現(xiàn)代缸內(nèi)直噴式汽油機開發(fā)（上） 基礎理論、子系統(tǒng)和整機開發(fā)
定 價：180 元
叢書名：汽車技術創(chuàng)新與研發(fā)系列叢書
- 作者：范明強
- 出版時間：2019/2/1
- ISBN：9787111612858
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：U464.136
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書的內(nèi)容豐富多彩，涉及的方面較廣，既有關于工作機理的基礎開發(fā)和各個子系統(tǒng)開發(fā)方面的經(jīng)驗,又有全球*新機型開發(fā)的詳細介紹及其所運用的新技術、新工藝和新材料，并以翔實的試驗數(shù)據(jù)和曲線圖表以及各種*新機型整機與零部件的彩色結構剖視圖和外形布置圖片，較全面地詳細介紹了全球各大跨國公司近20年來，特別是近10年來的*新試驗研究成果和*新批產(chǎn)機型開發(fā)的成功經(jīng)驗，充分反映了當今世界現(xiàn)代缸內(nèi)直噴式汽油機的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀及其目前所達到的*高技術水平，頗具實用參考價值。
前言
隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國汽
車工業(yè)飛速發(fā)展，已成為世界汽車生產(chǎn)和消費大國。但是，國內(nèi)目前能
自主開發(fā)及生產(chǎn)的乘用車及其發(fā)動機甚少，大多是引進國外技術或者合
資生產(chǎn)的。面對國內(nèi)如此巨大的汽車消費市場，我國必須掌握和擁有汽
車及其發(fā)動機的核心技術，這樣才能使我國的汽車工業(yè)進入自主開發(fā)和
持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)的軌道。
當前，世界汽車工業(yè)面臨能源緊缺和環(huán)境保護的雙重挑戰(zhàn)。由于全
球有限的油氣資源被加速消耗，能源緊缺狀況越來越嚴重。從目前的發(fā)
展趨勢來看，新能源的開發(fā)和大量供應至少在 ５０年以后，在此之前人
類不得不繼續(xù)利用油氣資源作為汽車的主要能源，因此汽車的節(jié)能已成
為全球關注的焦點。２０１２年，歐盟實施的強制性汽車二氧化碳排放法規(guī)
要求所有乘用車的二氧化碳排放達到 ９０ｇ／ｋｍ （相當于百公里燃油耗：
汽油車 ３８Ｌ，柴油車 ３４Ｌ），而歐洲汽車制造商聯(lián)合會 （ＡＣＥＡ）根據(jù)
現(xiàn)有的技術水平只能承諾達到 １２０ｇ／ｋｍ的目標 （相當于百公里燃油耗：
汽油車 ５１Ｌ，柴油車 ４５Ｌ），與法規(guī)要求尚有不小的差距。美國也已正
式通過汽車燃油耗法規(guī)，要求各汽車制造商的平均燃油經(jīng)濟性 （ＣＡＦＥ）
在 ２０２０年之前提高 ４０％。這些嚴格的法規(guī)迫使汽車制造商不斷開發(fā)和
應用新技術來大幅度降低能源消耗。另一方面，汽車的大量使用已對全
球大氣環(huán)境造成污染，排放的二氧化碳引發(fā)溫室效應使全球氣候變暖，
危及人類的生存環(huán)境。為此，繼 ２００９年實施歐Ⅴ廢氣排放標準后，歐
盟議會又于 ２０１４年實施更為嚴格的歐Ⅵ廢氣排放標準；美國也于 ２０１４
年全面實施 ＥＰＡＴｉｅｒ２Ｂｉｎ５廢氣排放標準。因此，汽車工業(yè)不僅將面臨
各種法規(guī)的壓力，還要面對劇烈的技術競爭，其生存環(huán)境越來越嚴峻。
目前，我國乘用車發(fā)動機幾乎全是傳統(tǒng)的火花點火式汽油機，并且
可以預計在今后很長一段時間內(nèi)，火花點火式汽油機仍將是我國乘用車
的主要動力裝置。無論是從節(jié)能和減排，還是從發(fā)動機動力性能的角度
來講，現(xiàn)代缸內(nèi)直噴式汽油機在進氣道噴射汽油機的基礎上，又將汽油
發(fā)動機技術向前推進了一大步，從而成為世界汽油機發(fā)展歷史上又一個
重要的里程碑。同時，缸內(nèi)直噴式汽油機具有明顯的節(jié)油效果，是當今
汽車汽油機節(jié)能減排最有效也是最現(xiàn)實的途徑，符合我國節(jié)能減排的大
政方針，應該是我國車用汽油機的重要發(fā)展方向。
幾乎一個世紀以來，人們始終在進行汽油缸內(nèi)直接噴射的試驗研
究，但是只是在最近約 ２０年以來，從三菱汽車公司在歐洲推出首款缸
內(nèi)直噴式汽油機開始，首次提供了可實際應用的汽油缸內(nèi)直接噴射技
術，缸內(nèi)直噴式汽油機才成功地進入市場。它經(jīng)歷了壁面導向型、空氣
導向型和噴束導向型燃燒過程，以及分層充量和均質(zhì)充量運行模式的變
化歷程。與直噴式柴油機相比，缸內(nèi)直噴式汽油機需解決的難題明顯要
復雜得多，特別是分層充量運行模式的實現(xiàn)，在混合氣形成、燃燒過程
以及廢氣排放等方面的控制都非常復雜，在技術上有較大的難度。因此
至目前為止，現(xiàn)代汽油缸內(nèi)直接噴射的潛力尚未充分發(fā)揮，必須對汽油
缸內(nèi)直接噴射技術進行更進一步深入的研究。但是缸內(nèi)直噴式汽油機在
功率和轉(zhuǎn)矩方面所能取得的效益，以及在降低燃油耗和有害物排放方面
所存在的巨大潛力，使汽油缸內(nèi)直接噴射技術成為汽油機發(fā)展的必經(jīng)之
路。
發(fā)動機小型化是現(xiàn)代乘用車汽油機的重要發(fā)展方向，而電控汽油缸
內(nèi)直接噴射技術、廢氣渦輪增壓技術和可變氣門控制技術則構成了現(xiàn)代
乘用車汽油機小型化的三大核心技術。因此，本書將以較大的篇幅介紹
諸如廢氣渦輪增壓和可變氣門控制等方面新技術的發(fā)展，及其在缸內(nèi)直
噴式汽油機上的應用狀況，還有它們在節(jié)能減排方面的實際效果。
這種技術含量高的缸內(nèi)直噴式汽油機，同時也成為現(xiàn)代車用發(fā)動機
新技術、新工藝和新材料的重要載體，這能進一步增大缸內(nèi)直噴式汽油
機在節(jié)能減排方面的潛力。因此，本書也將以一定的篇幅介紹新技術、
新工藝和新材料在缸內(nèi)直噴式汽油機上的應用情況。
上述這些發(fā)展狀況既為我國汽車工業(yè)的發(fā)展提供了新的機遇，也對
汽車行業(yè)工程技術人員特別是產(chǎn)品開發(fā)人員的知識更新和開發(fā)技術水平
提高提出了新的挑戰(zhàn)。作者已在機械工業(yè)出版社翻譯出版了德國內(nèi)燃機
經(jīng)典著作 《汽油機管理系統(tǒng)》和 《缸內(nèi)直噴式汽油機》兩部引進版書
籍，前者詳述了現(xiàn)代汽油機電子控制技術的基礎，后者專門介紹了現(xiàn)代
缸內(nèi)直噴式汽油機的基礎理論和主要結構特點，可作為普及缸內(nèi)直噴式
汽油機的基礎知識。而編寫本書則旨在為我國汽車工作者進一步提供開
發(fā)現(xiàn)代缸內(nèi)直噴式汽油機的最新試驗研究成果，特別是近 １０年來在現(xiàn)
代缸內(nèi)直噴式汽油機工程開發(fā)方面的經(jīng)驗，以便加深對現(xiàn)代缸內(nèi)直噴式
汽油機工作機理和結構特點的理解，并通過全球主要典型機型開發(fā)過程
和技術特點的詳細介紹，為國內(nèi)自行開發(fā)缸內(nèi)直噴式汽油機提供有益的
借鑒，拓寬開發(fā)設計的思路。
本書作者長期從事汽車發(fā)動機的研究和產(chǎn)品開發(fā)，主持開發(fā)
前言
第 １章 概述 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １
１１ 汽油機混合氣形成方式的演變 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １
１２ 缸內(nèi)直噴式汽油機的發(fā)展歷史 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７
１３ 現(xiàn)代缸內(nèi)直噴式汽油機的分類 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０
１４ 提高缸內(nèi)直噴式汽油機節(jié)能減排效果的途徑 !!!!!!!!!!!!!!!!! １１
第 ２章 基礎開發(fā)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５
２１ 燃油噴射 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５
２１１ 燃油噴霧試驗 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５
２１２ 噴束特性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７
２１３ 油滴速度和直徑的測量 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２０
２１４ 油氣混合 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２３
２１５ 汽油缸內(nèi)直接噴射對噴束特性的基本要求 !!!!!!!!!!!!!!!! ２５
２１６ 汽油缸內(nèi)直接噴射的改善效果 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２６
２２ 缸內(nèi)充量運動 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３１
２２１ 缸內(nèi)充量運動的基本分析 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３１
２２２ 滾流積分測量法 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３２
２２３ 滾流微分測量法 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３３
２２４ 充量滾流運動測量的影響因素 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３６
２２５ 充量運動對工作過程和循環(huán)波動的影響 !!!!!!!!!!!!!!!!! ４０
２３ 混合氣形成及其燃燒 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４９
２３１ 分層稀薄混合氣及其燃燒 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５０
２３２ 均質(zhì)混合氣及其燃燒 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５７
２３３ 分層混合氣的著火特性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５９
２３４ 滾流燃燒過程的潛力 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６９
２３５ 噴束引導分層燃燒過程的潛力 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７８
２３６ 雙次噴射均質(zhì)燃燒過程的潛力 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８８
２３７ 分層混合氣起動和均質(zhì)分段噴射的潛力 !!!!!!!!!!!!!!!!! ９８
２４ 渦輪增壓與缸內(nèi)直接噴射組合的節(jié)油潛力 !!!!!!!!!!!!!!!!!! １０６
２４１ 增壓與缸內(nèi)直接噴射的協(xié)同作用 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０６
２４２ 增壓直噴式汽油機各種運行模式的節(jié)油潛力 !!!!!!!!!!!!!!! １１２
２５ 米勒循環(huán)與可變壓縮組合的節(jié)油潛力 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１９
２５１ 壓縮比和膨脹比的影響 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１９
２５２ 進氣門早關對實際奧托過程的影響 !!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２１
●●●●● 現(xiàn)代缸內(nèi)直噴式汽油機開發(fā) （上）基礎理論、子系統(tǒng)和整機開發(fā)
Ⅷ
２５３ 全負荷時進氣門早關的潛力 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２２
２５４ 部分負荷時進氣門早關與殘余氣體消除節(jié)流的比較 !!!!!!!!!!!! １２３
２５５ 進氣門早關時壓縮的可變性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２４
２６ 低壓直接噴射燃燒過程 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２５
２６１ 汽油低壓直接噴射特性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２６
２６２ 燃燒過程的評價方法和預設計 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２７
２６３ 廢氣排放和燃油耗特性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２９
２６４ 機油稀釋的評估 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３２
第 ３章 子系統(tǒng)開發(fā) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３６
３１ 系統(tǒng)概述 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３６
３２ 進氣系統(tǒng)開發(fā) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３８
３２１ 進氣滾流調(diào)節(jié)閥 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３８
３２２ 進氣渦流調(diào)節(jié)閥 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４１
３２３ 可變進氣管 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４２
３３ 燃油噴射系統(tǒng)開發(fā) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４９
３３１ 低壓輸油泵 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５１
３３２ 高壓燃油泵 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５１
３３３ 燃油共軌 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５７
３３４ 共軌壓力調(diào)節(jié)器 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５８
３３５ 共軌壓力傳感器 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５８
３３６ 電控噴油器 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５８
３４ 點火系統(tǒng)開發(fā) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １６６
３４１ 缸內(nèi)直噴式汽油機對火花塞的要求 !!!!!!!!!!!!!!!!!!! １６６
３４２ 缸內(nèi)直噴式汽油機火花塞技術的現(xiàn)狀 !!!!!!!!!!!!!!!!!! １６８
３４３ 缸內(nèi)直噴式汽油機火花塞技術的改進 !!!!!!!!!!!!!!!!!! １６９
３５ 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)開發(fā) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７４
３５１ 廢氣再循環(huán)的作用 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７４
３５２ 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的分類和比較 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７７
３５３ 廢氣再循環(huán)的特性及其控制 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８０
３５４ 廢氣再循環(huán)的效果 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８１
書單推薦
