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第一章 工程热力学基础 1

第一节 热功转换的基础知识 1

一、基本概念 1

二、功和热量 5

第二节 热力学第一定律及应用 7

一、热力学第一定律 7

二、工质的热力学能 7

三、闭口系统能量方程 8

四、开口系统稳定流动能量方程式 9

第三节 理想气体的热力过程 10

一、定容过程 11

二、定压过程 12

三、定温过程 13

四、绝热过程 14

五、多变过程 15

第四节 热力学第二定律及应用 17

一、热力循环与热效率 17

二、热力学第二定律 19

三、卡诺循环与卡诺定理 19

四、孤立系统的熵增原理 20

复习思考题 20

第二章 发动机的循环与性能指标 22

第一节 发动机的理论循环 22

一、发动机实际工作循环的简化与评价 22

二、发动机的理论循环 23

三、理论循环的影响因素分析 26

第二节 四冲程发动机的实际循环与热损失 27

一、发动机的实际循环过程 27

二、实际循环的热损失 29

第三节 发动机的热平衡 31

一、发动机燃料燃烧发出的热量QT 31

二、转化为有效功的热量QE 31

三、传给冷却介质的热量QS 32

四、废气带走的热量QS 32

五、燃料不完全燃烧的热损失QB 32

六、其他热量损失QL 32

第四节 发动机性能指标 34

一、指示指标 34

二、有效指标 35

三、发动机强化指标 38

第五节 机械效率 38

一、机械效率的定义 38

二、机械损失及其测定 39

三、影响机械效率的主要因素 40

复习思考题 41

第三章 发动机的换气过程 42

第一节 四冲程发动机的换气过程 42

一、换气过程 42

二、换气损失 43

第二节 充量与充气效率 44

一、充量 44

二、充气效率 45

第三节 影响充气效率的因素 46

一、进气终了压力 46

二、进气终了温度 47

三、转速与配气相位的影响 47

四、负荷的影响 48

五、压缩比的影响 48

六、排气终了压力 49

第四节 提高充气效率的措施 49

一、减少进气系统的阻力 49

二、合理选择配气定时 51

三、减少排气系统阻力 51

四、减少对新鲜充量的加热 52

第五节 进、排气管的动态效应 52

一、进气管的惯性效应 52

二、进气管波动效应 52

三、转速与管长 53

四、排气管动态效应 54

第六节 可变技术 54

一、可变进气管 54

二、可变气门定时 55

复习思考题 57

第四章 发动机的燃料与燃烧 58

第一节 发动机燃料 58

一、石油中烃的分类及性质 58

二、燃料的提炼方法及对燃料性能的影响 59

三、代用燃料及其特性 60

第二节 燃料的使用特性 63

一、柴油 63

二、汽油 65

三、汽油和柴油性能的差异对发动机性能的影响 69

第三节 燃烧热化学 69

一、1kg燃料完全燃烧所需的理论空气量 70

二、过量空气系数 70

三、α＞1时完全燃烧的产物及数量 71

四、燃料热值与混合气热值 71

第四节 燃烧的基本知识 72

一、着火理论 72

二、发动机的燃烧方式 77

复习思考题 80

第五章 汽油机混合气形成和燃烧 81

第一节 汽油喷射式发动机混合气 81

一、汽油机不同工况对混合气的要求 81

二、汽油喷射系统混合气形成 81

三、燃油喷射系统组成及控制方法 82

第二节 汽油机正常燃烧 83

一、正常燃烧过程进行情况 83

二、燃烧速度 85

三、汽油机不规则燃烧 85

第三节 汽油机不正常燃烧 86

一、爆燃 86

二、表面点火 87

第四节 影响燃烧过程的因素 89

一、燃料的影响 89

二、混合气成分 89

三、点火提前角 90

四、发动机转速 90

五、发动机负荷 91

六、冷却液温度 91

七、压缩比 92

八、气缸直径 92

九、气缸盖、活塞材料及燃烧室积炭 92

第五节 汽油机的燃烧室 92

一、燃烧室的布置 92

二、典型燃烧室 93

三、其他类型的燃烧系统 94

复习思考题 95

第六章 柴油机混合气形成和燃烧 96

第一节 柴油机混合气形成与燃烧室 96

一、柴油机混合气形成特点与方式 96

二、柴油机燃烧室 97

第二节 柴油机的喷射与雾化 100

一、燃油喷射过程 100

二、喷油规律 101

三、不正常喷射 102

四、燃油的喷雾特性 103

第三节 柴油机的燃烧过程 104

一、燃烧过程 104

二、燃烧过程存在的问题 105

第四节 影响燃烧过程的因素 106

一、燃油方面的因素 106

二、结构方面的因素 107

三、使用方面的因素 109

第五节 柴油机电控技术 111

一、基本要求 111

二、电控柴油喷射系统的基本类型 111

三、电控柴油喷射系统的控制功能 114

复习思考题 119

第七章 发动机的特性 120

第一节 概述 120

一、发动机的工况 120

二、发动机的台架试验 122

三、试验方法 125

四、发动机特性的分析方法 126

第二节 发动机的负荷特性 127

一、汽油机负荷特性 127

二、柴油机负荷特性 128

三、负荷特性曲线特点 129

四、汽油机和柴油机负荷特性区别 129

第三节 发动机的速度特性 130

一、汽油机的速度特性 130

二、柴油机的速度特性 132

三、汽油机和柴油机速度特性的比较 135

第四节 发动机的万有特性 136

一、汽油机与柴油机万有特性的比较 137

二、万有特性曲线的特点 138

三、万有特性曲线的应用 138

第五节 柴油机的调速特性 139

一、调速器与调速特性 139

二、调速器工作指标 141

复习思考题 142

第八章 废气涡轮增压技术 143

第一节 发动机增压概述 143

一、增压的可行性及特点 143

二、增压的衡量指标 144

三、发动机增压的种类 144

第二节 废气涡轮增压系统构造及特性 146

一、压气机构造 146

二、离心式压气机工作原理 147

三、离心式压气机工作特性 147

四、涡轮机构造与工作原理 148

五、废气涡轮增压的分类 149

第三节 增压的要求及与发动机匹配 150

一、对车用增压器的要求 150

二、增压器与发动机的匹配 151

第四节 车用发动机增压的特殊问题及改善措施 152

一、车用发动机增压的特殊问题 152

二、增压发动机优化措施 153

第五节 汽油机增压技术 154

一、汽油机涡轮增压的特点 154

二、汽油机涡轮增压的主要技术措施 156

复习思考题 159

第九章 发动机排放污染与噪声 160

第一节 汽油机的有害排放物及其控制 160

一、汽油机的有害排放物及其产生机理 160

二、汽油机排放控制技术 162

第二节 柴油机的排放控制技术 164

一、机内措施 164

二、后处理技术 165

第三节 汽车排放标准 169

一、国外汽车排放法规与控制历程 169

二、我国汽车排放标准 175

第四节 发动机噪声及控制 179

一、发动机噪声的分类 180

二、燃烧噪声及其控制 180

三、空气动力噪声及其控制 182

四、机械噪声及其控制 184

复习思考题 187

参考文献 188