內(nèi)燃機(jī)先進(jìn)技術(shù)與原理

前言

本書(shū)是在天津大學(xué)動(dòng)力機(jī)械及工程專(zhuān)業(yè)碩士研究生《高等內(nèi)燃機(jī)原理》講義的基礎(chǔ)上，經(jīng)多年的研究生教學(xué)實(shí)踐、內(nèi)容不斷更新和完善而編撰成的。近幾十年來(lái)隨著各種新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的不斷出現(xiàn)，排放法規(guī)更加嚴(yán)格，電控技術(shù)快速發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)成為集現(xiàn)代化高新技術(shù)于一體的高度智能化產(chǎn)品。無(wú)論在動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放品質(zhì)以及在結(jié)構(gòu)輕量化上，都高度體現(xiàn)著先進(jìn)技術(shù)。同時(shí)為了使發(fā)動(dòng)機(jī)的效率更高、結(jié)構(gòu)更緊湊、更輕量化，數(shù)值模擬和數(shù)字化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為一種重要手段。本書(shū)主要涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性及與排放有關(guān)的技術(shù)、結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的工作原理。在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中，宋金甌副教授參與了第2章的編寫(xiě)工作。李云強(qiáng)、程傳輝、徐元利、劉小平、黃鈺等博士以及劉義亭、王陽(yáng)、李帥、李旭聰、徐廣蘭、陽(yáng)向蘭等碩士在資料收集和文字整理、圖形制作中做了大量的工作。特別是程傳輝和許漢君博士在本書(shū)統(tǒng)稿方面做了大量的細(xì)致工作，在此一并表示感謝。鑒于科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，任何新教材都避免不了的現(xiàn)實(shí)是：寫(xiě)出來(lái)的材料跟不上最新技術(shù)的發(fā)展，本教材也是如此。另外，在編著中收集到的材料難免掛一漏萬(wàn)，疏漏甚至錯(cuò)誤也在所難免，懇請(qǐng)讀者予以指正。

內(nèi)容概要

為了滿足日益嚴(yán)格的廢氣排放法規(guī)的要求，兼顧優(yōu)良的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，眾多的新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料在內(nèi)燃機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。本書(shū)以此為主線，重點(diǎn)介紹當(dāng)前應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)上高效燃燒及其低排放裝置的技術(shù)原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。同時(shí)也結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的綜合性和燃料要求，對(duì)噪聲和振動(dòng)產(chǎn)生的原理與控制方法、石油及其替代燃料在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用做了介紹。另外，對(duì)電動(dòng)車(chē)和混合動(dòng)力等新型動(dòng)力裝置的原理和基本結(jié)構(gòu)也做了一般性闡述。本書(shū)可作為內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力專(zhuān)業(yè)研究生和高年級(jí)本科生的教材，也可作為從事內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及與此相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員的參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章 緒論　1.1 內(nèi)燃機(jī)發(fā)展歷程　　1.1.1 內(nèi)燃機(jī)基本思想的提出及其雛形的誕生　　1.1.2 實(shí)用性?xún)?nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)　　1.1.3 內(nèi)燃機(jī)規(guī)模使用后的幾個(gè)重要階段　1.2 內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)第2章 內(nèi)燃機(jī)的熱力循環(huán)及相關(guān)理論　2.1 理想內(nèi)燃機(jī)循環(huán)　2.2 實(shí)際內(nèi)燃機(jī)循環(huán)分析　　2.2.1 進(jìn)、排氣過(guò)程分析　　2.2.2 壓縮過(guò)程分析　　2.2.3 燃燒過(guò)程分析　　2.2.4 膨脹過(guò)程分析　　2.2.5 實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)的區(qū)別　2.3 渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)循環(huán)及先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)循環(huán)　　2.3.1 渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)循環(huán)　　2.3.2 先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)循環(huán)第3章 汽油機(jī)發(fā)展新技術(shù)　3.1 汽油機(jī)電子控制技術(shù)　　3.1.1 汽油機(jī)電子控制系統(tǒng)功用與組成　　3.1.2 傳感器　　3.1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴油系統(tǒng)的執(zhí)行器　3.2 汽油機(jī)燃燒新技術(shù)　　3.2.1 分層燃燒系統(tǒng)概述　　3.2.2 缸內(nèi)汽油直接噴射　　3.2.3 可控壓燃著火燃燒方式　3.3 汽油機(jī)可變技術(shù)和先進(jìn)配氣技術(shù)　　3.3.1 可變配氣機(jī)構(gòu)　　3.3.2 可變進(jìn)氣系統(tǒng)　　3.3.3 可變?nèi)紵到y(tǒng)　　3.3.4 頂置凸輪軸　　3.3.5 多氣門(mén)技術(shù)　3.4 汽油機(jī)廢氣凈化及后處理技術(shù)　　3.4.1 廢氣排放污染物的危害　　3.4.2 汽油廢氣有害排放物的生成機(jī)理與影響因素　　3.4.3 降低汽油機(jī)有害物質(zhì)排放的技術(shù)措施第4章 柴油機(jī)新技術(shù)　4.1 車(chē)用柴油機(jī)的特點(diǎn)　　4.1.1 柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)　　4.1.2 柴油機(jī)存在的主要問(wèn)題　4.2 柴油機(jī)供油系統(tǒng)新技術(shù)　　4.2.1 柴油機(jī)供油系統(tǒng)的功能及分類(lèi)　　4.2.2 柴油機(jī)供油系統(tǒng)性能對(duì)比　　4.2.3 柴油機(jī)性能與噴射壓力的關(guān)系　　4.2.4 直列柱塞泵供油系統(tǒng)　　4.2.5 單體泵供油系統(tǒng)　　4.2.6 泵噴嘴供油系統(tǒng)　　4.2.7 轉(zhuǎn)子分配泵　　4.2.8 燃油噴射時(shí)刻的調(diào)整　　4.2.9 柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)　　4.2.10 電控高壓噴射系統(tǒng)　4.3 柴油機(jī)先進(jìn)配氣系統(tǒng)　　4.3.1 進(jìn)排氣系統(tǒng)新技術(shù)　　4.3.2 頂置凸輪軸　　4.3.3 廢氣再循環(huán)　4.4 柴油機(jī)的增壓與中冷　　4.4.1 柴油機(jī)增壓　　4.4.2 柴油機(jī)增壓新技術(shù)　4.5 柴油機(jī)噪聲控制新技術(shù)　　4.5.1 內(nèi)燃機(jī)噪聲的組成　　4.5.2 內(nèi)燃機(jī)燃燒噪聲產(chǎn)生的機(jī)理　　4.5.3 柴油機(jī)燃燒噪聲的影響因素　　4.5.4 降低內(nèi)燃機(jī)燃燒噪聲的措施　4.6 柴油機(jī)燃燒技術(shù)　　4.6.1 燃燒系統(tǒng)新技術(shù)　　4.6.2 新概念燃燒　4.7 柴油機(jī)排放污染及后處理技術(shù)　　4.7.1 柴油機(jī)廢氣有害排放物的生成機(jī)理與影響因素　　4.7.2 柴油機(jī)廢氣后處理技術(shù)第5章 新型動(dòng)力裝置　5.1 電動(dòng)汽車(chē)及其分類(lèi)　　5.1.1 概述　　5.1.2 電動(dòng)汽車(chē)的定義與分類(lèi)　5.2 純電動(dòng)汽車(chē)　　5.2.1 純電動(dòng)汽車(chē)的歷史與現(xiàn)狀　　5.2.2 純電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)　　5.2.3 純電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)缺點(diǎn)　5.3 混合動(dòng)力汽車(chē)　　5.3.1 混合動(dòng)力汽車(chē)概述　　5.3.2 混合動(dòng)力汽車(chē)的分類(lèi)　　5.3.3 混合動(dòng)力汽車(chē)的排放控制　5.4 燃料電池電動(dòng)汽車(chē)　　5.4.1 燃料電池車(chē)概述　　5.4.2 燃料電池分類(lèi)　　5.4.3 燃料電池工作原理　　5.4.4 燃料電池與內(nèi)燃機(jī)對(duì)比　　5.4.5 燃料選擇　5.5 太陽(yáng)能電池汽車(chē)　5.6 各類(lèi)新型動(dòng)力的比較第6章 內(nèi)燃機(jī)燃料　6.1 內(nèi)燃機(jī)主要燃料及其技術(shù)指標(biāo)　　6.1.1 汽油　　6.1.2 柴油燃料及其相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)　6.2 石油替代燃料　　6.2.1 甲醇燃料的應(yīng)用　　6.2.2 乙醇燃料的應(yīng)用　　6.2.3 燃用醇類(lèi)燃料非常規(guī)排放的檢測(cè)方法　　6.2.4 醇燃料的加注系統(tǒng)　　6.2.5 二甲醚燃料的應(yīng)用　　6.2.6 生物質(zhì)燃料　　6.2.7 煤制油　　6.2.8 氣體燃料參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：相對(duì)其他動(dòng)力機(jī)械，內(nèi)燃機(jī)的散熱損失、氣流損失、摩擦損失都相當(dāng)大，再加上燃燒不及時(shí)等影響，使純理論的分析往往很困難。因此，目前內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程分析都是通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。首先從理想單一的內(nèi)燃機(jī)循環(huán)開(kāi)始，然后再分析其他各種復(fù)雜循環(huán)。內(nèi)燃機(jī)理想循環(huán)分析有助于了解內(nèi)燃機(jī)的原理及工作過(guò)程，可以為研究?jī)?nèi)燃機(jī)、提高內(nèi)燃機(jī)性能提供正確的方向和理論上的指導(dǎo)。點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的燃燒過(guò)程比較接近于定容燃燒，所以點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的熱力循環(huán)又稱(chēng)為Ot-to循環(huán)；壓燃式內(nèi)燃機(jī)的燃燒過(guò)程比較接近混合的定容和定壓燃燒或定壓燃燒，所以壓燃式內(nèi)燃機(jī)的熱力循環(huán)又稱(chēng)為循環(huán)（混合的定容和定壓燃燒）或Diesel循環(huán)（定壓燃燒）。無(wú)論定容的、定壓的或混合的燃燒，都是理想化以后的結(jié)果。在燃燒的實(shí)際過(guò)程中，壓力和容積都是變化著的。2.1理想內(nèi)燃機(jī)循環(huán)理想的內(nèi)燃機(jī)循環(huán)可用冷空氣、熱空氣、實(shí)際工質(zhì)三種方法進(jìn)行分析。閉式循環(huán)的分析是以空氣為工質(zhì)的，其質(zhì)量和成分不變，因此是空氣標(biāo)準(zhǔn)的分析循環(huán)。如不考慮空氣比熱隨著溫度的變化而取比熱為常數(shù)，則稱(chēng)為冷空氣標(biāo)準(zhǔn)。如考慮比熱變化而對(duì)壓縮和膨脹過(guò)程取不同的絕熱指數(shù)，則稱(chēng)為熱空氣標(biāo)準(zhǔn)。

編輯推薦

《內(nèi)燃機(jī)先進(jìn)技術(shù)與管理》由天津大學(xué)出版社出版。

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