第1章 总论 1
1.1 概述 1
1.2 柴油机的理想循环 4
1.3 内燃机性能 14
1.4 内燃机类型、应用及发展 19
1.4.1 柴油机的分类 19
1.4.2 应用和发展 22
作业题 24
第2章 柴油机的可燃混合气形成 25
2.1 概述 25
2.2 燃油喷射 26
2.2.1 喷油压力的建立及变化 26
2.2.2 喷油规律 29
2.2.3 燃油的雾化和分布 31
2.2.4 不正常喷射及其消除 35
2.3 气体运动与燃烧室 36
2.3.1 柴油机的燃烧室 36
2.3.2 气体运动 40
2.4 柴油机的供油装置及系统 42
2.4.1 供油装置及系统组成 42
2.4.2 喷油器 43
2.4.3 喷油泵 44
2.4.4 泵喷油器 49
2.4.5 燃油系统其他重要部件 52
2.5 电控燃油喷射系统 53
2.5.1 概述 53
2.5.2 共轨系统工作原理 54
作业题 56
第3章 柴油机燃烧 57
3.1 概述 57
3.2 柴油机的燃烧机理 57
3.3 柴油机的燃烧过程 59
3.3.1 燃烧过程进行情况 59
3.3.2 对柴油机燃烧的基本要求 61
3.4 燃烧过程参数及其测量 61
3.5 燃烧产物 63
3.5.1 柴油机排放物的生成机理及影响因素分析 63
3.5.2 柴油机排放控制 69
3.5.3 柴油机的排放标准 70
3.5.4 烟度测量及烟气分析 72
3.6 改善柴油机燃烧的基本途径 75
3.6.1 影响柴油机燃烧的主要因素 75
3.6.2 改善柴油机燃烧的基本途径 77
作业题 79
第4章 柴油机主体机件 80
4.1 燃烧室组件 80
4.1.1 概述 80
4.1.2 气缸 80
4.1.3 气缸盖 85
4.2 动力传递组件 87
4.2.1 概述 87
4.2.2 活塞组件 91
4.2.3 连杆 96
4.3 曲轴和主轴承 100
4.3.1 组成及要求 100
4.3.2 曲柄 100
4.3.3 扭振及减振器 102
4.3.4 主轴承 103
作业题 104
第5章 柴油机换气 105
5.1 柴油机换气过程 105
5.1.1 四冲程柴油机的换气过程 105
5.1.2 二冲程柴油机的换气过程 108
5.2 评定柴油机换气质量的指标参数 111
5.2.1 残余废气系数φr与扫气效率ηs 112
5.2.2 充量系数φc 113
5.2.3 扫气系数φs与给气比φk（βk） 114
5.2.4 泵气功与泵气损失 114
5.3 影响换气质量的因素 117
5.3.1 充量系数φc分析式 117
5.3.2 影响φc的因素分析 118
5.4 换气系统结构 121
5.4.1 概述 121
5.4.2 气门机构 121
5.4.3 凸轮机构 127
5.4.4 传动装置 128
5.5 电控换气系统 132
5.5.1 可变配气系统在柴油机上的应用 133
5.5.2 可变配气系统的结构和工作原理 133
作业题 136
第6章 柴油机增压 137
6.1 增压原理 137
6.1.1 增压的目的 137
6.1.2 实现增压的基本方法 137
6.1.3 柴油机排气可用能及利用 139
6.2 柴油机的涡轮增压系统 142
6.2.1 脉冲系统 142
6.2.2 定压系统 144
6.2.3 脉冲转换器、多脉冲系统及MPC系统 145
6.3 增压器 147
6.3.1 增压器分类及型号 147
6.3.2 压气机 148
6.3.3 废气涡轮机 158
6.3.4 柴油机涡轮增压器实例 167
6.4 柴油机和增压器的配合工作 171
6.4.1 概述 171
6.4.2 柴油机的通流特性 171
6.4.3 柴油机和增压器的配合 173
6.5 高增压及新型增压系统 180
6.5.1 两级涡轮增压 180
6.5.2 补燃高增压系统 181
6.5.3 新型增压系统 183
6.5.4 高增压柴油机的主要困难和改进措施 188
作业题 191
第7章 柴油机运动学、动力学和强度分析 192
7.1 强度分析 192
7.1.1 常规强度校核 192
7.1.2 有限元方法 196
7.2 曲柄—连杆机构的运动学和动力学 204
7.2.1 活塞的位移、速度、加速度 205
7.2.2 曲柄—连杆机构的往复惯性力和离心惯性力 207
7.2.3 曲柄—连杆机构的作用力分析与动力学计算 209
7.3 柴油机的曲柄排列和发火顺序 213
7.3.1 气缸编号的规定和曲柄端面图 213
7.3.2 直列式柴油机的曲柄排列和发火顺序 213
7.4 柴油机的回转不均匀性及飞轮转动惯量的计算 216
7.4.1 柴油机的扭矩不均匀系数和回转不均匀度 216
7.4.2 柴油机飞轮转动惯量的计算 218
7.5 柴油机平衡性计算和平衡方法 219
7.5.1 单缸柴油机振动力源分析及平衡 219
7.5.2 直列式多缸柴油机振动力 222
7.5.3 直列式多缸柴油机平衡法 229
7.5.4 V型发动机振动力源同直列式发动机振动力源的主要区别 233
7.6 轴系扭转振动 234
7.6.1 简单轴系固有扭转振动 234
7.6.2 轴系的当量扭振系统 235
7.6.3 复杂轴系扭转振动 236
7.6.4 自由振动 237
7.6.5 受迫振动 243
7.6.6 轴系扭转振动许用应力 248
作业题 249
第8章 柴油机热力学分析 251
8.1 柴油机循环参数分析 251
8.1.1 柴油机热平衡分析 251
8.1.2 柴油机机械损失与机械效率分析 254
8.1.3 柴油机指示效率分析 257
8.1.4 对平均指示压力的分析 260
8.2 柴油机近似热力计算 262
8.2.1 燃料热化学计算 262
8.2.2 过程参数估算 264
8.2.3 四冲程柴油机实际近似p-V示功图的绘制 270
8.2.4 平均指示压力pmi和指示热效率ηit的计算 271
8.3 柴油机工作过程数值计算概述 271
8.3.1 概述 271
8.3.2 柴油机工质热力性质 274
8.3.3 柴油机热力系统的划分 277
8.3.4 气缸内热力过程计算 278
作业题 286
第9章 柴油机的特性 287
9.1 概述 287
9.2 柴油机的负荷特性与万有特性 288
9.2.1 柴油机的负荷特性 288
9.2.2 柴油机的万有特性 291
9.3 柴油机的速度特性 294
9.3.1 概述 294
9.3.2 性能指标变化规律 295
9.3.3 速度特性的实用意义 297
9.4 柴油机的推进特性 298
9.4.1 概述 298
9.4.2 推进特性性能指标变化规律 298
9.4.3 对几个管理问题的分析 302
9.5 柴油机的功率标定及许用工作范围 302
9.5.1 柴油机功率的标定 302
9.5.2 柴油机许用工作范围 303
作业题 307
第10章 润滑与冷却系统 308
10.1 润滑系统 308
10.1.1 概述 308
10.1.2 润滑系统组成及特点 309
10.1.3 润滑系统主要部件的结构及工作原理 311
10.2 冷却系统 314
10.2.1 概述 314
10.2.2 冷却系统组成及特点 314
10.2.3 冷却系统主要部件的结构及工作原理 316
作业题 319
第11章 柴油机操作与控制 320
11.1 柴油机的调速与调速系统 320
11.1.1 柴油机工况特性 320
11.1.2 柴油机的调速系统及性能 321
11.1.3 柴油机调速器 327
11.2 柴油机的起动 332
11.2.1 概述 332
11.2.2 起动装置 333
11.3 柴油机换向 336
11.3.1 基本原理 336
11.3.2 换向装置 337
11.4 柴油机操纵系统 339
11.4.1 油量控制机构 340
11.4.2 换向控制机构 340
11.4.3 起动控制机构 341
11.4.4 连锁装置 342
11.5 柴油机的使用管理 344
11.5.1 柴油机的起动 344
11.5.2 柴油机运转中的管理 346
11.5.3 柴油机停车 347
11.5.4 柴油机的主要故障诊断 348
作业题 350