機(jī)發(fā)展簡史、中國內(nèi)燃機(jī)工業(yè)發(fā)展簡史和內(nèi)燃機(jī)的典型構(gòu)造與技術(shù); 在內(nèi)燃機(jī)原理方面, 有內(nèi)燃機(jī)的工作指標(biāo)、工作循環(huán)、燃料、混合氣的形成和燃燒及污染物的生成與控制等內(nèi)容, 特別加強(qiáng)了現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排新技術(shù)內(nèi)容; 在應(yīng)用與設(shè)計(jì)方面, 延續(xù)前版教材的特點(diǎn), 內(nèi)容涵蓋內(nèi)燃機(jī)的使用特性與匹配、內(nèi)燃機(jī)動力學(xué)與概念設(shè)計(jì)。本書配有部分動畫, 掃描二維碼即可觀看。
本書為“九五” 部級重點(diǎn)教材, 普通高等教育“十五” “十一五” “十二五” 國家級規(guī)劃教材, 以及教育部普通高等教育精品教材, 但隨著國Ⅳ和國Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施, 需要對內(nèi)燃機(jī)燃燒與排放控制措施等有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行修訂, 以滿足新的教學(xué)改革計(jì)劃的要求。本書由西安交通大學(xué)劉圣華和周龍保教授任主編, 吉林大學(xué)韓永強(qiáng)教授和江蘇大學(xué)王忠教授任副主編, 其中劉圣華和周龍保教授主要完成了第一~ 三章、第五章、第六章和第八章的編寫, 西安交通大學(xué)汪映副教授編寫了第四章和第八章(部分內(nèi)容), 西安交通大學(xué)王金華副教授編寫了第五章(部分內(nèi)容), 吉林大學(xué)韓永強(qiáng)教授編寫了第六章(部分內(nèi)容)、第九~ 十一章, 江蘇大學(xué)王忠和杜家益教授共同編寫了第七章。本書由劉巽俊和蔣德明教授擔(dān)任主審。在編寫過程中, 不僅得到了濰柴控股集團(tuán)有限公司、廣西玉柴機(jī)器集團(tuán)有限公司、昆明云內(nèi)動力股份有限公司、重慶長安汽車股份有限公司等單位的鼎力支持, 還得到了許多內(nèi)燃機(jī)同行的幫助, 在此謹(jǐn)向?qū)Ρ緯木帉懞统霭孀龀鲐暙I(xiàn)的所有人表示感謝。
內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品是工藝品般的高技術(shù)載體, 內(nèi)燃機(jī)學(xué)博大精深, 本書在承接前三版教材結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的基礎(chǔ)上, 力求反映當(dāng)今最新科技成果, 但編者并沒有全面參與諸如國Ⅳ和國Ⅵ等發(fā)動機(jī)的研究進(jìn)程, 故疏漏之處在所難免, 懇請讀者提出使用建議, 幫助編者及本書不斷進(jìn)步。
編 者
前言
常用符號
第一章 概論 1
第一節(jié) 內(nèi)燃機(jī)發(fā)展簡史 1
第二節(jié) 中國內(nèi)燃機(jī)工業(yè)發(fā)展簡史 4
第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的典型構(gòu)造與技術(shù) 7
參考文獻(xiàn) 15
思考與練習(xí)題 15
第二章 內(nèi)燃機(jī)的性能指標(biāo) 16
第一節(jié) 示功圖與指示性能指標(biāo) 16
第二節(jié) 有效性能指標(biāo) 19
第三節(jié) 機(jī)械效率與機(jī)械損失 20
第四節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的升功率推算以及提高動力
性與經(jīng)濟(jì)性的途徑 23
參考文獻(xiàn) 26
思考與練習(xí)題 27
第三章 內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán) 28
第一節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán) 28
第二節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際循環(huán) 32
第三節(jié) 四沖程內(nèi)燃機(jī)的換氣過程 34
第四節(jié) 提高內(nèi)燃機(jī)的循環(huán)效率 38
第五節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的增壓 41
參考文獻(xiàn) 53
思考與練習(xí)題 54
第四章 內(nèi)燃機(jī)的燃料 55
第一節(jié) 石油基燃料及標(biāo)準(zhǔn) 55
第二節(jié) 汽油的性能指標(biāo) 57
第三節(jié) 柴油的性能指標(biāo) 60
第四節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的替代燃料 63
第五節(jié) 燃料燃燒化學(xué) 68
第六節(jié) 燃料的全生命周期評價(jià) 72
參考文獻(xiàn) 74
思考與練習(xí)題 74
第五章 內(nèi)燃機(jī)混合氣的形成和燃燒 75
第一節(jié) 內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)的氣體流動 75
第二節(jié) 汽油機(jī)混合氣的形成 79
第三節(jié) 點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的燃燒 84
第四節(jié) 壓燃式內(nèi)燃機(jī)的燃燒 99
參考文獻(xiàn) 105
思考與練習(xí)題 106
第六章 內(nèi)燃機(jī)污染物的生成與控制 108
第一節(jié) 概述 108
第二節(jié) 污染物的生成機(jī)理和影響因素 109
第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的排放控制 118
第四節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的排氣后處理 126
第五節(jié) 排放法規(guī)簡介 134
第六節(jié) OBD 簡介 137
參考文獻(xiàn) 137
思考與練習(xí)題 138
第七章 內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié) 139
第一節(jié) 概述 139
第二節(jié) 柴油機(jī)燃油系統(tǒng) 140
第三節(jié) 燃油系統(tǒng)參數(shù)對柴油機(jī)性能的
影響 150
第四節(jié) 柴油機(jī)燃油電控系統(tǒng)及控制
策略 156
第五節(jié) 電控汽油噴射系統(tǒng) 160
第六節(jié) 氣體燃料供給系統(tǒng) 168
參考文獻(xiàn) 170
思考與練習(xí)題 171
第八章 內(nèi)燃機(jī)的節(jié)能減排 172
第一節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的熱平衡 172
第二節(jié) 汽油機(jī)的節(jié)能技術(shù) 175
第三節(jié) 柴油機(jī)的節(jié)能技術(shù) 182
第四節(jié) 提高內(nèi)燃機(jī)效率的循環(huán) 188
第五節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的新型燃燒方式 189
參考文獻(xiàn) 192
思考與練習(xí)題 193
第九章 內(nèi)燃機(jī)的使用特性與匹配 194
第一節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的工況 194
第二節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷特性 195
第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的速度特性 198
第四節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的萬有特性 202
第五節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的功率標(biāo)定及大氣校正 205
第六節(jié) 內(nèi)燃機(jī)與工作機(jī)械的匹配 207
參考文獻(xiàn) 211
思考與練習(xí)題 211
第十章 內(nèi)燃機(jī)動力學(xué) 213
第一節(jié) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué) 213
第二節(jié) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析 214
第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量平衡 219
第四節(jié) 曲軸軸系的扭轉(zhuǎn)振動 226
參考文獻(xiàn) 233
思考與練習(xí)題 233
第十一章 內(nèi)燃機(jī)的概念設(shè)計(jì) 234
第一節(jié) 內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)要求 234
第二節(jié) 內(nèi)燃機(jī)類型的選擇 236
第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)基本參數(shù)的選擇 239
第四節(jié) 內(nèi)燃機(jī)開發(fā)的程序與方法 243
第五節(jié) 內(nèi)燃機(jī)主要零件設(shè)計(jì)要點(diǎn) 246
第六節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 266
第七節(jié) 潤滑系、冷卻系與起動系 275
參考文獻(xiàn) 277
思考與練習(xí)題 278
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