具體描述
內容簡介
本書從內燃機工作性能指標之間的運算關係、理論與實際循環和缸內燃燒過程三個基礎理論方嚮，係統講述內燃機工作的基本原理，並結閤電控燃料供給係統、可變進氣係統、增壓小型化、高效排氣後處理等技術，介紹內燃機實現節能減排的技術路綫和潛力等。本書共分11章，內容主要包括內燃機的工作性能指標、工作循環、燃料、缸內氣體流動與混閤氣的形成及燃燒、排放機理及控製等，更新瞭柴油機燃燒著火過程及階段劃分，簡化瞭燃料供給係統內容，突齣介紹瞭現代內燃機節能減排的原理與技術方法，並包含有一定的內燃機使用和動力學與設計等內容。目錄
前言常用符號
第一章 概論 1
第一節 內燃機發展簡史 1
第二節 中國內燃機工業發展簡史 4
第三節 內燃機的典型構造與技術 7
參考文獻 15
思考與練習題 15
第二章 內燃機的性能指標 16
第一節 示功圖與指示性能指標 16
第二節 有效性能指標 19
第三節 機械效率與機械損失 20
第四節 內燃機的升功率推算以及提高動力
性與經濟性的途徑 23
參考文獻 26
思考與練習題 27
第三章 內燃機的工作循環 28
第一節 內燃機的理論循環 28
第二節 內燃機的實際循環 32
第三節 四衝程內燃機的換氣過程 34
第四節 提高內燃機的循環效率 38
第五節 內燃機的增壓 41
參考文獻 53
思考與練習題 54
第四章 內燃機的燃料 55
第一節 石油基燃料及標準 55
第二節 汽油的性能指標 57
第三節 柴油的性能指標 60
第四節 內燃機的替代燃料 63
第五節 燃料燃燒化學 68
第六節 燃料的全生命周期評價 72
參考文獻 74
思考與練習題 74
第五章 內燃機混閤氣的形成和燃燒 75
第一節 內燃機缸內的氣體流動 75
第二節 汽油機混閤氣的形成 79
第三節 點燃式內燃機的燃燒 84
第四節 壓燃式內燃機的燃燒 99
參考文獻 105
思考與練習題 106
第六章 內燃機汙染物的生成與控製 108
第一節 概述 108
第二節 汙染物的生成機理和影響因素 109
第三節 內燃機的排放控製 118
第四節 內燃機的排氣後處理 126
第五節 排放法規簡介 134
第六節 OBD 簡介 137
參考文獻 137
思考與練習題 138
第七章 內燃機的燃料供給與調節 139
第一節 概述 139
第二節 柴油機燃油係統 140
第三節 燃油係統參數對柴油機性能的
影響 150
第四節 柴油機燃油電控係統及控製
策略 156
第五節 電控汽油噴射係統 160
第六節 氣體燃料供給係統 168
參考文獻 170
思考與練習題 171
第八章 內燃機的節能減排 172
第一節 內燃機的熱平衡 172
第二節 汽油機的節能技術 175
第三節 柴油機的節能技術 182
第四節 提高內燃機效率的循環 188
第五節 內燃機的新型燃燒方式 189
參考文獻 192
思考與練習題 193
第九章 內燃機的使用特性與匹配 194
第一節 內燃機的工況 194
第二節 內燃機的負荷特性 195
第三節 內燃機的速度特性 198
第四節 內燃機的萬有特性 202
第五節 內燃機的功率標定及大氣校正 205
第六節 內燃機與工作機械的匹配 207
參考文獻 211
思考與練習題 211
第十章 內燃機動力學 213
第一節 麯柄連杆機構運動學 213
第二節 麯柄連杆機構受力分析 214
第三節 內燃機質量平衡 219
第四節 麯軸軸係的扭轉振動 226
參考文獻 233
思考與練習題 233
第十一章 內燃機的概念設計 234
第一節 內燃機的設計要求 234
第二節 內燃機類型的選擇 236
第三節 內燃機基本參數的選擇 239
第四節 內燃機開發的程序與方法 243
第五節 內燃機主要零件設計要點 246
第六節 配氣機構設計要點 266
第七節 潤滑係、冷卻係與起動係 275
參考文獻 277
思考與練習題 278
前言/序言
隨著世界範圍內高標準燃油經濟性和排放法規的實施, 內燃機科技有瞭日新月異的發展, 主要體現在內燃機的有效熱效率的提升、先進的電子控製和高效排放後處理係統應用等幾個方麵。在我國由內燃機生産製造大國嚮研發設計與生産製造並重發展的轉型期, 有必要對內燃機學的教學內容進行與時俱進的更新, 因此在本書的編寫過程中, 力求反映最新研究成果, 使燃燒理論與技術相結閤。本書共11 章, 分為三部分: 在基本知識方麵, 內容包括內燃機發展簡史、中國內燃機工業發展簡史和內燃機的典型構造與技術; 在內燃機原理方麵, 有內燃機的工作指標、工作循環、燃料、混閤氣的形成和燃燒及汙染物的生成與控製等內容, 特彆加強瞭現代內燃機節能減排新技術內容; 在應用與設計方麵, 延續前版教材的特點, 內容涵蓋內燃機的使用特性與匹配、內燃機動力學與概念設計。本書配有部分動畫, 掃描二維碼即可觀看。
本書為“九五” 部級重點教材, 普通高等教育“十五” “十一五” “十二五” 國傢級規劃教材, 以及教育部普通高等教育精品教材, 但隨著國Ⅳ和國Ⅵ排放標準的製定和實施, 需要對內燃機燃燒與排放控製措施等有關內容進行修訂, 以滿足新的教學改革計劃的要求。本書由西安交通大學劉聖華和周龍保教授任主編, 吉林大學韓永強教授和江蘇大學王忠教授任副主編, 其中劉聖華和周龍保教授主要完成瞭第一~ 三章、第五章、第六章和第八章的編寫, 西安交通大學汪映副教授編寫瞭第四章和第八章(部分內容), 西安交通大學王金華副教授編寫瞭第五章(部分內容), 吉林大學韓永強教授編寫瞭第六章(部分內容)、第九~ 十一章, 江蘇大學王忠和杜傢益教授共同編寫瞭第七章。本書由劉巽俊和蔣德明教授擔任主審。在編寫過程中, 不僅得到瞭濰柴控股集團有限公司、廣西玉柴機器集團有限公司、昆明雲內動力股份有限公司、重慶長安汽車股份有限公司等單位的鼎力支持, 還得到瞭許多內燃機同行的幫助, 在此謹嚮對本書的編寫和齣版做齣貢獻的所有人錶示感謝。
內燃機産品是工藝品般的高技術載體, 內燃機學博大精深, 本書在承接前三版教材結構和內容的基礎上, 力求反映當今最新科技成果, 但編者並沒有全麵參與諸如國Ⅳ和國Ⅵ等發動機的研究進程, 故疏漏之處在所難免, 懇請讀者提齣使用建議, 幫助編者及本書不斷進步。
編 者
用戶評價
《內燃機學（第4版）》對於發動機性能測試與評價部分的講解，讓我領略到科學測量與數據分析的魅力。我之前總覺得發動機的功率、扭矩這些參數是廠傢隨便標的，但讀完這部分，我纔明白，背後有著嚴謹的測試方法和標準。書中詳細介紹瞭各種性能測試設備，如測功機、傳感器、數據采集係統等等，並解釋瞭它們的工作原理。它還詳細講解瞭如何進行功率、扭矩、燃油消耗率、升功率等關鍵性能指標的測量，以及這些指標的意義。我尤其關注書中關於“標準大氣條件”、“載荷”、“轉速”等測試參數的定義和影響，這讓我理解瞭為什麼不同測試條件下得齣的性能數據會有所差異。此外，它還深入探討瞭如何通過數據分析來評價發動機的性能，並介紹瞭各種圖錶（如功率麯綫、扭矩麯綫、燃油消耗率麯綫）的解讀方法。通過這些講解，我仿佛變成瞭一名發動機工程師，能夠根據測試數據來分析發動機的優劣，並提齣改進建議。這種將理論知識與實際應用相結閤的講解方式，極大地提升瞭我對發動機性能的理解。
評分收到《內燃機學（第4版）》這本書，我心裏是真的有種撥開迷霧見真章的喜悅。說實話，我一直對汽車的“心髒”——發動機——抱有極大的好奇，但又苦於沒有係統深入的瞭解。市麵上零散的科普文章固然有趣，但總感覺隔靴搔癢，無法觸及核心。這次抱著嘗試的心態翻開這本磚頭厚的《內燃機學（第4版）》，沒想到的是，它並沒有我想象中那麼枯燥乏味，反倒像一位經驗豐富的老教授，循循善誘地將一個復雜龐大的體係一點點在我眼前展開。我尤其喜歡它在開篇部分對內燃機發展史的梳理，那種從早期蒸汽機到現代高效燃油發動機的演變過程，不僅僅是技術的迭代，更摺射齣人類智慧的結晶和工業文明的腳步。它沒有簡單羅列枯燥的年份和發明傢，而是通過講述一個個關鍵性的技術突破如何解決當時遇到的難題，比如如何提高燃燒效率、如何降低排放、如何提升功率密度等等，讓我真切地感受到科學傢和工程師們為瞭剋服重重睏難所付齣的努力和智慧。這種曆史的視角，為理解現代內燃機的設計理念和技術優勢打下瞭堅實的基礎，也讓我對那些在我們日常生活中默默奉獻的鋼鐵心髒多瞭一份敬意。我之前總覺得發動機就是一堆金屬零件的組閤，但讀瞭開篇，纔明白它背後蘊含著多少物理學、化學、材料學以及工程學的智慧。這種宏觀的引入，成功地激發瞭我進一步深入學習的興趣，也讓我對接下來的章節充滿瞭期待。
評分《內燃機學（第4版）》在熱力學部分的講解，對我而言，簡直是打開瞭新世界的大門。之前我對熱力學隻有一些非常基礎的認識，比如能量守恒定律，但這本書將其與內燃機的實際工作過程緊密結閤，讓我明白瞭熱力學原理是如何在發動機的每一次做功中發揮作用的。我尤其關注書中關於理想循環和實際循環的對比分析，比如奧托循環、狄塞爾循環、混閤循環等等。它不僅列齣瞭這些循環的數學模型，更重要的是，它解釋瞭為什麼實際循環會偏離理想循環，以及這些偏差是如何由摩擦、熱損失、燃燒不完全等因素造成的。通過閱讀這部分內容，我纔真正理解瞭發動機效率的局限性，以及工程師們是如何通過優化設計來盡可能地接近理論效率的。書中對於不同工況下發動機性能的變化也有深入的探討，比如在高負荷、低負荷、不同轉速下的熱力學效率變化，這讓我對發動機在不同使用場景下的錶現有瞭更深刻的認識。我記得書中有一段關於“功”、“熱”和“內能”在發動機循環中轉化的詳細分析，配以清晰的T-s圖和p-v圖，讓我這個對圖錶有點“恐懼癥”的人，也能夠清晰地理解每一個階段的狀態變化。這種將抽象的理論與具體的工程應用相結閤的講解方式，極大地提升瞭我的學習興趣和理解深度。
評分排放控製技術一直是現代汽車研發的重要課題，而《內燃機學（第4版）》在這方麵的闡述，讓我對“綠色發動機”有瞭更清晰的認識。書中詳細介紹瞭各種排放物的來源，以及它們對環境和人體健康的危害，這讓我深刻體會到環保的重要性。隨後，它係統地講解瞭各種排放控製技術，從催化轉化器的工作原理，到EGR（廢氣再循環）技術、SCR（選擇性催化還原）技術、GPF（汽油顆粒過濾器）等等，都進行瞭深入的剖析。我尤其對書中關於催化劑的種類、載體材料、反應機理的講解印象深刻，讓我明白瞭為什麼車輛需要定期更換三元催化器。此外，它還探討瞭如何通過優化燃燒過程來從源頭上減少排放，例如稀燃技術、均質壓燃技術等等。書中還分析瞭不同排放標準（如國六、歐六）對發動機設計提齣的挑戰，以及工程師們是如何通過技術手段來滿足這些日益嚴格的標準。這種對環保技術的係統梳理，讓我覺得現代汽車不再僅僅是交通工具，更是承載著環保責任的科技産品。
評分總而言之，《內燃機學（第4版）》這本書就像一本百科全書，它係統、全麵、深入地展現瞭內燃機這個復雜而迷人的領域。從基礎的原理到先進的技術，從結構的設計到性能的調校，這本書幾乎涵蓋瞭內燃機學的所有重要方麵。我尤其欣賞它在講解過程中所體現的嚴謹的科學態度和清晰的邏輯思維，使得即使是復雜的理論知識，也能被講解得通俗易懂。書中大量的插圖、圖錶和實例，不僅豐富瞭內容，也極大地提升瞭閱讀的趣味性和直觀性。雖然我不是專業領域的學生，但通過閱讀這本書，我仿佛對內燃機有瞭一個脫胎換骨的認識。它不僅滿足瞭我對發動機的好奇心，更讓我對工程師們的智慧和創新精神充滿瞭敬意。這本書對於任何想要深入瞭解內燃機的人來說，都是一本不可或缺的寶貴財富，無論你是學生、工程師，還是僅僅對汽車技術充滿熱情的好奇者，都能從中獲益匪淺。它是一本值得反復閱讀、細細品味的經典之作。
評分《內燃機學（第4版）》在燃油供給係統和點火係統方麵的深入講解，為我揭示瞭發動機“喂養”和“點火”的奧秘。我一直以為發動機就是把汽油灌進去然後就燒瞭，但這本書讓我瞭解到，燃油供給係統遠比我想象的要復雜。從化油器時代到電噴時代，再到直噴技術，它詳細闡述瞭不同供油方式的工作原理、優缺點，以及它們是如何影響燃油經濟性和排放的。書中對於噴油器的工作原理、噴霧特性、燃油霧化效果的分析，讓我對“精準控製”有瞭新的認識。而點火係統，從早期的分電器到現在的獨立點火，它的發展曆程和技術革新也被闡述得鞭闢入裏。我特彆關注書中關於點火能量、點火提前角、火花塞工作特性等內容的講解，這些細節直接關係到燃燒的質量和發動機的性能。當我看到書中關於“爆震”現象的産生機理和如何通過控製點火正時來避免爆震的講解時，我纔意識到，原來我有時候聽到的發動機“噠噠噠”的聲音，是有如此復雜的科學原因。這種對細節的關注，讓我對發動機的每一次啓動和運轉都有瞭更深刻的理解。
評分《內燃機學（第4版）》對於增壓技術和稀薄燃燒技術的介紹，讓我看到瞭發動機技術發展的趨勢和潛力。我一直對渦輪增壓發動機很感興趣，覺得它能讓小排量發動機爆發齣大動力。書中詳細解釋瞭渦輪增壓器的工作原理，包括渦輪和壓氣機的配閤，以及增壓壓力對發動機性能的影響。它還介紹瞭機械增壓、電動增壓等不同類型的增壓技術，並對它們的優缺點進行瞭對比分析。更重要的是，書中探討瞭增壓技術如何與燃油經濟性和排放控製相結閤，這讓我看到瞭未來發動機技術發展的方嚮。而稀薄燃燒技術，則是我之前很少接觸到的概念。這本書讓我瞭解到，通過控製極大的空燃比，可以在一定程度上降低燃油消耗和氮氧化物排放。它詳細介紹瞭稀薄燃燒的不同實現方式，如分層充氣、均質稀燃等，以及它們在實際應用中麵臨的挑戰。這種對前沿技術的介紹，讓我對發動機的未來發展充滿瞭好奇和期待。
評分這本書在發動機結構與部件的介紹上，做得非常細緻。我之前總覺得發動機就是活塞、麯軸、氣缸這些東西，但《內燃機學（第4版）》將其拆解開來，逐一剖析瞭每一個部件的功能、設計原理、材料選擇以及工作時的受力情況。我特彆喜歡它對於氣門機構的講解，例如凸輪軸的輪廓設計如何影響氣門的開閉時間和升程，以及可變氣門正時技術是如何通過改變氣門工作時機來優化發動機性能和燃油經濟性的。讀完這部分，我纔明白，原來我們每天踩油門，背後是如此精密的機械聯動。此外，它對於活塞環、連杆、麯軸等關鍵受力部件的受力分析和材料選擇的講解，也讓我對發動機的可靠性和耐久性有瞭更深的認識。書中配有大量精美的剖視圖和分解圖，讓我在腦海中能夠構建齣完整的機械運動模型，仿佛置身於一個大型的機械工廠，親眼目睹這些精密部件的協同工作。我之前對發動機噪音和震動的來源一直感到睏惑，在閱讀瞭關於麯軸平衡、飛輪作用等章節後，我纔恍然大悟，原來這些都是通過精密的結構設計來解決的。
評分拿到《內燃機學（第4版）》後，我最先被吸引住的，是它關於燃燒過程的詳盡闡述。我一直對“燃燒”這個概念模糊不清，知道它能産生能量，但具體是如何發生的，在發動機裏又是怎樣的復雜過程，我是一無所知的。這本書用大量圖錶和清晰的語言，一步步解析瞭從燃料噴射、混閤氣形成、點火、火焰傳播到最終燃盡的整個鏈條。它不僅僅是理論的堆砌，更深入地探討瞭不同燃燒模式的特點，比如均質壓燃、部分預混壓燃等等，這些我之前隻在一些技術論壇上零星聽過，但在這本書裏，我終於得到瞭係統性的解釋。它還深入剖析瞭燃燒過程中影響效率和排放的關鍵因素，比如空燃比、點火提前角、燃燒室形狀等等，並且詳細解釋瞭這些因素是如何相互影響的。當我看到書中關於爆炸極限、層流燃燒速度、湍流燃燒模型這些概念時，我纔意識到，看似簡單的燃燒，背後竟然蘊含著如此精妙的物理化學原理。書中還引用瞭大量的實驗數據和模擬結果，讓我能夠直觀地感受到理論知識的實踐應用。我尤其贊賞的是，它並沒有迴避一些復雜的概念，而是通過類比和舉例的方式，將這些高深的理論變得容易理解，比如它在解釋火焰傳播時，用瞭類似“火柴點燃紙張”的比喻，讓我很快就抓住瞭核心要義。這種化繁為簡的能力，對於非專業讀者來說，實在是太有幫助瞭。
評分這本書在發動機的潤滑與冷卻係統方麵的敘述，也讓我受益匪淺。我之前隻知道發動機需要加機油，但這本書詳細解釋瞭機油在發動機中的多重作用，不僅僅是潤滑，還包括冷卻、清潔、密封、防銹等。它深入分析瞭不同類型機油的性能特點，以及如何根據發動機工況選擇閤適的機油。書中對於潤滑係統的組成，如油底殼、機油泵、機油濾清器、油道等，以及它們的工作原理，都進行瞭清晰的闡述。同樣，對於發動機的冷卻係統，從水冷到風冷，從有水箱到無水箱，再到各種冷卻方式的演變，書中都有詳盡的介紹。我特彆關注書中關於冷卻液的成分、作用、以及如何防止發動機過熱和凍結的知識。當我讀到關於水泵、節溫器、散熱器等部件的工作原理時，我纔真正理解瞭它們是如何協同工作，將發動機産生的巨大熱量及時散發齣去，保證發動機在最佳工作溫度下運行的。這種對發動機“生命維持係統”的細緻講解，讓我覺得發動機的每一個部件都是如此重要，缺一不可。
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