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第1章 引言 1

第2章 汽油缸内直喷发展史 3

参考文献 22

第3章 混合气形成与燃烧过程 25

3.1 混合气形成的基础理论 27

3.1.1 燃料准备 28

3.1.2 缸内流动特性 31

3.2 均质混合缸内直喷 35

3.3 分层混合缸内直喷 42

3.3.1 壁面导向型燃烧过程 45

3.3.2 空气导向型燃烧过程 48

3.3.3 喷注导向型燃烧过程 49

3.4 点火与燃烧 58

3.5 均质压燃汽油缸内直喷技术 68

3.5.1 热力学基础 68

3.5.2 汽油自燃概念与控制策略 71

3.5.3 缸内直喷的干预选择 74

3.5.4 降低油耗和污染物排放的潜力 75

3.5.5 声学特性 76

3.6 组合式柴油机／汽油机燃烧过程 82

参考文献 83

第4章 喷射系统概论 89

4.1 低压空气辅助缸内直喷 90

4.2 高压共轨缸内直喷 92

4.2.1 高压燃油泵 94

4.2.2 油轨 98

4.2.3 高压喷油器与喷嘴 98

4.2.4 喷油策略 107

参考文献 109

第5章 功率与转矩 111

参考文献 117

第6章 增压技术 119

6.1 机械增压 121

6.2 废气涡轮增压 126

6.3 汽油机废气涡轮增压器与缸内直喷的最佳配合 130

6.4 用电动增压器实现高压增压 133

6.5 复合增压 134

参考文献 137

第7章 燃油消耗 139

参考文献 150

第8章 缩小尺寸与压低转速 151

8.1 缩小尺寸 151

8.2 压低转速 153

参考文献 154

第9章 废气排放与污染物控制 155

9.1 发动机工作中污染物的形成 155

9.2 法律规定 158

9.3 降低污染物的措施 166

参考文献 175

第10章 噪声排放 177

10.1 法规要求 177

10.2 燃烧噪声 179

10.2.1 均质GDI与分层GDI之间的比较 179

10.2.2 涡流和滚流对燃烧激振的影响 180

10.2.3 废气再循环率对燃烧噪声的影响 181

10.2.4 工作模式转变的影响 182

10.2.5 分层工作模式中怠速工况的优化 182

10.2.6 GDI缩小尺寸概念的声学问题 183

10.2.7 燃油质量对噪声的影响 184

10.3 机械噪声 185

10.3.1 爆燃控制系统的优化 186

10.3.2 高压燃油分配系统的影响 187

参考文献 188

第11章 汽油缸内直喷对发动机其他系统的影响 191

11.1 点火系统 191

11.1.1 火花点火系统 191

11.1.2 激光点火 199

11.1.3 微波点火 203

11.2 活塞 204

11.2.1 材料 205

11.2.2 制造工艺 207

11.2.3 设计与零件强度 208

11.3 气门、气门座圈和气门导管 211

11.3.1 气门和气门座圈 211

11.3.2 缸内直喷汽油机的进气门积炭问题 213

11.3.3 气门导管 214

11.3.4 轻重量气门 214

11.4 现代汽油机的进气系统 215

11.4.1 进气系统热力学 215

11.4.2 自然吸气式发动机的进气歧管 217

11.4.3 增压发动机的进气歧管 219

11.4.4 缸内直喷增压汽油机的进气歧管 220

11.5 曲轴箱通风 221

11.6 空气循环阀 225

11.6.1 技术描述 225

11.6.2 设计原理与边界条件 226

11.6.3 热力学潜力 227

11.7 炭罐清污 232

11.8 车内辅助加热系统 235

11.8.1 引言 235

11.8.2 辅助加热系统 235

11.8.3 PTC电辅助加热器（空气侧） 236

11.8.4 冷却液电加热器 238

11.8.5 燃油辅助加热器 239

11.8.6 黏液加热器 240

11.8.7 废气辅助加热器 241

11.8.8 小结和未来预测 242

参考文献 242

第12章 油电混合动力驱动系统中的汽油缸内直喷 247

12.1 引言 247

12.2 乘用车混合动力装置 247

参考文献 254

第13章 燃料与润滑剂 257

13.1 汽油燃料 257

13.1.1 引言 257

13.1.2 一般原则 257

13.1.3 汽油燃料成分与汽油燃料混合物 259

13.1.4 对汽油燃料的要求所具有的实际意义 260

13.1.5 燃油对废气排放的影响 265

13.1.6 汽油的生物成分：生物乙醇和乙基叔丁基醚（ETBE） 266

13.2 汽油机润滑剂 267

13.2.1 润滑剂类型 267

13.2.2 发动机油的功能 268

13.2.3 对发动机油的要求 268

13.2.4 发动机油的成分 268

13.2.5 粘度 269

13.2.6 基础油 270

13.2.7 添加剂 271

13.2.8 发动机油的使用性能 273

13.2.9 乘用车制造商的燃油和润滑剂规范 276

13.2.10 未来展望 278

参考文献 278

第14章 发动机概念 279

14.1 批量概念 279

14.1.1 历史 279

14.1.2 分层充气概念：壁面导向型和空气导向型燃烧过程 281

14.1.3 均质混合概念 286

14.1.4 增压概念 288

14.1.5 分层充气概念：喷注导向型燃烧过程 293

14.2 汽车运动概念及其对系列开发的促进 296

14.2.1 引言 296

14.2.2 汽车运动中的汽油缸内直喷 297

14.2.3 用于勒芒24小时耐力赛的V8缸内直喷双涡轮发动机 297

14.2.4 在缸内直喷和涡轮增压的2.0L批量生产发动机上的应用 299

14.2.5 赛车缸内直喷发动机与批量生产的缸内直喷发动机的比较 300

14.2.6 小结与未来展望 301

14.3 二冲程缸内直喷汽油机 302

14.3.1 引言 302

14.3.2 历史 302

14.3.3 批量概念 306

14.3.4 应用与未来展望 309

参考文献 314

第15章 美国、欧洲和日本的汽油缸内直喷技术 317

15.1 引言 317

15.2 美国、欧洲和日本市场 317

15.3 美国、欧洲和日本缸内直喷技术的未来展望 319

第16章 未来展望 321

参考文献 324