汽车发动机原理

出版时间：2011-3  出版社：清华大学  作者：王建昕//帅石金  页数：375  字数：592000  
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内容概要

由王建昕和帅金石主编的《汽车发动机原理》主要介绍了汽车最常用的汽油和柴油发动机动力装置的工作原理，包括主要性能指标与运行特性、燃料理化特性与热化学、热功转换与能量利用、换气过程与进气充量、混合气形成与燃烧过程、有害排放物生成机理与控制等内容。根据近年来汽车节能减排技术的进步，加强了发动机燃料、缸内直喷汽油机、发动机电控以及柴油机排气后处理等内容的介绍，同时简要介绍了混合动力系统基本概念、均质混合气压缩着火等新燃烧方法以及各种代用燃料的燃烧与排放特性。
《汽车发动机原理》可用作汽车专业及内燃机专业的本科生教材（有配套课件），也可供从事汽车发动机研究和开发工作的工程技术人员及研究生参考。

作者简介

王建昕
1953年4月生于山东济南。分别于1976年和1981年在山东工学院（现山东大学）机械系内燃机专业本科生和硕士生毕业，1995年在日本北海道大学工学部获工学博士学位。现任清华大学汽车工程系教授，博士生导师；汽车安全与节能国家重点实验室副主任；同时担任中国内燃机学会油品与清洁燃料分会主任以及汽油机与煤气机分会副主任等职。主要研究方向为汽车发动机的燃烧、排放控制以及替代燃料。获省部级科技进步奖5项，发明专利8项，主编或参编专业书籍5册，发表论文200余篇。
帅石金
1965年1月生于江西永修。分别于1986年、1989年和1998年在华中理工大学（现华中科技大学）内燃机专业本科、硕士和博士毕业，2000年清华大学汽车工程系博士后出站留校至今。现任清华大学汽车工程系教授、博士生导师；中国汽车工程师学会代用燃料汽车分会副主任委员；中国内燃机学会油品与清洁燃料分会秘书长。主要研究方向：发动机工作过程数值模拟、替代燃料、排放后处理。获省部级科技进步奖3项，发明专利5项。主编教材2部，译著1部，发表中外期刊论文100余篇。

书籍目录

主要符号表
第1章  动力、经济性能指标与影响因素
  1.1  工质对活塞作功及示功图
    1.1.1  工质对活塞作功
    1.1.2  自然吸气四冲程发动机的示功图
    1.1.3  增压四冲程发动机的示功图
    1.1.4  泵气过程功
    1.1.5  二冲程发动机的示功图与曲轴箱换气功
  1.2  动力、经济性能指标
    1.2.1  指示性能指标与有效性能指标
    1.2.2  主要指示指标及有效指标的定义与换算
    1.2.3  动力性能速度指标
  1.3  影响动力、经济性能指标的环节与因素
    1.3.1  决定动力输出的“量”与“质”两大环节
    1.3.2  燃料及可燃混合气的热值
    1.3.3  整机燃料消耗率与可燃混合气流量
    1.3.4  燃料的能量转换效率
    1.3.5  有效输出功率及燃料消耗率的综合表达式
  思考与练习题
  参考文献
第2章  燃料、工质与热化学
  2.1  燃料及其理化特性
    2.1.1  车用燃料的要求及分类
    2.1.2  车用燃料的主要理化特性及评定
    2.1.3  烃燃料的成分与结构
    2.1.4  单烃的理化特性及其变化规律
    2.1.5  含氧燃料的结构与理化特性
  2.2  汽油、柴油的质量标准
    2.2.1  对汽油质量的要求
    2.2.2  对柴油质量的要求
    2.2.3  中国汽油质量标准
    2.2.4  中国柴油质量标准
  2.3  燃料特性对汽、柴油机工作模式的影响
    2.3.1  对混合气形成方式的影响
    2.3.2  对着火、燃烧模式的影响
    2.3.3  对负荷调节方式的影响
  2.4  工质的主要热力参数
    2.4.1  气体常数与摩尔质量单位
    2.4.2  比热容与等熵指数
  2.5  燃烧热化学
    2.5.1  燃料完全燃烧所需的空气量
    2.5.2  残余废气系数与废气再循环
    2.5.3  燃料燃烧的分子变化系数
    2.5.4  化学反应的热效应与燃料热值
    2.5.5  可燃混合气热值
    2.5.6  绝热燃烧温度
    2.5.7  化学平衡与燃烧平衡产物
  思考与练习题
  参考文献
第3章  工作循环与能量利用
  3.1  发动机的热力过程与热机循环
    3.1.1  热力系统的简化
    3.1.2  热机循环与热效率
    3.1.3  热力过程的简化
  3.2  理想工质的理想循环
    3.2.1  模型的基本假设
    3.2.2  理论循环的类型及参数表达式
    3.2.3  循环参数对循环热效率的影响
    3.2.4  理论循环对改善动力、经济性的指导意义
  3.3  真实工质的理想循环
    3.3.1  模型的构成、特点与意义
    3.3.2  工质特性及其对热效率的影响
    3.3.3  理想循环条件下汽、柴油机热效率的对比
  3.4  真实工质的真实循环
    3.4.1  工质向外传热的损失
    3.4.2  燃烧提前的时间损失及后燃损失
    3.4.3  换气损失
    3.4.4  不完全燃烧损失
    3.4.5  缸内流动损失
    3.4.6  工质泄漏损失
  3.5  机械损失与机械效率
    3.5.1  机械损失的组成
    3.5.2  机械损失各部分所占份额
    3.5.3  机械损失的测量方法
    3.5.4  影响机械效率的主要因素
  3.6  发动机的能量分配与合理利用
    3.6.1  发动机的能量平衡
    3.6.2  发动机的能量合理利用
  思考与练习题
  参考文献
第4章  换气过程与进气充量
  4.1  四冲程发动机的换气过程
    4.1.1  换气过程与换气系统
    4.1.2  换气过程的分期
    4.1.3  进、排气相位角及其对性能的影响
  4.2  充量系数及其影响因素
    4.2.1  充量系数的解析式
    4.2.2  影响充量系数的主要因素
    4.2.3  稳态条件下充量系数随转速变化的规律
  4.3  进、排气系统的动态效应
    4.3.1  管道中压力波传播的基础知识
    4.3.2  单缸机进气管中动态效应的利用
    4.3.3  单缸机排气管中动态效应的利用
    4.3.4  多缸机的动态效应与各缸进气不均匀
  4.4  发动机增压
    4.4.1  增压度与增压比
    4.4.2  增压方式与增压系统简介
    4.4.3  涡轮增压系统的两种基本形式
    4.4.4  涡轮增压柴油机性能分析
    4.4.5  汽油机涡轮增压技术的难点及解决措施
  4.5  二冲程发动机的换气问题
    4.5.1  换气过程与性能特点
    4.5.2  扫气基本形式
    4.5.3  换气质量指标及其影响因素
  思考与练习题
  参考文献
第5章  运行特性与整车匹配
  5.1  工况与功率标定
    5.1.1  发动机运行工况
    5.1.2  工况平面与发动机的工作区域
    5.1.3  发动机的功率标定
  5.2  发动机特性的分类及运行特性的分析方法
    5.2.1  发动机特性的分类
    5.2.2  运行特性及其分析方法
  5.3  速度特性与配套汽车的动力性
    5.3.1  汽油机的速度特性
    5.3.2  柴油机的速度特性
    5.3.3  汽、柴油机速度特性曲线的对比
    5.3.4  发动机外特性曲线对汽车动力性的影响
    5.3.5  外特性曲线的运行稳定性与柴油机的调速特性
    5.3.6  提高汽车动力性的措施
  5.4  负荷特性、全特性与配套汽车的燃油经济性
    5.4.1  汽油机的负荷特性
    5.4.2  柴油机的负荷特性
    5.4.3  汽、柴油机负荷特性曲线的对比
    5.4.4  发动机的全特性
    5.4.5  提高汽车燃油经济性的措施
  5.5  混合动力系统及其运行特性
    5.5.1  车用混合动力系统概述
    5.5.2  不同构型分类及能量流动分析
    5.5.3  按混合比例分类
    5.5.4  典型的混合动力系统
  思考与练习题
  参考文献
第6章  燃烧的基础知识
  6.1  燃烧现象及其分类
    6.1.1  燃烧现象
    6.1.2  燃烧分类及其特征
  6.2  可燃混合气的着火与着火理论
    6.2.1  热着火理论
    6.2.2  链式着火理论
  6.3  湍流及其在燃烧中的作用
  6.4  均质混合气中的火焰传播
    6.4.1  层流火焰传播
    6.4.2  湍流火焰传播
  6.5  液体燃料的雾化与喷雾特性
    6.5.1  液体燃料的喷射雾化
    6.5.2  喷雾特性
  6.6  油滴的蒸发与燃烧
    6.6.1  单个油滴的蒸发与燃烧
    6.6.2  油束及油滴群的蒸发与燃烧
  6.7  示功图与燃烧放热率
    6.7.1  示功图
    6.7.2  燃烧放热速率
    6.7.3  累计放热率
  思考与练习题
  参考文献
第7章  柴油机的混合气形成与燃烧过程
  7.1  柴油机的燃烧过程及其特性
    7.1.1  柴油机燃烧过程
    7.1.2  合理的燃烧放热规律
  7.2  柴油机的燃油喷射及混合气形成
    7.2.1  喷油系统与喷油特性
    7.2.2  缸内气流运动
    7.2.3  柴油机的混合气形成方式
  7.3  柴油机的燃烧室及其特性
    7.3.1  直喷式燃烧室
    7.3.2  非直喷式燃烧室
    7.3.3  不同柴油机燃烧室的对比及选型
  7.4  柴油机的燃烧噪声
  7.5  柴油机电子控制燃油喷射系统
    7.5.1  燃油喷射系统类型与特点
    7.5.2  柴油机综合管理系统
  思考与练习题
  参考文献
第8章  汽油机的混合气形成与燃烧过程
  8.1  汽油机的燃烧过程及其特性
    8.1.1  汽油机燃烧过程
    8.1.2  汽油机与柴油机燃烧特性的比较
  8.2  汽油机的异常燃烧
    8.2.1  爆燃
    8.2.2  表面点火
    8.2.3  循环波动
    8.2.4  各缸工作不均匀性
  8.3  汽油机的混合气形成
    8.3.1  对汽油机混合气形成的基本要求
    8.3.2  汽油机燃油雾化方式分类
    8.3.3  化油器工作原理
    8.3.4  进气道喷射及混合气形成
  8.4  汽油机的燃烧室及其特性
    8.4.1  汽油机燃烧室设计的基本原则
    8.4.2  典型燃烧室及其性能对比
  8.5  汽油机电子控制系统与控制技术
    8.5.1  汽油机电子控制系统结构及原理
    8.5.2  管理系统主要控制功能
    8.5.3  故障诊断系统
  8.6  稀薄燃烧与缸内直喷汽油机
    8.6.1  稀薄燃烧及其特点
    8.6.2  非直喷汽油机的稀燃方法
    8.6.3  缸内直喷稀燃汽油机
    8.6.4  均质当量比直喷汽油机
    8.6.5  汽油机稀燃与直喷技术总结
  思考与练习题
  参考文献
第9章  有害排放物的生成与控制
  9.1  有害排放物的生成机理
    9.1.1  有害排放物的种类及危害
    9.1.2  有害排放物的评价指标
    9.1.3  有害排放物的生成机理
    9.1.4  有害排放物生成的影响因素
  9.2  排放法规及测试方法
    9.2.1  排放法规分类
    9.2.2  轻型车排放法规
    9.2.3  重型车排放法规
    9.2.4  采样系统及方法
    9.2.5  有害排放物的测试方法
  9.3  汽油机的机内净化技术
  9.4  柴油机的机内净化技术
    9.4.1  柴油机排放控制技术分类
    9.4.2  柴油机低排放燃烧过程基本控制思路
    9.4.3  改善燃烧以降低柴油机排放的主要技术
    9.4.4  燃料改善以及含氧燃料设计
    9.4.5  对应不同排放法规的技术路线
  9.5  汽油机排气后处理技术
    9.5.1  汽油机排气后处理系统的工作原理
    9.5.2  汽油机冷起动排放及其技术对策
    9.5.3  NOx吸附还原催化剂
  9.6  柴油机排气后处理技术
    9.6.1  氧化催化器
    9.6.2  微粒捕集器
    9.6.3  NOx还原催化器
    9.6.4  四效催化剂
    9.6.5  重型柴油机后处理技术路线
  9.7  非排气污染物控制技术
    9.7.1  曲轴箱强制通风装置
    9.7.2  燃油蒸发控制系统
  思考与练习题
  参考文献
第10章  新燃烧方法及替代燃料发动机
  10.1  均质混合气压缩着火
    10.1.1  内燃机可能的燃烧模式
    10.1.2  汽油机的HCCI燃烧
    10.1.3  柴油机的HCCI燃烧
  10.2  均质混合气引燃
    10.2.1  基本思路
    10.2.2  燃烧特性
    10.2.3  主要性能对比
  10.3  气体代用燃料发动机
    10.3.1  燃气发动机分类
    10.3.2  天然气发动机
    10.3.3  氢燃料发动机
    10.3.4  二甲醚发动机
  10.4  液体代用燃料发动机
    10.4.1  生物柴油发动机
    10.4.2  甲醇发动机
    10.4.3  醇发动机
    10.4.4  合成柴油发动机
  思考与练习题
  参考文献
附录A  油品标准
附录B  排放法规
附录C  汽车排放物测试计算方法
附录D  主要缩略语表

用户评论 (总计77条)

•   内容很专业 讲的很好 适合学习和研究发动机的用 汽车工程的好教材
•   开始看的时候有点懵，里面的公式一堆又一堆。看到第三章左右的时候实在看不下去了，又重新来了一遍。第二次看的时候把书中的公式基本都证明了一遍，发现对理解发动机的特性真的很有帮助。总结出来一句话：看书不能太着急，尤其是这种理论性相当强的专业书籍。
  不过话说回来，这本书对于我理解发动机真的很有帮助。
•   本来是想买电子工程发动机原理和底盘三本书结果点错了买两本原理东西不错速度也快
•   了解发动机原理很实用的教材，书本质量也不错
•   清华汽车工程系的名著。写的很清晰，也很深刻。
•   书还没读，大致翻了一下，挺好的。最关键的是从下单到收货不到24小时，还是周末，这个速度。。。赞一个。网上看了这本书，对发动机的原理性的东西基本上做到了全涉及，难得的好书。
•   书写的不错，虽然边角有点磕碰，总的来说还好，
  内容增加了一些新东西，发动机专业的很好一本参考书
  
•   真的很好！很适合发动机相关专业，在学习中
•   就整个发动机的结构，性能等详细讲解！
•   了解汽油发动机构造还行，讲的比较易懂
•   内容比较深奥，对于深入理解发动机有很大帮助
•   公式非常多，正在学习中。建议有一些发动机基础的看。
•   这个介绍发动机的，还没看呢
•   这本书我是特意定的，一下要了两本，内容适应内燃机专业的本科研究生教学，与周龙保的那本都一样有购买价值。
•   整体不错，但是比周龙保的《内燃机学》还是差些，16烷值的定义有问题，
•   这本书很好，我们专业老师极力推荐这本书，内容很好~~~~~
•   内容很详尽，比起周老以前的书 清华的教授也不弱
•   比较专业的好书
•   看着就给力，专业，刚好打折买的。
•   大学结束后，很少看书了，现在开始看书喽
•   这一本书总体难度是大于其他类似的书的 清华编的吧 哈哈 不过讲的还是很好的
•   很不错，理论很透彻
•   书挺好的，拿在手里感觉很不错，内容也是很不错
•   纸张很好，字迹清晰，正版，内容详细。
•   封面不错，内容页很详实，挺喜欢的、、、
•   这本书内容丰富知识面广，适合深入学习探究
•   书的内容很不错！封面有点脏
•   内容全面、详细
•   发货速度很快哈，包装也不错！书的内容还没看，应该不差的
•   虽然内容较复杂，但不失为好书
•   内容叙述很清楚透彻
•   我要的就是这两本书，质量，纸质都挺好的，详细的内容还没看，但是整体感觉很好
•   挺好，新消息
•   用来作辅助工具的，不过这本书真心不错。
•   书很符合好好学习天天向上好
•   清华的课本一直以来都很给力啊。
•   不错，但不是科普书
•   自己看着玩自己看着玩
•   一直在当当上买书。一如既往的好。
•   嗯，是正版，有油墨的香味
•   上课用的书，非常好！
•   理论性真的很强……
•   很开眼界的
•   还没看呢，怎么评价，总不可能违心的乱讲吧。
•   貌似有点难度，有些零件没有浏览到
•   ，书不错，送的也快
•   好书，送花速度也挺快
•   服务好，送货快。
•   非常好的书 专业课 很精彩
•   以前在书店买过原价的，当当便宜多了
•   显然是正版，还没开始看，但应该很值得一看。
•   貌似很专业的样子，让我这个已出校门的人略感困惑。
•   正版的，包装不错，纸质也好
•   不错，O(∩_∩)O嗯！可以消磨很长一段时间了。
•   还没来得及看，感觉还好
•   挺好的，速度很快，下次会继续光顾
•   书到 认真学习 加油
•   书不错，通俗易懂，适合初学者。
•   还 不错，开卷有益吗，书还是不错的。
•   很不错 很好 物流也可以
•   就是书发过来有点皱着
•   发动机原理，清华大学的，挺不错，里面讲的关于发动机的一些东西都很不错，讲的也挺透的。
•   还不错 发动机原理
•   本书讲的很详细，非常适合发动机研究的人，但是应当多看几遍
•   更适合学生在课堂上按部就班地学习 做题 考试 如果你只是想全面了解发动机 还是选过其他书吧
•   对于了解内燃机的理论知识还是很有帮助的
•   很不错的一本教材书籍，给试验室的兄弟们学习看的，希望对他们以后的工作有帮助。
•   理论性强，没有一定基础的读者可能会看懵，细节落实到公式！
•   需要有一定的技术读，书不错！
•   随便的翻了翻，内容还好
•   同事买的，内容很详细
•   速度给力，质量不错，内容有待发掘。
•   专业性比较强，理论性强，不适合初学者
•   典型的教科书型，
•   不错，总体感觉还行
•   发货稍微有点慢
•   很专业，值得反复看看