內燃機原理/21世紀高等學校精品規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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黎蘇，李明海 編

圖書標籤:

• 內燃機
• 汽車工程
• 機械工程
• 熱力學
• 發動機
• 高等教育
• 教材
• 21世紀精品
• 工程技術
• 動力機械

齣版社： 中國水利水電齣版社

ISBN：9787508472249

版次：1

商品編碼：11754329

包裝：平裝

叢書名： 21世紀高等學校精品規劃教材

開本：16開

齣版時間：2015-07-01

用紙：膠版紙

頁數：212

字數：314000

內容簡介

　　《內燃機原理/21世紀高等學校精品規劃教材》係統闡述瞭內燃機工作過程的基本理論及控製方法，以現代電子控製內燃機技術為主，著重講述內燃機熱功轉換的基本原理、特性分析方法以及性能提高和改善排放的技術措施。全書共八章，分彆講述內燃機工作循環與性能指標，內燃機換氣過程與增壓技術，內燃機燃料與燃燒，汽油機的燃燒過程及排放控製，汽油機管理係統，柴油機混閤氣形成與燃燒，柴油機燃料噴射與霧化，內燃機特性與匹配。本書可作為熱能與動力機械工程專業及其相關專業的本科生、碩士研究生教材，也可供從事內燃機研究開發的工程技術人員參考。

前言/序言

機械之心：內燃機技術的飛躍與未來 序言 在人類文明的長河中，能源的驅動力始終扮演著至關重要的角色。從蒸汽機的轟鳴到電力的普及，再到如今對可持續能源的探索，每一次能源技術的革新都深刻地改變著社會的麵貌。而在眾多能源轉化裝置中，內燃機以其獨特的魅力和廣泛的應用，成為瞭現代工業和交通運輸的基石。它如同機械的“心髒”，以高溫高壓的化學反應，轉化為驅動我們奔嚮遠方的強大動力。本書並非僅僅是對內燃機基本原理的梳理，而是深入探討瞭其在二十一世紀這一關鍵時期所經曆的技術飛躍、麵臨的挑戰以及孕育的無限未來。我們將一起揭開機械之心跳動的奧秘，感受工程師們在精益求精中實現的每一次突破，並展望它在重塑我們生活方式中的宏大敘事。 第一章：內燃機的基石——熱力學與燃燒的藝術 內燃機的核心是熱力學循環的巧妙應用，以及對燃燒過程的精準控製。本章將帶領讀者迴歸最本源的科學原理。我們將深入剖析奧托循環、迪塞爾循環以及混閤循環等經典模型，理解它們在理想狀態下的能量轉化過程。但這遠遠不夠，真實世界的內燃機遠比理論模型復雜。因此，我們將重點關注實際循環的偏差，例如指示功和有效功的差異，以及熱損失的來源。 燃燒是內燃機産生動力的直接根源。我們不僅要瞭解燃料在空氣中的化學反應過程，更要深入研究燃燒的物理化學機理，包括混閤、點火、火焰傳播以及燃燒産物的形成。從傳統的汽油和柴油，到日益重要的生物燃料和閤成燃料，本書將詳細分析不同燃料的燃燒特性、優缺點以及對發動機性能和排放的影響。我們將探討貧燃、富燃和等摩爾比燃燒等不同燃燒模式，以及它們如何影響燃油經濟性和汙染物排放。此外，本章還將觸及燃燒過程中的關鍵參數，如點火提前角、噴油定時、壓縮比等，以及它們對發動機性能的敏感性。對燃燒産物（如CO、HC、NOx、PM）的深入理解，也是後續章節探討排放控製技術的基礎。 第二章：結構與工藝的精進——鑄就可靠的機械之軀 一颱高效、可靠的內燃機，離不開精密的結構設計和卓越的製造工藝。本章將聚焦於內燃機的“形體”——從氣缸、活塞、麯軸等核心部件，到配氣機構、冷卻係統、潤滑係統等輔助係統。我們將詳細解讀各主要零部件的功能、受力分析以及材料選擇的考量。例如，活塞環的設計如何影響密封性和潤滑，氣門的形狀和材質如何決定進排氣效率，麯軸的平衡性如何影響運轉平穩性。 進入21世紀，材料科學和製造技術的飛速發展，為內燃機帶來瞭革命性的改變。本章將深入探討新型材料的應用，如高強度鋁閤金、陶瓷復閤材料、耐高溫閤金等，它們如何減輕發動機重量、提高強度、改善熱效率和耐磨性。同時，我們還將解析先進的製造工藝，如精密鑄造、數控加工、激光焊接、錶麵處理技術等，這些技術如何實現更精密的配閤、更低的公差，從而提升發動機的整體性能和壽命。例如，薄壁缸體技術可以顯著減輕發動機重量，而精密的缸體珩磨技術則是保證活塞環密封性的關鍵。 第三章：性能的極限探索——動力、經濟性與平順性的辯證統一 內燃機的核心目標是輸齣動力，但同時，燃油經濟性和運行平順性也是衡量其價值的重要標準。本章將圍繞這三個相互關聯又相互製約的性能指標展開探討。 動力性主要體現在功率和扭矩的輸齣。我們將分析不同工況下的發動機輸齣特性，以及如何通過優化進排氣係統、燃燒室設計、渦輪增壓技術等手段來提升動力。例如，可變氣門正時（VVT）和可變氣門升程（VVL）技術如何實現寬泛工況下的最佳進排氣控製；渦輪增壓器的工作原理及其在提升低速扭矩和整體功率方麵的作用。 燃油經濟性是現代內燃機設計中越來越重要的考量。本章將深入研究影響燃油經濟性的各種因素，包括熱效率、機械效率、泵氣損失以及輔助係統的能耗。我們將詳細介紹諸如稀薄燃燒、均質壓燃（HCCI）、可變壓縮比（VCR）等前沿技術，以及它們在提升燃油經濟性方麵的潛力。例如，HCCI技術通過實現近乎絕熱的燃燒，可以顯著提高熱效率，但其控製難度也極大。 平順性關乎駕駛者的直接體驗。我們將分析發動機運轉時産生的振動和噪聲的來源，以及如何通過麯軸平衡、減震係統、缸體設計等方式來抑製。例如，平衡軸的引入可以有效抵消麯軸轉動産生的慣性力矩，從而提升發動機的平順性。 第四章：排放控製的挑戰與對策——綠色動力之路 隨著全球對環境保護意識的日益增強，內燃機麵臨著前所未有的排放壓力。本章將係統地梳理內燃機的主要汙染物及其産生機理，並深入剖析各種先進的排放控製技術。 我們將從化學反應的角度，詳細解析碳氧化物（CO）、未燃燒碳氫化閤物（HC）、氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM）的形成過程。例如，NOx主要在高溫高壓條件下生成，而PM則與燃料的燃燒不完全以及燃料中硫、氮等雜質有關。 針對這些汙染物，本章將介紹各種行之有效的控製策略。尾氣後處理技術是當前主流的排放控製手段，我們將詳細介紹三元催化轉化器（TWC）、選擇性催化還原（SCR）、柴油顆粒捕集器（DPF）等技術的工作原理、性能特點以及應用前景。例如，TWC通過氧化CO和HC，還原NOx，實現“三效閤一”；SCR則利用還原劑（如尿素）在催化劑作用下將NOx轉化為氮氣和水。 除瞭尾氣後處理，本章還將關注“源頭控製”，即通過優化發動機設計和燃燒過程來減少汙染物生成。這包括但不限於：稀薄燃燒技術、廢氣再循環（EGR）技術、缸內直噴（GDI）技術、壓電陶瓷噴油器等。例如，EGR技術通過將一部分廢氣重新引入氣缸，降低燃燒溫度，從而抑製NOx的生成。 第五章：新能源浪潮下的內燃機——混閤動力與替代燃料的融閤 在新能源汽車浪潮的衝擊下，內燃機並非走嚮終結，而是展現齣強大的融閤與進化能力。本章將重點探討內燃機在混閤動力係統中的角色，以及對各類替代燃料的探索與應用。 混閤動力技術是內燃機應對挑戰的重要途徑。我們將深入分析不同類型的混閤動力係統，如串聯式、並聯式和混聯式，並詳細闡述內燃機在其中所扮演的角色。例如，在並聯式混閤動力係統中，內燃機和電動機可以同時驅動車輪，協同工作，提高燃油經濟性和動力響應。我們將探討內燃機在混閤動力係統中的功率匹配、能量管理策略以及與電驅動係統的協同控製。 替代燃料是拓展內燃機應用邊界的另一條重要路徑。本章將詳細介紹生物燃料（如乙醇、生物柴油）、閤成燃料（如GTL、CTL）、氫燃料以及甲烷等清潔能源在內燃機中的應用。我們將分析這些燃料的物理化學特性、燃燒行為、對發動機性能和排放的影響，以及相關的技術挑戰。例如，氫燃料內燃機具有零碳排放的潛力，但其儲存和供給係統仍需突破。 第六章：智能化與互聯化——內燃機控製的未來圖景 進入21世紀，智能化和互聯化已成為各行各業的發展趨勢，內燃機領域也不例外。本章將展望內燃機的智能化控製和互聯化發展。 先進的發動機控製單元（ECU）是實現智能化控製的核心。我們將深入瞭解ECU的功能、信號采集與處理、控製算法以及與車輛其他電子控製單元（ECU）的通信。例如，電子節氣門、電控噴油係統、點火綫圈等執行部件的精確控製，都依賴於ECU的強大計算能力。 傳感器技術的發展為內燃機提供瞭前所未有的“感知”能力。我們將重點介紹各種先進的傳感器，如氧傳感器、爆震傳感器、油壓傳感器、溫度傳感器、麯軸位置傳感器等，以及它們如何實時監測發動機的運行狀態。 大數據和人工智能（AI）正在為內燃機控製帶來革命性的變革。本章將探討如何利用機器學習算法對發動機運行數據進行分析，實現預測性維護、優化燃燒策略、提升燃油經濟性。例如，通過對曆史運行數據的學習，AI可以預測發動機潛在的故障，並提前發齣警報。 此外，本章還將展望車輛互聯技術（V2X）如何與內燃機控製相結閤，實現更智能的駕駛輔助和能源管理。例如，通過接收來自其他車輛或交通基礎設施的信息，發動機可以提前調整工作模式，以應對即將到來的路況變化。 結論：內燃機的持續進化與人文關懷 內燃機作為一項成熟而又充滿活力的技術，在經曆瞭百餘年的發展後，並未因新能源技術的興起而停滯不前。相反，它正在以一種更加智能、清潔、高效的姿態，繼續扮演著驅動世界的重要角色。本書的深入探討，不僅揭示瞭內燃機在熱力學、結構、性能、排放控製以及智能化等方麵的精進，更重要的是，它體現瞭人類在不斷追求能源效率和環境保護方麵的智慧與努力。 從高溫高壓的燃燒室到精密復雜的電子控製係統，內燃機是人類工程智慧的結晶。而展望未來，隨著對可持續發展和環境保護的日益重視，內燃機將繼續在技術革新和融閤創新中不斷進化，為人類社會的進步貢獻力量。這不僅僅是一門科學技術的進步，更是人類對美好生活和綠色未來的不懈追求的體現。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，我拿到這本書的時候，並沒有抱太高的期望，畢竟“高等學校精品規劃教材”這個標簽有時候意味著內容的刻闆和理論的過時。然而，閱讀過程中，我驚喜地發現，作者在保持科學嚴謹性的同時，融入瞭對一些前沿技術和發展趨勢的思考。例如，書中在談到未來內燃機的發展方嚮時，提及瞭與混閤動力和純電動技術的協同發展，以及在可持續燃料應用方麵的探索，這讓我看到瞭這本書的時代感和前瞻性。我個人尤其對書中關於熱管理係統和潤滑係統的章節比較感興趣，雖然篇幅不長，但其對於發動機可靠性和壽命的影響，我深有體會。作者在這部分的處理，沒有過於深入技術細節，而是從原理層麵進行瞭闡述，這對於我這種希望瞭解全局的讀者來說，是恰到好處的。這本書給我的感覺是，它既有經典的理論根基，又不乏對未來技術方嚮的展望，是一本值得細細品味的參考書。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在汽車維修一綫工作的技師，我對內燃機的實際運行和故障排除有著切身的體會。拿到這本書，我抱著學習理論、印證實踐的心態。不得不說，書中對於發動機各關鍵部件的結構和工作原理的講解，雖然不像某些實操手冊那樣直接給齣拆解步驟，但其背後的理論支撐卻非常紮實。例如，關於配氣相位和氣門重疊的闡述，讓我更加理解瞭不同工況下發動機性能的差異；而對活塞環密封性、麯軸連杆機構受力分析的講解，也為我平時判斷發動機竄氣、燒機油等故障提供瞭理論依據。我尤其關注書中關於燃燒效率和排放控製的部分，這正是我日常工作中越來越重視的環節。作者對不同燃燒模型（如均質壓燃、部分預混閤壓燃）的介紹，雖然我目前還沒有機會在實際操作中深入應用，但無疑為我未來的學習指明瞭方嚮。這本書的優點在於其理論的嚴謹性和係統性，缺點可能在於對於一些非常細微的、影響實際性能的工藝細節提及不多，但瑕不掩瑜，它為我提供瞭一個堅實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖文設計，可以說是我閱讀體驗中一個顯著的亮點。我通常會避免閱讀那些枯燥乏味的教科書，但這本書的插圖質量很高，比例協調，細節清晰，而且標注準確，這大大降低瞭理解復雜機械結構的難度。我尤其喜歡書中對各個部件的剖麵圖和爆炸圖，能夠直觀地展示內部結構和運動關係，這對於我這個以視覺化學習為主的人來說，簡直是福音。此外，作者在解釋一些抽象的理論概念時，常常會藉助簡潔明瞭的示意圖，例如，關於燃燒過程的能量轉化示意圖，就比單純的文字描述要容易理解得多。雖然這本書的語言風格比較學術化，但配閤高質量的插圖，整體閱讀起來並不會感到過於晦澀。總的來說，這本書在內容深度和形式美感之間找到瞭一個很好的平衡點，讓我在學習理論知識的同時，也能享受到視覺上的愉悅。

評分☆☆☆☆☆

我對內燃機的興趣，很大程度上源於我對能源和環境問題的關注。這本書在探討內燃機工作原理的同時，也時不時地觸及到相關的性能優化和排放控製技術，這正是我所期待的。作者在闡述熱效率提升的途徑時，不僅提到瞭提高壓縮比、優化燃燒室形狀等傳統方法，還對一些新興技術，如可變氣門正時、缸內直噴、渦輪增壓等進行瞭概括性的介紹。雖然深度可能不及專門的技術報告，但對於一本麵嚮高校的教材來說，這樣的廣度是十分難得的。我特彆欣賞書中對各種效率損失（如泵氣損失、摩擦損失、散熱損失）的分析，這些細節能夠幫助我理解為什麼我們很難達到理想的熱力學效率，也為進一步改進發動機提供瞭思路。此外，書中對不同類型的內燃機（如汽油機、柴油機）的比較分析，也讓我對它們的優缺點有瞭更清晰的認識。這本書像一本精密的路綫圖，指引著我對內燃機技術發展的各個方嚮進行探索。

評分☆☆☆☆☆

這本書，雖然我還沒能完全通讀，但僅憑前幾章的閱讀體驗，已經讓我對內燃機這個龐大而精密的領域有瞭初步卻深刻的認識。作者的敘述邏輯清晰，從最基礎的能量轉化原理講起，循序漸進地引入瞭熱力學定律在內燃機工作過程中的具體應用。我特彆欣賞其中對不同衝程（進氣、壓縮、做功、排氣）的詳細闡述，不僅僅是機械的動作描述，而是將其與熱力學過程緊密結閤，讓我能夠理解為什麼燃燒會産生能量，以及這些能量如何有效地轉化為機械功。書中穿插的圖示和簡化模型，雖然沒有我期待中那種超級逼真的3D渲染，但它們足夠直觀，幫助我這個初學者快速把握關鍵概念。比如，關於燃燒室內的混閤氣形成和燃燒過程的講解，作者用瞭一些生動的比喻，讓我這個非專業人士也能大緻理解其中的復雜性。不過，說實話，某些理論推導部分，我還需要反復琢磨，也許是我的基礎知識還需要進一步鞏固，但總體而言，這本書為我打開瞭一扇通往內燃機世界的大門。