高等车用内燃机原理PDF电子书下载

第一篇 性能改进 3

第1章 绪论 3

1.1 中国汽车工业的飞速发展 3

1.2 中国汽车工业发展中存在的问题 5

1.3 2020年轿车动力装置预测 9

参考文献 18

第2章 内燃机的燃料及其电控供油系统 20

2.1 燃料的组成、物理-化学性质对燃烧和排放的影响 20

2.2 我国新车用燃油标准与欧美标准的比较 25

2.3 替代燃料 29

2.4 火花点火发动机的电控喷油系统 36

2.5 直接喷射式柴油机的高压共轨式电控燃油喷射系统 41

参考文献 51

第3章 内燃机气缸内的湍流 53

3.1 内燃机气缸内湍流的生成过程概述 53

3.2 湍流特性参数的定义 55

3.3 湍流特性参数间的关系 64

3.4 内燃机气缸内湍流特性参数的计算方法 67

3.5 湍流特性参数对湍流燃烧的影响 71

参考文献 75

第4章 汽油机燃烧系统 77

4.1 概述 77

4.2 化油器式汽油机和点燃燃烧的普遍现象 78

4.3 电喷汽油机 87

4.4 缸内直喷汽油机 91

4.5 均质压燃汽油机 109

参考文献 134

第5章 直接喷射式柴油机的燃烧和排气后处理 137

5.1 推动直接喷射式柴油机燃烧研究的动力 137

5.2 直喷式柴油机的新概念燃烧模型 140

5.3 影响直喷式柴油机常规燃烧系统排放的主要因素 146

5.4 放热率计算 157

5.5 直喷式柴油机新燃烧方式的探索 163

5.6 排气后处理 177

5.7 柴油机排气后处理装置的集成化 192

参考文献 195

第6章 内燃机中的传热 197

6.1 概述 197

6.2 传热基本理论的简单回顾 198

6.3 经验或半经验的内燃机传热模型 199

6.4 缸内流场能量方程的解析解和数值解 201

6.5 缸内湍流边界层能量方程的近似解析解 202

6.6 气缸内的辐射传热 215

符号说明 222

参考文献 224

第7章 车用柴油机的废气涡轮增压 228

7.1 车用柴油机对涡轮增压系统的特殊要求 228

7.2 可变几何参数增压器 231

7.3 应用VGT增压器和放气阀增压器时柴油机性能的比较 235

7.4 VGT的喷嘴叶片位置和EGR阀开度的优化组合 240

7.5 车用涡轮增压柴油机控制系统的热力学模型 247

参考文献 254

第8章 内燃机的排放测试 255

8.1 排放法规 255

8.2 排放试验室的配置 270

8.3 主要测试设备 275

8.4 排放测试设备的使用 295

8.5 排放测试研究的其它方法和新动向 311

参考文献 322

第9章 燃料电池及混合动力系统 324

9.1 概述 324

9.2 燃料电池 325

9.3 混合动力系统 334

参考文献 340

第二篇 燃烧和排放物生成的化学基础 343

第10章 热化学 343

10.1 热力学性质 343

10.2 状态方程 343

10.3 热状态方程 344

10.4 理想气体混合气 345

10.5 蒸发潜热 346

10.6 化学计量比 347

10.7 绝对焓和生成焓 347

10.8 燃烧焓与热值 348

10.9 绝热火焰温度 349

第11章 化学平衡 352

11.1 综述 352

11.2 反应坐标 352

11.3 多步反应的化学计量学 353

11.4 第二定律的考虑 354

11.5 吉布斯自由能 354

11.6 化学平衡常数 355

11.7 化学平衡的一般解法 358

11.8 燃烧的平衡产物 360

第12章 化学动力学 363

12.1 综述 363

12.2 阿列纽斯方程 363

12.3 全局与基元反应 364

12.4 双分子反应 366

12.5 其它基元反应 366

12.6 多步反应机理的反应速率 367

12.7 紧凑符号 368

12.8 反应速率系数和平衡常数之间的关系 370

12.9 单分子反应机理 371

12.10 化学时间尺度 372

第13章 火焰的物理化学过程 377

13.1 火焰过程 377

13.2 火焰反应 377

13.3 链反应 379

13.4 火焰传播 380

13.5 试验火焰结构 382

13.6 火焰中的输运和流动 383

13.7 火焰分区 389

第14章 燃料和燃烧化学反应 391

14.1 概述 391

14.2 氢 393

14.3 一氧化碳（微量氢） 395

14.4 碳氢化合物 396

14.5 甲烷 399

14.6 乙烷 406

14.7 脂肪族碳氢化合物 407

14.8 苯和其它芳香烃化合物 415

14.9 醇类和含氧燃料 419

第15章 燃烧的简化化学动力学模型 424

15.1 概述 424

15.2 反应流分析 424

15.3 敏感性分析 425

15.4 反应机理的自动生成和简化 427

15.5 一步反应机理 429

15.6 稳态近似 429

15.7 偏平衡法 432

15.8 根据经验所得的全局反应机理 433

15.9 利用敏感性分析对反应机理自动简化 434

15.10 广义反应机理：简要形式的燃烧机理 434

15.11 局部线性化及本征值分析 438

15.12 详细反应机理所得数据库的代数表达式：重构模型 440

15.13 集中化学组分法 441

第16章 氮氧化合物的生成和分解 443

16.1 概述 443

16.2 热NO 443

16.3 瞬发NO 444

16.4 燃料NO 445

16.5 由中间产物N2O生成的NO 445

16.6 二氧化氮排放 446

16.7 氧化二氮排放 446

16.8 NOx控制方法的化学 447

第17章 碳烟生成 453

17.1 成烟过程 453

17.2 试验系统和碳烟生成 455

17.3 燃料的碳烟生成倾向 456

17.4 成烟火焰的结构 457

17.5 碳烟生成的化学机理 460

17.6 碳烟氧化的化学机理 463

17.7 碳烟模型 464

第二篇 参考文献 475

第三篇 燃烧的物理基础 481

第18章 控制方程 481

18.1 粘性张量 481

18.2 化学组分与热量的分子输运 481

18.3 动量守恒方程 482

18.4 质量守恒方程和组分守恒方程 482

18.5 扩散速度和Fick定律 483

18.6 全局质量守恒方程和修正速度 483

18.7 能量守恒方程 485

第19章 层流预混燃烧火焰 488

19.1 物理描述 488

19.2 Mallard-Le Chatelier理论 489

19.3 Zeldovich,Frank-Kamenetskii和Semenov理论 492

19.4 数值分析 497

19.5 火焰速度 503

19.6 拉伸火焰动力学 506

19.7 热爆炸，点火和熄灭 519

第20章 层流扩散火焰 535

20.1 物理描述 535

20.2 扩散火焰的理论分析工具 537

20.3 不可逆无限快化学反应的火焰结构 545

20.4 不可逆快速化学反应火焰的解析解 549

20.5 扩散火焰理论向其它火焰结构的推广 555

20.6 实际层流扩散火焰 559

第21章 湍流燃烧导论 567

21.1 火焰和湍流的相互作用 567

21.2 湍流的基本描述 568

21.3 湍流对燃烧的影响 571

21.4 湍流燃烧的计算方法 573

21.5 湍流燃烧的RANS模拟 580

第22章 湍流预混火焰 589

22.1 概述 589

22.2 湍流燃烧的反应速率 594

22.3 湍流火焰速度的现象学模型 595

22.4 无限薄火焰前锋的极限 597

22.5 预混湍流燃烧的类型 602

22.6 湍流预混火焰的RANS方法 607

22.7 等位面公式 619

22.8 湍流火焰时间的建模 624

22.9 Kolmogorov-Petrovski-Piskunov分析 626

第23章 湍流非预混火焰 629

23.1 概述 629

23.2 物理描述 632

23.3 湍流非预混燃烧的分类 636

23.4 湍流非预混火焰的RANS 639

第24章 液体燃料的蒸发 657

24.1 概述 657

24.2 Fick扩散定律 658

24.3 Stefan问题 659

24.4 液滴在静态介质中的蒸发 661

24.5 液滴的存在时间 665

24.6 对流环境中的液滴蒸发 667

24.7 液滴动量守恒 669

第25章 内燃机的燃烧 671

25.1 概述 671

25.2 均质充量汽油机的燃烧特性 671

25.3 汽油机的预混稀燃 674

25.4 直接喷射式汽油机的燃烧 677

25.5 CVCC汽油机的燃烧 680

25.6 柴油机中的燃烧特性 680

25.7 柴油机中的化学动力学分析 682

25.8 柴油机中的燃料／空气的混合和着火 686

25.9 柴油机中的NOx和碳烟的生成 688

25.10 燃烧控制技术 693

25.11 发动机的燃烧控制 697

第三篇 参考文献 704