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绪论 1

第1章 热机基础知识 3

1.1热力学基本概念 3

1.2热力学第一定律 5

1.3理想气体 7

1.4理想气体的基本热力过程 8

1.5热力学第二定律 11

1.6气体的稳定流动 13

1.7发动机的理论循环 15

1.8热量传递过程 20

1.8.1热量传递现象 20

1.8.2导热 20

1.8.3对流换热 22

1.8.4辐射换热 24

第2章 发动机性能 28

2.1发动机的实际循环 28

2.2实际循环的评价指标（指示指标） 31

2.2.1实际循环的动力性指标 31

2.2.2实际循环的经济性指标 33

2.3发动机的性能指标（有效指标） 33

2.3.1发动机的动力性指标 34

2.3.2发动机的经济性指标 35

2.3.3发动机的强化指标和负荷指标 36

2.3.4发动机的环境指标 37

2.4机械损失与机械效率 37

2.4.1机械损失的组成 37

2.4.2机械效率的主要影响因素 38

2.5热平衡 40

第3章 发动机的换气过程 43

3.1四冲程发动机换气过程 43

3.1.1排气过程 44

3.1.2进气过程 45

3.1.3气门重叠和燃烧室扫气过程 45

3.2换气损失和泵气损失 46

3.3四冲程发动机的充量系数 48

3.3.1充量系数的解析式 48

3.3.2充量系数的影响因素 49

3.3.3充量系数与运行工况的关系 51

3.4改善换气过程的基本措施 52

3.4.1减小进气系统的阻力 53

3.4.2减小排气系统的阻力 56

3.4.3合理确定配气定时 57

3.5配气系统动态可变技术 58

3.5.1管内气流动态效应的概念及其利用 58

3.5.2可变进气管与进气道 61

3.5.3可变配气定时机构 61

3.5.4可变排气管 64

3.6二冲程发动机的换气过程 65

3.6.1二冲程发动机的工作过程 65

3.6.2二冲程发动机的扫气泵与扫气形式 67

3.6.3二冲程发动机换气过程特点和评价参数 68

3.7废气涡轮增压 70

3.7.1废气涡轮增压的基本概念 70

3.7.2废气涡轮增压器的工作过程 71

3.7.3废气能量的利用 73

3.8废气再循环系统 75

3.8.1废气再循环的作用 75

3.8.2汽油机废气再循环系统 76

3.8.3柴油机的废气再循环系统 77

第4章 发动机的燃烧过程 81

4.1发动机的燃料 81

4.2燃烧过程与燃烧热化学 83

4.2.1燃烧过程 83

4.2.2燃烧热化学 87

4.2.3柴油与汽油在混合气形成与燃烧方式上的主要差异 89

4.3发动机气缸内的气体运动 91

4.3.1缸内气体运动的作用 91

4.3.2缸内气体运动形式 92

4.4汽油机的燃烧过程 95

4.4.1汽油机的混合气形成过程 95

4.4.2汽油机的正常燃烧过程 100

4.4.3汽油机的不正常燃烧过程 104

4.4.4典型汽油机燃烧室 107

4.4.5使用因素对汽油机燃烧过程的影响 112

4.5柴油机的燃烧过程 114

4.5.1柴油机燃油喷射系统的特点和发展 115

4.5.2柴油机的燃烧过程 116

4.5.3燃油喷射系统 119

4.5.4柴油机的混合气形成过程 131

4.5.5柴油机的燃烧室 132

4.5.6柴油机燃烧过程的影响因素 137

4.6发动机新型燃烧方式 140

第5章 发动机的特性及其调控原理 144

5.1运行工况 144

5.2发动机台架试验 147

5.3发动机运行特性 149

5.4运行特性的断面特征之一——发动机负荷特性 150

5.5运行特性的断面特征之二——发动机速度特性 153

5.6调控原理 155

5.6.1基本形式及其分析 156

5.6.2基本原理 158

5.6.3控制内容及功能 159

5.6.4控制策略 160

5.6.5控制流程 162

5.7试验 163

5.7.1发动机试验的分类 163

5.7.2试验标准 164

5.7.3机械效率测试 165

第6章 发动机排放控制技术 168

6.1概述 168

6.1.1汽车污染物的来源、分类和危害 168

6.1.2影响排放的因素和评价指标 170

6.2汽油机排放污染物 170

6.2.1一氧化碳生成机理和影响因素 171

6.2.2氮氧化物生成机理和影响因素 172

6.2.3碳氢生成机理和影响因素 173

6.2.4汽油机排放特性 175

6.3柴油机排放污染物 177

6.3.1微粒生成机理和影响因素 177

6.3.2碳氢生成机理 178

6.3.3气态有害排放物的影响因素 178

6.3.4柴油机排放特性 179

6.4降低汽油机排放污染的对策 181

6.4.1废气再循环装置 181

6.4.2曲轴箱强制通风装置 182

6.4.3燃油蒸发控制装置 183

6.4.4三效催化转化器 184

6.5降低柴油机排放污染的对策 186

6.5.1机内处理方法 186

6.5.2机外处理方法 189

6.6排放法规 191

6.6.1排放法规简介 191

6.6.2排放法规的测试规范与有害物排放限值 192

第7章 气体燃料发动机技术 197

7.1概述 197

7.2缸外进气管混合器式供气系统 200

7.2.1基本工作原理 200

7.2.2核心部件 201

7.3缸外进气阀处喷射供气系统 204

7.3.1基本工作原理 205

7.3.2气体燃料喷射器 205

7.4燃料理化特性对发动机性能的影响 206

7.5CNG／柴油双燃料发动机 209

7.6LPG／汽油两用燃料发动机特性 211

7.7发展趋势 212

第8章 混合动力装置 214

8.1电动驱动和混合驱动的发展背景 214

8.2蓄电池纯电动汽车动力装置 215

8.3蓄电池＋燃油发动机混合动力装置 218

8.4燃料电池汽车动力装置 221

8.4.1燃料电池的基本原理 221

8.4.2燃料电池的分类 222

8.4.3质子交换膜燃料电池的特点 224

8.4.4燃料电池动力系统的管理 226

8.4.5燃料电池混合动力装置 227

8.4.6燃料电池的应用及前景 228

参考文献 230