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汽车发动机工作原理概述(一. 四冲程汽油机工作原理 二. 四冲程柴油机工作原理)

图书信息

图书信息2(内容简介 图书目录)

出版社：北京大学出版社

书号： 12168

ISBN： 978-7-301-12168-9/TH?

版次： 1

开本： 16开

装订： 平

字数： 507 千字

页数：352

定价： ￥32.00

出版日期： 2007-09-03

丛书名： 21世纪全国应用型本科大机械系列实用规划教材

内容提要 该书融热力工程知识与汽车用内燃机原理于一体，全面介绍了汽车发动机的有关知识。给读者一个关于汽车内燃机动力从原理到运用的全面了解，该书还编入近年来汽车动力领域发展的新成就，可以供在校本科生和汽车工程技术人员参考。

目录

符号说明

第一篇 热力工程基础

第1章 热力学第一定律

1．1 工程热力学基本概念

1．1．1 工质及热力系统

1．1．2 状态及状态参数

1．1．3 状态参数的坐标图

1．1．4 热力过程和循环

1．1．5 功和热量

1．2 热力学第一定律

1．2．1 热力学第一定律的表达式

1．2．2 闭口系统的能量方程

1．2．3 开口系统稳定流动能量方程

1．3 理想气体的热力性质

1．3．1 实际气体和理想气体

1．3．2 理想气体状态方程式

1．3．3 理想气体的比热容、热力学能和焓

1．3．4 理想气体的熵

1．3．5 理想混合气体

1．3．6 湿空气

1．4 理想气体的热力过程

1．4．1 多变过程与基本热力过程

1．4．2 多变过程

1．4．3 四种基本热力过程

1．4．4 多变过程的p-z，图及T-s图

思考题

习题

第2章 热力学第二定律

2．1 热机循环

2．1．1 热力过程的条件和限度问题

2．1．2 热机循环

2．1．3 热力学第二定律

2．1．4 卡诺循环及热效率

2．2 四冲程发动机的理论循环

2．2．1 对发动机实际工作过程的简化

2．2．2 理论循环的热效率和平均指示压力的计算

2．2．3 理想循环热效率和平均指示压力的影响因素

2．2．4 各理想循环热效率的比较

思考题

习题

第3章 燃烧学基础

3．1 发动机的燃料

3．1．1 汽油

3．1．2 柴油

3．1．3 代用燃料

3．1．4 燃料理化特性引起的发动机工作模式上的差异

3．2 燃烧热化学

3．2．1 1kg燃料完全燃烧所需的 理论空气量

3．2．2 化学反应速度

3．2．3 质量作用定律

3．2．4 化学平衡常数及其计算

3．2．5 反应速率的碰撞原理

3．2．6 链锁反应

3．3 化学反应的热效应

3．3．1 热力学第一定律应用于化学反应

3．3．2 热效应

3．3．3 生成焓

3．3．4 热效应与绝热理论燃烧温度的计算

3．3．5 绝热理论燃烧温度

3．4 燃料电池

3．4．1 燃料电池结构

3．4．2 燃料电池的工作原理

思考题

习题

第4章 传热过程

4．1 热量传递过程概述

4．1．1 热传递的概念

4．1．2 热传递的三种基本方式

4．2 导热过程

4．2．1 导热现象分析

4．2．2 导热机理

4．2．3 导热问题分析过程

4．2．4 一维稳态导热问题

4．3 对流换热

4．3．1 对流换热的计算

4．3．2 对流换热系数的各种关联式及应用举例

4．4 辐射换热

4．4．1 辐射换热的基本知识

4．4．2 两物体间的辐射换热量的计算

4．4．3 气体辐射

4．4．4 火焰辐射

4．5 发动机换热分析

4．5．1 发动机中导热问题的求解方法

4．5．2 燃气与壁面间的辐射换热

4．5．3 燃气与壁面间的瞬时综合换热系数

习题

第二篇 动力输出与能量利用

第5章 发动机实际循环与评价指标

5．1 四冲程发动机的实际循环

5．1．1 发动机的实际循环

5．1．2 发动机实际循环与理论循环的比较

5．2 发动机的指示指标

5．2．1 发动机的示功图

5．2．2 发动机的指示性能指标

5．3 发动机的有效指标

5．3．1 动力性指标

5．3．2 经济性指标

5．3．3 强化指标

5．4 机械损失与机械效率

5．4．1 机械效率

5．4．2 机械损失的测定

5．4．3 影响机械效率的主要因素

5．4．4 发动机的热平衡

思考题

第6章 换气过程与循环充量

6．1 四冲程发动机的换气过程

6．1．1 换气过程

6．1．2 换气损失

6．2 四冲程发动机的充量系数

6．2．1 充量系数

6．2．2 充量系数与发动机功率、转矩的关系

6．2．3 影响充量系数的因素

6．2．4 提高发动机充量系数措施

6．3 二冲程发动机的换气过程

6．3．1 二冲程发动机的换气过程

6．3．2 二冲程发动机换气过程的特点

6．3．3 二冲程发动机的扫气方案

6．3．4 换气效果的评价

6．3．5 影响扫气效率的因素

思考题

第7章 发动机废气涡轮增压

7．1 发动机增压的基本方法与原理

7．1．1 增压的概念

7．1．2 增压发动机的特点

7．1．3 增压的衡量指标

7．1．4 增压的结构形式及分类

7．2 废气涡轮增压器的基本结构和工作原理

7．2．1 径流式涡轮的工作原理

7．2．2 离心式压气机的工作原理与特性

7．3 废气涡轮增压的类型与废气能量的利用

7．3．1 废气涡轮增压的类型

7．3．2 废气能量的利用

7．3．3 定压系统与脉冲系统的比较和选择

7．4 废气涡轮增压对发动机性能的影响

7．4．1 废气涡轮增压对发动机动力性和经济性的影响

7．4．2 改善废气涡轮增压发动机转矩特性的途径

7．4．3 废气涡轮增压对发动机其他性能的影响

7．5 汽油机增压

7．5．1 汽油机增压的特点

7．5．2 汽油机涡轮增压的主要技术措施

7．5．3 汽油机废气涡轮增压器

的布置

思考题

第三篇 燃烧与排放

第8章 汽油机混合气的形成和燃烧

8．1 汽油机燃烧过程

8．1．1 正常燃烧过程

8．1．2 不规则燃烧

8．1．3 不正常燃烧

8．1．4 运转因素对燃烧的影响

8．2 汽油机混合气制备原理

8．2．1 汽油机理想混合气特性

8．2．2 化油器式供油系统混合气的形成原理

8．2．3 电控燃油喷射式供油系统混合气的形成

8．3 汽油机的燃烧室

8．3．1 汽油机对燃烧室的要求

8．3．2 传统汽油机燃烧室

8．3．3 汽油机稀薄燃烧系统

思考题

第9章 柴油机混合气的形成和燃烧

9．1 柴油机燃烧与放热

9．1．1 柴油机燃烧过程

9．1．2 柴油机燃烧放热规律

9．2 柴油机混合气的形成原理

9．2．1 燃油的喷射与雾化

9．2．2 燃烧室与混合气形成

9．2．3 柴油机的预混合燃烧

9．3 燃烧过程的优化

9．3．1 燃烧过程优化的基本原则

9．3．2 燃油喷射过程的优化

9．3．3 燃烧室的对比及选型

思考题

第10章 发动机的排放与噪声控制

10．1 发动机有害排放物的生成及危害

10．1．1 发动机排放污染的现状

10．1．2 发动机排放污染物的危害

10．1．3 发动机排放污染物的生成机理

10．2 影响汽油机有害排放物生成的主要因素及控制

10．2．1 影响因素

10．2．2 机内净化技术

10．2．3 机外净化技术

10．3 影响柴油机有害排放物生成的主要因素及控制

10．3．1 柴油机有害排放物生成的特点

10．3．2 影响因素

10．3．3 机内净化技术

10．3．4 机外净化技术

10．4 发动机排放标准与测试

10．4．1 排放标准

10．4．2 排放物测定

10．5 发动机噪声来源与控制

10．5．1 发动机噪声的来源

10．5．2 噪声控制措施

思考题

第四篇 运行特性与性能调控

第11章 发动机运行特性与匹配技术

11．1 发动机的特性

11．1．1 工况、工况平面与功率标定

11．1．2 发动机运行特性及其分析方法

11．2 发动机性能测试

11．2．1 台架试验设备

11．2．2 功率和油耗的测量

11．2．3 试验方法及数据处理

11．3 发动机运行特性与汽车匹配

11．3．1 发动机的速度特性与汽车动力性匹配

11．3．2 车用柴油机的调速特性

11．3．3 发动机的负荷特性、万有特性与汽车经济性匹配

11．3．4 混合动力驱动技术

思考题

第12章 发动机性能与参数调控技术

12．1 发动机调控技术的发展

12．1．1 传统的机一液调控装置

12．1．2 电子控制系统在发动机中的应用

12．1．3 发动机(汽车)管理中心

12．2 汽油机的计算机管理系统

12．2．1 控制功能

12．2．2 燃油喷射的控制

12．2．3 综合控制策略

12．3 电子控制技术在柴油机上的应用

12．3．1 电子控制燃油喷射系统的种类

12．3．2 控制参数及控制策略

思考题

参考文献

汽车发动机工作原理概述

往复活塞式内燃机所用的燃料主要是汽油(gasoline)或柴油(diesel)。由于汽油和柴油具有不同的性质，因而在发动机的工作原理和结构上有差异。

一. 四冲程汽油机工作原理

汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。

(1) 吸气冲程(intake stroke)

活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180°。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。由于进气系统存在阻力，进气终点 (图中a 点)汽缸内气体压力小于大气压力0 p ，即pa= (0.80～0.90) 0 p 。进入汽缸内的可燃混合气的温度，由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340～400K。

(2) 压缩冲程(compression stroke)

压缩冲程时，进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高，到达压缩终点时，其压力pc可达800～2 000kPa，温度达600～750K。在示功图上，压缩行程为曲线a～c。

(3) 做功冲程(power stroke)

当活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。燃烧最高压力pZ达3 000～6 000kPa，温度TZ达2 200～2 800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。随着活塞下移，汽缸容积增加，气体压力和温度逐渐下降，到达 b 点时，其压力降至300～500kPa，温度降至1 200～1 500K。在做功冲程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°。在示功图上，做功行程为曲线c-Z-b。

(4) 排气冲程(exhaust stroke)

排气冲程时，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。由于排气系统的阻力作用，排气终点r 点的压力稍高于大气压力，即pr=(1.05～1.20)p0。排气终点温度Tr=900～1100K。活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气。

二. 四冲程柴油机工作原理

四冲程柴油机和汽油机一样，每个工作循环也是由进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成。由于柴油机以柴油作燃料，与汽油相比，柴油自燃温度低、黏度大不易蒸发，因而柴油机采用压缩终点压燃着火，也叫压燃式点火，其工作过程及系统结构与汽油机有所不同.

(1) 进气冲程

进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小，进气终点压力pa= (0.85～0.95)p0，比汽油机高。进气终点温度Ta=300～340K，比汽油机低。

(2) 压缩冲程

由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16～22)。压缩终点的压力为3 000～5 000kPa，压缩终点的温度为750～1 000K，大大超过柴油的自燃温度(约520K)。

(3) 做功冲程

当压缩冲程接近终了时，在高压油泵作用下，将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升，最高达5 000～9 000kPa，最高温度达1 800～2 000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机。

(4) 排气冲程

柴油机的排气与汽油机基本相同，只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700～900K。对于单缸发动机来说，其转速不均匀，发动机工作不平稳，振动大。这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的，其他三个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。为了解决这个问题，飞轮必须具有足够大的转动惯量，这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。采用多缸发动机可以弥补上述不足。现代汽车用多采用四缸、六缸和八缸发动机。

图书信息

书名:汽车发动机原理--21世纪高等学校教材·普通高等教育“十一五”汽车类专业(方向)规划教材

ISBN:711116539

作者:吴建华

出版社:机械工业出版社

定价:22

页数:0

出版日期:2005-7-1

版次:1

开本:小16开

包装:平装

简介:本书讲述了发动机的工作过程，主要内容包括发动机的性能指标、发动机的换气过程、发动机废气涡轮增压、燃料与燃烧化学、柴油机混合气的形成与燃烧、汽油机混合气的形成与燃烧、发动机特性、发动机排放与噪声、车用发动机的发展趋势等。 本书为汽车类专业本科教材，也可供从事发动机的设计、制造和运用的工程技术人员、技术工人参考。 <

目录:

序

前言

常用符号

第一章 发动机的性能

第一节 发动机理论循环

第二节 四冲程发动机的实际循环

第三节 发动机的指示性能指标

第四节 发动机的有效性能指标

第五节 机械损失与机械效率

第六节 热平衡

复习思考题

第二章 发动机的换气过程

第一节 四冲程发动机的换气过程

第二节 四冲程发动机的充量系数

第三节 提高发动机充量系数的措施

复习思考题

第三章 发动机废气涡轮增压

第一节 概述

第二节 废气能量的利用

第三节 废气涡轮增压器的基本结构和工作原理

第四节 废气涡轮增压的类型

第五节 汽油机增压概述

第六节 车用增压发动机的性能

复习思考题

第四章 燃料与燃烧化学

第一节 发动机燃料

第二节 代用燃料及应用

第三节 燃烧化学

第四节 燃烧的基本理论

复习思考题

第五章 柴油机混合气的形成与燃烧

第一节 燃油的喷射与雾化

第二节 燃烧与放热

第三节 混合气形成与燃烧室

第四节 燃烧过程的优化

复习思考题

第六章 汽油机混合气的形成和燃烧

第一节 汽油机的燃烧过程

第二节 汽油机电控汽油喷射系统概述

第三节 电控汽油喷射 空气供给系统

第四节 燃油供给系统

第五节 电子控制系统

第六节 燃油喷射的控制

第七节 汽油机的燃烧室

复习思考题

第七章 发动机的特性

第一节 发动机的特性概述

第二节 发动机的负荷特性

第三节 发动机的速度特性

第四节 发动机的转矩适应性

第五节 车用柴油机的调速特性

第六节 发动机的万有特性

复习思考题

第八章 发动机排放与噪声

第一节 发动机有害排放物的生成及危害

第二节 影响汽油机有害排放物生成的主要因素

第三节 影响柴油机有害排放物生成的主要因素

第四节 发动机排放标准与测试

第五节 发动机噪声来源与控制

复习思考题

第九章 车用发动机的发展趋势

第一节 概述

第二节 电控技术的发展

第三节 燃烧技术的发展

第四节 燃料电池

第五节 混合动力驱动技术

复习思考题

参考文献

图书信息2

汽车发动机原理

书号：　16539　ISBN：　7-111-16539-X/U.809课

作者：　吴建华　印次：　1-13

责编：　刘涛*　开本：　16

字数：　0千字　定价：　22.0

所属丛书：　21世纪高等学校教材 普通高等教育"十一五"汽车类专业(方向

装订：　平　出版日期：　2011-08-01

内容简介

本书为汽车类专业本科教材，也可供从事发动机的设计、制造和运用的工程技术人员、技术工人参考。

图书目录

序

前言

常用符号

第一章 发动机的性能

第一节 发动机理论循环

第二节 四冲程发动机的实际循环

第三节 发动机的指示性能指标

第四节 发动机的有效性能指标

第五节 机械损失与机械效率

第六节 热平衡

复习思考题

第二章 发动机的换气过程

第一节 四冲程发动机的换气过程

第二节 四冲程发动机的充量系数

第三节 提高发动机充量系数的措施

复习思考题

第三章 发动机废气涡轮增压

第一节 概述

第二节 废气能量的利用

第三节 废气涡轮增压器的基本结构和

工作原理

第四节 废气涡轮增压的类型

第五节 汽油机增压概述

第六节 车用增压发动机的性能

复习思考题

第四章 燃料与燃烧化学

第一节 发动机燃料

第二节 代用燃料及应用

第三节 燃烧化学

第四节 燃烧的基本理论

复习思考题

第五章 柴油机混合气的形成与燃烧

第一节 燃油的喷射与雾化

第二节 燃烧与放热

第三节 混合气形成与燃烧室

第四节 燃烧过程的优化

复习思考题

第六章 汽油机混合气的形成和

燃烧

第一节 汽油机的燃烧过程

第二节 汽油机电控汽油喷射系统概述

第三节 电控汽油喷射空气供给系统

第四节 燃油供给系统

第五节 电子控制系统

第六节 燃油喷射的控制

第七节 汽油机的燃烧室

复习思考题

第七章 发动机的特性

第一节 发动机的特性概述

第二节 发动机的负荷特性

第三节 发动机的速度特性

第四节 发动机的转矩适应性

第五节 车用柴油机的调速特性

第六节 发动机的万有特性

复习思考题

第八章 发动机排放与噪声

第一节 发动机有害排放物的生成及

危害

第二节 影响汽油机有害排放物生成的

主要因素及控制

第三节 影响柴油机有害排放物生成的

主要因素

第四节 发动机排放标准与测试

第五节 发动机噪声来源与控制

复习思考题

第九章 车用发动机的发展趋势

第一节 概述

第二节 电控技术的发展

第三节 燃烧技术的发展

第四节 燃料电池

第五节 混合动力驱动技术

复习思考题

参考文献