內(nèi)燃機(jī)原理

前言

針對(duì)日益嚴(yán)格的排放法規(guī)和節(jié)能要求，內(nèi)燃機(jī)從結(jié)構(gòu)到控制技術(shù)都發(fā)生了很大的變化，使得傳統(tǒng)的單純機(jī)械式內(nèi)燃機(jī)已變成為高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，內(nèi)燃機(jī)的原理也得到進(jìn)一步發(fā)展。本書編寫的著眼點(diǎn)就是在闡明內(nèi)燃機(jī)工作過程基本理論及控制方法的同時(shí)，力求反映當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的最新研究成果和技術(shù)水平。本書根據(jù)作者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科研工作體會(huì)而編著，主要以現(xiàn)代電子控制內(nèi)燃機(jī)技術(shù)為主，著重于內(nèi)燃機(jī)原理基本理論和基本概念的闡述，并注意簡(jiǎn)明扼要。其主要內(nèi)容包括：內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)與性能指標(biāo)，內(nèi)燃機(jī)換氣過程與增壓技術(shù)，內(nèi)燃機(jī)燃料與燃燒，汽油機(jī)的燃燒過程及排放控制，汽油機(jī)管理系統(tǒng)，柴油機(jī)混合氣形成與燃燒，柴油機(jī)燃料噴射與霧化，內(nèi)燃機(jī)特性與匹配等。本書由河北工業(yè)大學(xué)黎蘇教授和大連交通大學(xué)李明海教授編著，其中黎蘇教授完成了第二一第五章以及第七章的初稿，李明海教授完成了第一章、第六章、第八章的初稿。初稿完成后，由黎蘇教授對(duì)全部章節(jié)進(jìn)行了細(xì)致的修改和審核，最終定稿。本書在編寫、圖表整理和文字校對(duì)過程中得到了河北工業(yè)大學(xué)動(dòng)力機(jī)械及工程專業(yè)碩士研究生楊立峰、張少杰、郎曉嬌和李麗的幫助，在此謹(jǐn)表謝意。

內(nèi)容概要

　　本書系統(tǒng)闡述了內(nèi)燃機(jī)工作過程的基本理論及控制方法，以現(xiàn)代電子控制內(nèi)燃機(jī)技術(shù)為主，著重講述內(nèi)燃機(jī)熱功轉(zhuǎn)換的基本原理、特性分析方法以及性能提高和改善排放的技術(shù)措施。全書共八章，分別講述內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)與性能指標(biāo)，內(nèi)燃機(jī)換氣過程與增壓技術(shù)，內(nèi)燃機(jī)燃料與燃燒，汽油機(jī)的燃燒過程及排放控制，汽油機(jī)管理系統(tǒng)，柴油機(jī)混合氣形成與燃燒，柴油機(jī)燃料噴射與霧化，內(nèi)燃機(jī)特性與匹配?！　”緯勺鳛闊崮芘c動(dòng)力機(jī)械工程專業(yè)及其相關(guān)專業(yè)的本科生、碩士研究生教材，也可供從事內(nèi)燃機(jī)研究開發(fā)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言符號(hào)說明第一章　內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)與性能指標(biāo)　第一節(jié)　內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)　第二節(jié)　  四行程內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際循環(huán)　第三節(jié)　指示性能指標(biāo)　第四節(jié)　有效性能指標(biāo)　第五節(jié)　機(jī)械損失　第六節(jié)　提高內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的途徑　第七節(jié)　內(nèi)燃機(jī)的熱平衡第二章　內(nèi)燃機(jī)換氣過程與增壓技術(shù)  第一節(jié)　  四行程內(nèi)燃機(jī)的換氣過程  第二節(jié)　換氣損失與泵損失  第三節(jié)　充氣效率和殘余廢氣系數(shù)  第四節(jié)　提高充氣效率的措施  第五節(jié)　二行程內(nèi)燃機(jī)的換氣過程  第六節(jié)　內(nèi)燃機(jī)增壓技術(shù)第三章　內(nèi)燃機(jī)燃料與燃燒  第一節(jié)　內(nèi)燃機(jī)的燃料及其提煉方法  第二節(jié)　燃料的使用性能  第三節(jié)　燃燒的熱化學(xué)  第四節(jié)　燃燒的基本理論第四章　汽油機(jī)的燃燒過程及排放控制  第一節(jié)　正常燃燒過程  第二節(jié)　不正常燃燒  第三節(jié)　汽油機(jī)的排氣凈化  第四節(jié)　汽油機(jī)的燃燒室第五章　汽油機(jī)管理系統(tǒng)  第一節(jié)　電控時(shí)代的汽油機(jī)  第二節(jié)　氣缸充量控制與混合氣形成子系統(tǒng)  第三節(jié)　電控點(diǎn)火子系統(tǒng)  第四節(jié)　電控單元第六章　柴油機(jī)混合氣形成與燃燒  第一節(jié)　柴油機(jī)的混合氣形成方式  第二節(jié)　柴油機(jī)的燃燒過程  第三節(jié)　柴油機(jī)的排放控制  第四節(jié)　柴油機(jī)燃燒室第七章　柴油機(jī)燃料噴射與霧化  第一節(jié)　燃料噴射系統(tǒng)概述  第二節(jié)　傳統(tǒng)機(jī)械式泵—管—嘴系統(tǒng)的燃料噴射  第三節(jié)　電控燃油噴射系統(tǒng)第八章　內(nèi)燃機(jī)特性與匹配  第一節(jié)　內(nèi)燃機(jī)的工況  第二節(jié)　性能指標(biāo)的分析式與臺(tái)架試驗(yàn)  第三節(jié)　內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷特性  第四節(jié)　內(nèi)燃機(jī)的速度特性  第五節(jié)　柴油機(jī)的調(diào)速特性  第六節(jié)　  內(nèi)燃機(jī)的萬有特性及功率標(biāo)定  第七節(jié)　  內(nèi)燃機(jī)與工作機(jī)械的匹配參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際工作循環(huán)是由進(jìn)氣、壓縮、燃燒一膨脹和排氣四個(gè)過程所組成的，它是周期性地將燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的往復(fù)過程。其中，工質(zhì)存在著質(zhì)和量的變化，全部過程在熱力學(xué)上是不可逆的。內(nèi)燃機(jī)通過進(jìn)氣過程向氣缸內(nèi)吸人新鮮空氣或空氣與燃料的混合氣（下面統(tǒng)稱為新鮮充量），通過活塞的壓縮行程，將新鮮充量的溫度、壓力提高到一個(gè)合適的水平，然后燃料以點(diǎn)燃或壓燃的方式開始燃燒釋放出熱能，氣缸內(nèi)氣體工質(zhì)被加熱，溫度和壓力得到進(jìn)一步的提升，同時(shí)膨脹推動(dòng)活塞做功實(shí)現(xiàn)由熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)變，最后通過排氣過程排出已燃廢氣。在能量的轉(zhuǎn)變過程中，工質(zhì)的溫度、壓力、成分和流動(dòng)狀態(tài)等時(shí)刻發(fā)生著非常復(fù)雜的變化，難以進(jìn)行細(xì)致的物理和化學(xué)分析，實(shí)際循環(huán)還存在著機(jī)械摩擦、換氣、散熱、燃燒等一系列不可避免的損失，其物理、化學(xué)過程十分復(fù)雜，為了描述在內(nèi)燃機(jī)中實(shí)際進(jìn)行的熱力過程，需要根據(jù)內(nèi)燃機(jī)工作過程的特點(diǎn)，將實(shí)際循環(huán)簡(jiǎn)化，即建立內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)，以便于分析研究影響內(nèi)燃機(jī)循環(huán)效率的主要因素。一、三種基本循環(huán)內(nèi)燃機(jī)的理論循環(huán)是將非常復(fù)雜的實(shí)際工作循環(huán)過程加以抽象簡(jiǎn)化，在不失其基本過程特征的前提下，忽略一些相對(duì)次要因素，使其既近似于實(shí)際循環(huán)，而又簡(jiǎn)化了紛繁的物理、化學(xué)過程。通過對(duì)理論循環(huán)的研究，能夠清楚地確定影響內(nèi)燃機(jī)熱能利用完善程度的主要因素，從而找出提高內(nèi)燃機(jī)性能的基本途徑。最簡(jiǎn)單的理論循環(huán)是空氣標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)，其簡(jiǎn)化和假設(shè)如下。（1）以空氣作為循環(huán)工質(zhì)，并視其為理想氣體，在整個(gè)循環(huán)中工質(zhì)的物理及化學(xué)性質(zhì)保持不變，工質(zhì)比熱容為常數(shù)。（2）假設(shè)循環(huán)中工質(zhì)的總質(zhì)量保持不變，即循環(huán)為閉口系統(tǒng)循環(huán)。（3）將燃燒過程簡(jiǎn)化為等容或等壓的加熱過程，將排氣過程簡(jiǎn)化為等容放熱過程.（4）把氣缸內(nèi)工質(zhì)的壓縮和膨脹過程看成是完全理想的等熵過程，工質(zhì)與外界不進(jìn)行熱交換。根據(jù)加熱方式的不同，內(nèi)燃機(jī)有三種形式的理論循環(huán)，分別是定容加熱循環(huán)、定壓加熱循環(huán)和混合加熱循環(huán)。

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