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內(nèi)燃機(jī)技術(shù)手冊(cè) (原書(shū)第8版)
本書(shū)系統(tǒng)介紹內(nèi)燃機(jī)技術(shù),內(nèi)容包括內(nèi)燃機(jī)歷史的回顧、往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的定義和分類、特征參數(shù)、特性場(chǎng)、熱力學(xué)基礎(chǔ)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、發(fā)動(dòng)機(jī)、摩擦學(xué)、換氣過(guò)程、內(nèi)燃機(jī)增壓、混合氣形成過(guò)程和混合氣形成系統(tǒng)、著火、燃燒、燃燒過(guò)程、用于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器控制的電子和機(jī)械、動(dòng)力總成系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行器、內(nèi)燃機(jī)冷卻、廢氣排放、運(yùn)行材料、運(yùn)行材料的過(guò)濾、計(jì)算和模擬、燃燒診斷—燃燒發(fā)展過(guò)程中的示功圖和可視化、燃料消耗、噪聲污染、發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量技術(shù)、混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、替代的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)和APU(輔助動(dòng)力裝置)、發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)輛中的能源管理、2020年以后驅(qū)動(dòng)用的能源、展望。本書(shū)適合內(nèi)燃機(jī)專業(yè)工程師、研究人員及大專院校相關(guān)專業(yè)師生學(xué)習(xí)參考。
德國(guó)內(nèi)燃機(jī)全行業(yè)專家的智慧結(jié)晶
精裝圖書(shū),印裝精美 德國(guó)經(jīng)過(guò)時(shí)間和市場(chǎng)檢驗(yàn)的第8版圖書(shū) 系統(tǒng)全面的內(nèi)燃機(jī)知識(shí)體系
第8版前言
多年來(lái),《內(nèi)燃機(jī)技術(shù)手冊(cè)》已發(fā)展成為該專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)志性著作。當(dāng)今,現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)的復(fù)雜性,無(wú)疑是深入全面地描繪所有重要關(guān)系的原因。也許這也是為什么令人驚訝的是,世界上任何地方都沒(méi)有關(guān)于這個(gè)主題的全面概述的原因之一。大量專業(yè)書(shū)籍雖然涉及內(nèi)燃機(jī)的部分方面; 然而,缺少的是一項(xiàng)考慮到柴油機(jī)和汽油機(jī)所有重要方面的工作。 內(nèi)燃機(jī)經(jīng)過(guò)100多年的發(fā)展,產(chǎn)生了涉及不同要求、大量組件及其相互作用的、爆炸性的各種重要發(fā)現(xiàn)和詳細(xì)知識(shí)。本書(shū)(指原書(shū))在上一版的基礎(chǔ)上更新和擴(kuò)展到了1350多頁(yè)、1841幅插圖和1500多篇參考文獻(xiàn),介紹了內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的主要內(nèi)容。 編寫(xiě)人員們特別努力地在各自拿手的領(lǐng)域工作,從而呈現(xiàn)出內(nèi)容更為全面的作品。尤其重要的是,這次修訂和擴(kuò)展是在最短的時(shí)間內(nèi)完成的,從而反映了當(dāng)今技術(shù)發(fā)展的最高水平,并展望了未來(lái)。 對(duì)于編寫(xiě)人員來(lái)說(shuō),呈現(xiàn)理論與實(shí)踐之間的平衡關(guān)系尤為重要。這主要是因?yàn)榭梢誀?zhēng)取到140多位科學(xué)界和工業(yè)界的作者進(jìn)行合作。在他們的幫助下,創(chuàng)作了這部作品,它在教學(xué)、研究和實(shí)踐的日常工作中同樣是獨(dú)特的幫手和顧問(wèn)。 本書(shū)主要面向在汽車(chē)、發(fā)動(dòng)機(jī)、石油和配件行業(yè)從事科學(xué)和實(shí)踐工作的專業(yè)人士,以及希望在學(xué)習(xí)過(guò)程中取得收獲的學(xué)生。此外,本書(shū)還旨在成為專利代理人、汽車(chē)行業(yè)、政府機(jī)構(gòu)、環(huán)保組織、記者和感興趣的非專業(yè)人士的有用的顧問(wèn)。 內(nèi)燃機(jī)未來(lái)的問(wèn)題反映在許多解決問(wèn)題的新方法中,例如與燃料消耗和環(huán)境兼容性相關(guān)的問(wèn)題。尤其是在這種理念下,相較于替代品,不難預(yù)測(cè),基于其基本要素,往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)作為移動(dòng)性裝置,在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍會(huì)留在我們身邊。新的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)面臨的問(wèn)題是,必須與具有全球巨大開(kāi)發(fā)能力,且具有100多年的發(fā)展歷史的內(nèi)燃機(jī)相競(jìng)爭(zhēng)。這當(dāng)然也適用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的電力驅(qū)動(dòng),這與目前由政治方面引發(fā)的興奮相反。 除了介紹發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀外,回答以下問(wèn)題更為重要:內(nèi)燃機(jī)將往哪個(gè)方向發(fā)展?經(jīng)過(guò)100多年的發(fā)展,如何評(píng)估其在燃料消耗、成本優(yōu)化和環(huán)境兼容性方面的潛力?替代燃料和替代驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將在未來(lái)提供哪些可能性?增程器和混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)只是連接純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的橋梁?jiǎn)?在未?lái)幾十年內(nèi),是否有可以取代它的有競(jìng)爭(zhēng)力的系統(tǒng)?根據(jù)目前的知識(shí)狀況,對(duì)這些問(wèn)題給出了確鑿的答案。 即使本書(shū)的重點(diǎn)是乘用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī),其基本原理也適用于商用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)。同樣新穎的是,本書(shū)也闡述了汽油機(jī)與柴油機(jī)相比在許多領(lǐng)域的不同觀點(diǎn)。幾年后柴油機(jī)與汽油機(jī)之間還會(huì)有什么根本性區(qū)別嗎?想想汽油機(jī)與柴油機(jī)之間燃燒過(guò)程的融合:直接噴射的汽油機(jī)以及未來(lái)可能是均質(zhì)燃燒的柴油機(jī)。 我們特別感謝所有合作者的建設(shè)性的和紀(jì)律嚴(yán)明的合作,以及他們對(duì)協(xié)調(diào)這么多合作者貢獻(xiàn)的艱巨任務(wù)的理解。特別值得一提的是遵守合作者的最后期限,這使得出版社可以及時(shí)將經(jīng)過(guò)修訂和擴(kuò)展的書(shū)出版并投放市場(chǎng),從而保持內(nèi)容的先進(jìn)性,在我們看來(lái),這一過(guò)程特別值得一提。 在前7版取得巨大成功后(2002年至2016年間以德文和英文印刷了30000多冊(cè)),第8版更新了許多章節(jié)的內(nèi)容并增加了參考文獻(xiàn)。 我們特別認(rèn)識(shí)到關(guān)于溫室氣體(如CO2)的討論日益重要,并顯示了發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用對(duì)CO2排放的影響。在其他地方,內(nèi)容已在必要時(shí)達(dá)到當(dāng)前的技術(shù)水平。 我們要感謝施普林格維韋格(Springer Vieweg)出版社,特別是編輯人員埃瓦爾德·施密特(Ewald Schmitt) 和伊麗莎白·蘭格(Elisabeth Lange)的建設(shè)性和前瞻性合作。 最后但也非常重要的一點(diǎn),是要特別感謝IAV GmbH(艾爾維股份有限公司)在創(chuàng)建這本著作時(shí)提供的技術(shù)和材料支持,沒(méi)有他們的幫助,本書(shū)也就不可能完成。 Bad Wimpfen/Hamm巴特溫普芬/哈姆 2017年 理夏德·范·巴舒伊森,VDI 弗雷德·舍費(fèi)爾,SAE
理夏德·范·巴舒伊森(Richard van Basshuysen),VDI(德國(guó)工程師協(xié)會(huì))會(huì)員,1932年出生于賓根(Bingen)/萊茵(Rhein)。在完成汽車(chē)修理工學(xué)徒期后,他于1953—1955年在布倫瑞克/沃爾芬比特爾應(yīng)用技術(shù)大學(xué)學(xué)習(xí),作為機(jī)械工程師畢業(yè)。1982年,他被授予應(yīng)用技術(shù)大學(xué)Diplom-Ingenieur學(xué)位。
從1955年到1965年,他就職于在波鴻的Aral股份公司。1965年,他在NSU股份公司擔(dān)任發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器開(kāi)發(fā)的試驗(yàn)研究負(fù)責(zé)人,包括開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),并被任命為車(chē)輛試驗(yàn)的副主任。在此期間,他還同時(shí)負(fù)責(zé) Prinz 4、NSU 1000 和 1200、RO 80和K 70型車(chē)輛的開(kāi)發(fā)。1969年,NSU股份公司被今天的奧迪股份公司收購(gòu)。在奧迪股份公司,他作為開(kāi)發(fā)主管隨后開(kāi)發(fā)了V8/A8舒適級(jí)車(chē)輛,并擔(dān)任發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器開(kāi)發(fā)主任,同時(shí)作為高級(jí)管理人員的代表,當(dāng)選奧迪股份公司監(jiān)事會(huì)成員。他最重要的研發(fā)成果是世界上第一臺(tái)采用直噴和渦輪增壓的廢氣脫毒的乘用車(chē)柴油機(jī),他也克服了巨大阻力,在大眾集團(tuán)內(nèi)部推廣該款發(fā)動(dòng)機(jī)。由于該發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗量比其前身的預(yù)燃室或燃燒室的柴油機(jī)少20%,并且是一款具有高功率和極高轉(zhuǎn)矩的發(fā)動(dòng)機(jī),因此已在全球范圍內(nèi)確立了自己的地位。在歐洲,它的市場(chǎng)份額從1989年的12%左右增長(zhǎng)到10多年后的50%左右。 在從事汽車(chē)行業(yè)的積極的職業(yè)生涯之后,理夏德·范·巴舒伊森于1992年創(chuàng)立了一個(gè)工程辦公室,他現(xiàn)在仍繼續(xù)管理該辦公室。他20多年來(lái)還擔(dān)任了國(guó)際重要科技期刊ATZ(Automobiltechnische Zeitschrift,汽車(chē)技術(shù)雜志)和MTZ(Motortechnische Zeitschrift,內(nèi)燃機(jī)技術(shù)雜志)的編輯。他為國(guó)際汽車(chē)制造商和工程服務(wù)提供商提供咨詢,并且是技術(shù)和科學(xué)書(shū)籍的作者和出版商,這些書(shū)籍已經(jīng)和將被翻譯成英文和中文。此外,他自2006年以來(lái)一直與弗雷德·舍費(fèi)爾博士、教授一起工作,是互聯(lián)網(wǎng)門(mén)戶網(wǎng)站 www.motorlexikon.de的編輯和作者。此外,他還是諸如德國(guó)工程師協(xié)會(huì)(VDI)和奧地利汽車(chē)技術(shù)協(xié)會(huì)等各種機(jī)構(gòu)的顧問(wèn)委員會(huì)成員和董事會(huì)成員。他還是60多部技術(shù)和科學(xué)出版物的作者和合著者。 2001年,他因開(kāi)發(fā)面向未來(lái)的直噴柴油機(jī)而獲得了2000年的具有極高聲譽(yù)的恩斯特 比克力獎(jiǎng),并由于“他在開(kāi)發(fā)直接噴射乘用車(chē)柴油機(jī)方面的杰出工程表現(xiàn),以及他作為ATZ/MTZ的編委和作為多年的VDI汽車(chē)和交通技術(shù)協(xié)會(huì)顧問(wèn)委員會(huì)成員”而獲得奔馳-戴姆勒-邁巴赫榮譽(yù)勛章。2004年,馬格德堡大學(xué)授予他榮譽(yù)博士學(xué)位,以表彰他畢生的工作。 弗雷德·舍費(fèi)爾(Fred Schfer)博士、教授,于1948年出生于萊茵河畔的新維德。作為機(jī)械工程師學(xué)徒后,他在科布倫茨的國(guó)立工程學(xué)院學(xué)習(xí)機(jī)械工程。然后,他在凱澤斯勞滕大學(xué)完成了動(dòng)力和工作機(jī)械領(lǐng)域的專業(yè)學(xué)習(xí),獲得了“Dipl.-Ing.”學(xué)位(相當(dāng)于工學(xué)碩士學(xué)位)。在凱澤斯勞滕大學(xué)動(dòng)力和工作機(jī)械研究所攻讀博士,以“汽油機(jī)中氫-甲醇燃燒的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究”為題獲得 工學(xué)博士學(xué)位。他的職業(yè)生涯開(kāi)始于內(nèi)卡蘇爾姆的奧迪股份公司,最初擔(dān)任開(kāi)發(fā)主任的助理。10年 期間,他還擔(dān)任發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究核心小組的組長(zhǎng),然后是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)部門(mén)的負(fù)責(zé)人。1990年,他被任命為當(dāng)時(shí)的伊瑟隆(Iserlohn)應(yīng)用技術(shù)大學(xué)動(dòng)力和工作機(jī)械專業(yè)的教授,該大學(xué)現(xiàn)已成為位于伊瑟隆的西南應(yīng)用技術(shù)大學(xué)的一部分。 在大學(xué),他負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)內(nèi)燃機(jī)和流體機(jī)械實(shí)驗(yàn)室。弗雷德·舍費(fèi)爾活躍于包括大學(xué)參議院在內(nèi)的多個(gè)校內(nèi)委員會(huì)。在擔(dān)任教學(xué)和科研副院長(zhǎng)期間,他是機(jī)械工程學(xué)科管理委員會(huì)的成員。弗雷德·舍費(fèi)爾還是發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域研究和開(kāi)發(fā)的自由職業(yè)者。 從1996年到2003 年,他與理夏德·范·巴舒伊森博士一起 擔(dān)任雜志增刊 Shell-Lexikon Motorentechnik(殼牌內(nèi)燃機(jī)技術(shù)詞典)的編輯,該雜志于2004年出版了一本名為L(zhǎng)exikon Motorentechnik(內(nèi)燃機(jī)技術(shù)詞典)的書(shū)。此外,他與范·巴舒伊森博士一起作為互聯(lián)網(wǎng)門(mén)戶網(wǎng)站www.motorlexikon.de和《內(nèi)燃機(jī)技術(shù)手冊(cè)》的編輯和合著者。弗雷德·舍費(fèi)爾還是VDI和SAE的資深會(huì)員。
叢書(shū)序
譯者的話 第8版前言 作者介紹 第1章歷史的回顧1 參考文獻(xiàn)6 第2章往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的定義和 分類7 2.1定義7 2.2分類的可能性8 2.2.1燃燒過(guò)程8 2.2.2燃料8 2.2.3工作過(guò)程8 2.2.4混合氣形成9 2.2.5氣體交換控制9 2.2.6充量供給9 2.2.7結(jié)構(gòu)形式10 2.2.8點(diǎn)火11 2.2.9冷卻11 2.2.10負(fù)荷調(diào)節(jié)11 2.2.11用途11 2.2.12轉(zhuǎn)速和功率等級(jí)11 參考文獻(xiàn)12 第3章特征參數(shù)13 3.1排量13 3.2壓縮比14 3.3轉(zhuǎn)速和活塞速度15 3.4轉(zhuǎn)矩和功率16 3.5燃料消耗16 3.6氣體功和平均壓力18 3.7效率19 3.8空氣流量和氣缸充氣量20 3.9空氣-燃料比21 參考文獻(xiàn)22 第4章特性場(chǎng)23 4.1燃料消耗特性場(chǎng)24 4.2排放特性場(chǎng)25 4.3點(diǎn)火特性場(chǎng)和噴射特性場(chǎng)28 4.4廢氣溫度特性場(chǎng)28 第5章熱力學(xué)基礎(chǔ)30 5.1循環(huán)過(guò)程30 5.2比較過(guò)程31 5.2.1簡(jiǎn)單的模型過(guò)程31 5.2.2損失33 5.3開(kāi)式的比較過(guò)程34 5.3.1理想發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程34 5.3.2接近實(shí)際的工作過(guò)程36 5.4效率39 5.5發(fā)動(dòng)機(jī)的能量平衡40 參考文獻(xiàn)40 第6章傳動(dòng)機(jī)構(gòu)42 6.1曲柄連桿機(jī)構(gòu)42 6.1.1結(jié)構(gòu)和功能42 6.1.2曲柄連桿機(jī)構(gòu)上的力45 6.1.3切向力變化過(guò)程和平均 切向力49 6.1.4質(zhì)量力51 6.1.5質(zhì)量平衡56 6.1.6內(nèi)部力矩60 6.1.7曲柄次序和點(diǎn)火次序60 6.2扭轉(zhuǎn)振動(dòng)61 6.2.1基礎(chǔ)知識(shí)61 6.2.2機(jī)械裝置的簡(jiǎn)化62 6.2.3固有頻率和振型63 6.2.4激振力、激振功和激振振幅63 6.2.5降低曲軸偏置的措施65 6.2.6雙質(zhì)量飛輪65 6.3可變壓縮比和可變排量67 6.3.1可變排量67 6.3.2可變壓縮比67 參考文獻(xiàn)70 第7章發(fā)動(dòng)機(jī)零部件72 7.1活塞、活塞銷、活塞銷卡環(huán)72 7.1.1活塞72 7.1.2活塞銷83 7.1.3活塞銷卡環(huán)84 7.2連桿84 7.2.1連桿的結(jié)構(gòu)類型85 7.2.2載荷85 7.2.3連桿螺栓86 7.2.4造型87 7.2.5連桿加工87 7.2.6連桿材料90 7.3活塞環(huán)90 7.3.1結(jié)構(gòu)形式91 7.3.2環(huán)的配置93 7.3.3特征參數(shù)94 7.3.4活塞環(huán)的制造95 7.3.5應(yīng)力、損傷、磨損、摩擦97 7.4曲軸箱98 7.4.1任務(wù)和功能98 7.4.2氣缸曲軸箱的造型設(shè)計(jì)100 7.4.3聲學(xué)優(yōu)化104 7.4.4曲軸箱重量最小化105 7.4.5曲軸箱鑄造工藝106 7.5氣缸107 7.5.1氣缸的造型設(shè)計(jì)107 7.5.2氣缸運(yùn)行面的加工110 7.5.3氣缸冷卻111 7.6油底殼112 7.7曲軸箱通風(fēng)113 7.7.1法律上的邊界條件113 7.7.2技術(shù)要求114 7.7.3現(xiàn)有曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)117 7.7.4油氣分離118 7.7.5曲軸箱壓力調(diào)節(jié)121 7.7.6模塊化和氣門(mén)罩集成化123 7.8氣缸蓋124 7.8.1氣缸蓋的基本設(shè)計(jì)124 7.8.2氣缸蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)126 7.8.3鑄造方法134 7.8.4模型制作和模具制作137 7.8.5機(jī)械加工和質(zhì)量保證138 7.8.6氣缸蓋的實(shí)際結(jié)構(gòu)形式139 7.8.7氣缸蓋技術(shù)展望143 7.9曲軸145 7.9.1在車(chē)輛中的功能145 7.9.2制造和特性146 7.9.3輕量化和提高強(qiáng)度的方法148 7.9.4曲軸的計(jì)算149 7.10配氣機(jī)構(gòu)零部件150 7.10.1標(biāo)準(zhǔn)配氣機(jī)構(gòu)150 7.10.2傳動(dòng)帶張緊系統(tǒng)、張緊輪和 偏轉(zhuǎn)輪160 7.10.3鏈張緊和導(dǎo)向系統(tǒng)162 7.11氣門(mén)164 7.11.1功能和術(shù)語(yǔ)解釋164 7.11.2制造方法和氣門(mén)類型164 7.11.3結(jié)構(gòu)形式166 7.11.4氣門(mén)材料168 7.11.5特殊氣門(mén)結(jié)構(gòu)168 7.11.6氣門(mén)鎖片168 7.11.7氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置169 7.12氣門(mén)彈簧170 7.13氣門(mén)座圈173 7.13.1引言173 7.13.2對(duì)氣門(mén)座圈的要求173 7.14氣門(mén)導(dǎo)管178 7.14.1對(duì)氣門(mén)導(dǎo)管的要求178 7.14.2材料和特性180 7.14.3氣門(mén)導(dǎo)管的幾何尺寸182 7.14.4氣缸蓋裝配183 7.15潤(rùn)滑油泵184 7.15.1潤(rùn)滑系統(tǒng)和對(duì)潤(rùn)滑油泵的要求184 7.15.2潤(rùn)滑油泵的結(jié)構(gòu)形式185 7.15.3發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油泵的調(diào)節(jié)191 7.15.4泵的方案設(shè)計(jì)和安裝位置198 7.15.5開(kāi)發(fā)202 7.16凸輪軸208 7.16.1凸輪軸的任務(wù)208 7.16.2配氣機(jī)構(gòu)的配置208 7.16.3凸輪軸的結(jié)構(gòu)209 7.16.4工藝和材料210 7.16.5輕量化215 7.16.6凸輪軸載荷的影響因素216 7.16.7凸輪輪廓的設(shè)計(jì)216 7.16.8運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算217 7.16.9動(dòng)力學(xué)計(jì)算218 7.16.10凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)219 7.17鏈傳動(dòng)221 7.17.1傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)形式222 7.17.2傳動(dòng)鏈特征參數(shù)223 7.17.3鏈輪224 7.17.4傳動(dòng)鏈導(dǎo)向元件224 7.17.5減小鏈傳動(dòng)摩擦的方案設(shè)計(jì)224 7.18帶傳動(dòng)226 7.18.1用于凸輪軸驅(qū)動(dòng)的齒形帶傳動(dòng)226 7.18.2驅(qū)動(dòng)輔助設(shè)備用的V帶傳動(dòng)231 7.19內(nèi)燃機(jī)中的軸承234 7.19.1基礎(chǔ)234 7.19.2發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的計(jì)算和尺寸化236 7.19.3軸承材料241 7.19.4軸承結(jié)構(gòu)形式——結(jié)構(gòu)、承載能力、 應(yīng)用246 7.19.5軸承失效250 7.19.6展望250 7.20進(jìn)氣系統(tǒng)251 7.20.1進(jìn)氣系統(tǒng)的組件252 7.20.2聲學(xué)256 7.21密封系統(tǒng)259 7.21.1氣缸蓋密封系統(tǒng)259 7.21.2特殊的密封件263 7.21.3彈性體密封系統(tǒng)267 7.21.4開(kāi)發(fā)方法270 7.22發(fā)動(dòng)機(jī)上的螺栓273 7.22.1高強(qiáng)度的螺栓連接273 7.22.2質(zhì)量要求273 7.22.3螺栓連接274 7.22.4附件螺栓連接和輕金屬螺栓279 7.22.5螺栓擰緊方法280 7.23排氣歧管281 7.23.1歧管的開(kāi)發(fā)進(jìn)程283 7.23.2作為單個(gè)組件的歧管283 7.23.3作為部分模塊的歧管285 7.23.4集成的排氣歧管285 7.23.5歧管組件285 7.24發(fā)動(dòng)機(jī)水泵286 7.24.1要求、結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)286 7.24.2葉輪和螺旋通道288 7.24.3冷卻液側(cè)的密封289 7.24.4水泵的特性場(chǎng)和相似性關(guān)系290 7.24.5氣蝕292 7.24.6流動(dòng)模擬、流動(dòng)分析、強(qiáng)度驗(yàn)證和 優(yōu)化292 7.24.7可切換的、可調(diào)的和電動(dòng)水泵293 7.25二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的控制機(jī)構(gòu)298 參考文獻(xiàn)300 第8章發(fā)動(dòng)機(jī)307 8.1發(fā)動(dòng)機(jī)方案設(shè)計(jì)307 8.1.1發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式308 8.1.2與基礎(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)方案設(shè)計(jì) 的差異特征310 8.1.3其他方案設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)312 8.1.4汽車(chē)中附件布置的方案設(shè)計(jì)312 8.2實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)313 8.3摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)/特殊用途發(fā)動(dòng)機(jī)328 8.3.1道路用摩托車(chē)329 8.3.2越野摩托車(chē)342 8.3.3法規(guī)349 8.3.4賽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)359 8.3.5特殊應(yīng)用364 8.4旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)/汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī)370 8.4.1歷史370 8.4.2旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的一般功能方式371 8.4.3四沖程原理371 8.4.4乘用車(chē)Renesis的旋轉(zhuǎn)活塞 發(fā)動(dòng)機(jī)372 8.4.5氫旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)374 8.5手提式工作機(jī)械用小排量發(fā)動(dòng)機(jī)375 8.5.1排放法規(guī)376 8.5.2減少?gòu)U氣排放的措施377 8.5.3混合氣形成和發(fā)動(dòng)機(jī)管理379 參考文獻(xiàn)381 第9章摩擦學(xué)383 9.1摩擦383 9.1.1特征參數(shù)383 9.1.2摩擦狀況383 9.1.3摩擦的測(cè)量方法384 9.1.4運(yùn)行狀態(tài)和邊界條件的影響385 9.1.5摩擦對(duì)燃料消耗的影響386 9.1.6實(shí)用內(nèi)燃機(jī)的摩擦特性387 9.1.7以活塞組為例的摩擦計(jì)算的方法395 9.2潤(rùn)滑396 9.2.1摩擦學(xué)基礎(chǔ)396 9.2.2潤(rùn)滑系統(tǒng)398 參考文獻(xiàn)404 第10章?lián)Q氣過(guò)程406 10.1四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中的換氣裝置406 10.1.1配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型407 10.1.2配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)部件408 10.1.3配氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)412 10.1.4四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣裝置的設(shè)計(jì)415 10.2換氣過(guò)程計(jì)算426 10.3二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過(guò)程428 10.3.1掃氣方法428 10.3.2換氣機(jī)構(gòu)430 10.3.3掃氣空氣供給431 10.4可變的氣門(mén)控制433 10.4.1凸輪軸調(diào)節(jié)器435 10.4.2具有分級(jí)式氣門(mén)升程或開(kāi)啟持續(xù) 時(shí)間變化的系統(tǒng)442 10.4.3全可變氣門(mén)控制444 10.4.4可變配氣機(jī)構(gòu)的展望458 10.5帶可控進(jìn)氣空氣閥的脈沖增壓459 10.5.1概述459 10.5.2批量生產(chǎn)時(shí)對(duì)組件的要求460 10.5.3電氣的系統(tǒng)集成462 10.5.4機(jī)械的系統(tǒng)集成462 10.5.5集成的脈沖增壓器進(jìn)氣模塊462 參考文獻(xiàn)463 第11章內(nèi)燃機(jī)增壓465 11.1機(jī)械增壓465 11.2廢氣渦輪增壓466 11.3增壓空氣冷卻467 11.4發(fā)動(dòng)機(jī)與壓氣機(jī)的相互作用468 11.4.1壓氣機(jī)特性場(chǎng)中的四沖程 發(fā)動(dòng)機(jī)468 11.4.2機(jī)械增壓469 11.4.3廢氣渦輪增壓469 11.5動(dòng)態(tài)特性474 11.6增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中的附加措施477 11.6.1汽油機(jī)477 11.6.2柴油機(jī)477 11.7乘用車(chē)通過(guò)分動(dòng)增壓和二級(jí)增壓拓展 功率(高增壓)478 11.7.1二級(jí)增壓方法的歷史和演變(分級(jí) 增壓)478 11.7.2二級(jí)增壓的熱力學(xué)479 11.7.3分動(dòng)增壓和二級(jí)增壓方案設(shè)計(jì)/ 系統(tǒng)480 11.7.4應(yīng)用范圍482 11.8在渦輪增壓器試驗(yàn)臺(tái)上確定渦輪增壓器 特性場(chǎng)482 11.8.1渦輪增壓器試驗(yàn)臺(tái)的原理結(jié)構(gòu)483 11.8.2壓氣機(jī)和渦輪機(jī)的特性場(chǎng)483 11.8.3在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程模擬中使用渦輪 增壓器特性場(chǎng)時(shí)的特點(diǎn)485 參考文獻(xiàn)486 第12章混合氣形成過(guò)程和混合氣形成 系統(tǒng)489 12.1內(nèi)部混合氣形成489 12.2外部混合氣形成489 12.3汽油機(jī)混合氣形成(化油器/汽油 噴射)489 12.3.1化油器的工作原理489 12.3.2借助于汽油噴射的混合氣形成490 12.4柴油機(jī)混合氣形成500 12.4.1燃油噴射系統(tǒng)概述501 12.4.2具有噴射同步壓力產(chǎn)生的系統(tǒng)506 12.4.3帶中央蓄壓器的系統(tǒng)511 12.4.4噴嘴和噴嘴體517 12.4.5噴射系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)的適配520 12.5燃料供給系統(tǒng)523 12.5.1燃料箱523 12.5.2燃料箱通風(fēng)系統(tǒng)524 12.5.3對(duì)燃料輸送系統(tǒng)的要求524 12.5.4液位狀態(tài)測(cè)量530 參考文獻(xiàn)531 第13章著火533 13.1汽油機(jī)著火533 13.1.1著火概述533 13.1.2對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求533 13.1.3最小點(diǎn)火能量533 13.1.4火花點(diǎn)火的基礎(chǔ)533 13.1.5線圈點(diǎn)火系統(tǒng)(感應(yīng)式)534 13.1.6其他的點(diǎn)火系統(tǒng)536 13.1.7燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)536 13.1.8總結(jié)/展望536 13.2火花塞537 13.2.1對(duì)火花塞的要求537 13.2.2結(jié)構(gòu)形式537 13.2.3熱值538 13.2.4點(diǎn)火電壓需求538 13.2.5點(diǎn)火特性(和混合氣著火)539 13.2.6磨損540 13.2.7應(yīng)用541 13.3柴油機(jī)著火541 13.3.1自行著火和燃燒541 13.3.2柴油機(jī)的冷起動(dòng)542 13.3.3冷起動(dòng)支持組件544 13.3.4展望548 參考文獻(xiàn)549 第14章燃燒550 14.1燃料和燃料化學(xué)550 14.2碳?xì)浠衔锏难趸?52 14.3自行著火553 14.3.1H2-O2系統(tǒng)553 14.3.2碳?xì)浠衔锏闹?54 14.3.3快速壓縮發(fā)動(dòng)機(jī)555 14.3.4柴油機(jī)555 14.3.5HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)555 14.3.6發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃555 14.3.7自行著火的建模555 14.4火焰?zhèn)鞑?56 14.4.1湍流尺度556 14.4.2火焰類型557 14.5建模和模擬558 14.5.1燃燒模型分類559 14.5.2零維模型559 14.5.3現(xiàn)象學(xué)模型562 14.5.43D-CFD模型563 參考文獻(xiàn)564 第15章燃燒過(guò)程566 15.1柴油機(jī)566 15.1.1柴油燃燒566 15.1.2四沖程柴油機(jī)燃燒過(guò)程571 15.2汽油機(jī)580 15.2.1進(jìn)氣道噴射發(fā)動(dòng)機(jī)(PFI發(fā)動(dòng)機(jī)) 的燃燒過(guò)程580 15.2.2直接噴射火花點(diǎn)火(DISI) 發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程590 15.3二沖程柴油機(jī)605 15.4二沖程汽油機(jī)60
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