第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.1.1 热力机 1
1.1.2 内燃机的特征 2
1.1.3 汽车发动机的历史 4
1.2 内燃机的工作原理 6
1.2.1 四冲程发动机 6
1.2.2 二冲程发动机 11
1.2.3 转子发动机 14
1.2.4 分层进气发动机 17
1.3 汽车用内燃机的分类 18
1.4 现状和未来 21
1.4.1 现行发动机 21
1.4.2 未来发动机 23
练习题 29
第2章 内燃机热力学 31
2.1 热力学基础 31
2.1.1 单位 31
2.1.2 理想气体的状态变化 33
2.1.3 混合气的性质 37
2.1.4 热效率和平均有效压力 40
2.2 空气标准理想循环 43
2.2.1 奥托循环 44
2.2.2 狄塞尔循环（柴油循环） 46
2.2.3 沙巴特循环 48
2.2.4 阿特金森循环 51
2.3 理想循环的探讨 53
2.3.1 理想循环的比较 53
2.3.2 实际发动机上的应用 55
2.3.3 进气、排气过程解释 59
2.4 燃料-空气循环 66
2.4.1 循环的假设 66
2.4.2 p-V线图 68
2.4.3 热效率 69
2.4.4 与实际循环的比较 70
练习题 72
第3章 内燃机的性能和测试 74
3.1 发动机性能 74
3.1.1 概述 74
3.1.2 发动机性能的影响因素 86
3.1.3 发动机性能曲线 89
3.2 指示线图的说明 91
3.2.1 指示功和指示平均有效压力 91
3.2.2 指示线图 92
3.2.3 多变指数 94
3.3 发动机性能影响因素的影响 96
3.3.1 设计因素 96
3.3.2 运行条件 99
3.3.3 环境因素 102
3.4 发动机的能量平衡 103
3.4.1 净指示功 103
3.4.2 冷却损失 104
3.4.3 摩擦损失 105
3.5 发动机性能试验 107
3.5.1 测功机 107
3.5.2 压力计 109
3.5.3 性能试验 110
练习题 115
第4章 燃料和燃烧 117
4.1 燃料 117
4.1.1 原油的精制 117
4.1.2 液体燃料 120
4.1.3 气体燃料 128
4.1.4 替代燃料 130
4.2 燃烧 137
4.2.1 燃烧的化学反应 137
4.2.2 燃烧形态 147
4.2.3 自燃和点火 158
练习题 163
第5章 汽油机 164
5.1 混合气形成 164
5.1.1 混合气的生成 164
5.1.2 要求混合比 166
5.1.3 气体交换 167
5.2 进气系统、燃油供给系统 168
5.2.1 进气系统 168
5.2.2 燃料供给系统 171
5.2.3 可变气门装置 174
5.3 燃烧室和点火系统 176
5.3.1 燃烧室 176
5.3.2 点火系统 178
5.4 汽油机的燃烧 185
5.4.1 正常燃烧 185
5.4.2 异常燃烧 191
5.5 发动机的电子控制 195
5.5.1 电子控制概述 195
5.5.2 电子控制输入传感器 197
5.5.3 电子控制项目 200
5.6 燃料消耗率 208
5.6.1 燃料消耗率的影响因素 208
5.6.2 降低燃料消耗率的技术 209
5.6.3 稀薄燃烧 214
5.6.4 可变装置 221
练习题 223
第6章 柴油机 225
6.1 柴油机的基本原理 225
6.1.1 运行状态 225
6.1.2 运行条件 227
6.1.3 燃油喷射系统 229
6.1.4 燃烧室 230
6.2 燃烧室进气系统 234
6.2.1 混合气的形成 235
6.2.2 涡轮增压系统 240
6.2.3 废气再循环（EGR）系统 243
6.3 机械式燃油喷射系统 245
6.3.1 燃油喷射系统的构成 246
6.3.2 燃油喷射装置 247
6.3.3 燃油输送过程 252
6.3.4 喷油器 254
6.4 电控燃油喷射系统 256
6.4.1 概述 256
6.4.2 燃油喷射量和喷射时刻 256
6.4.3 喷射特性 259
6.4.4 喷油器 265
6.4.5 柴油机的电子控制 266
6.5 柴油机的燃烧 268
6.5.1 燃烧过程 268
6.5.2 热发生率和燃烧特性 272
6.5.3 柴油机爆燃 275
6.6 柴油机提高燃油效率的技术 276
6.6.1 燃烧技术 276
6.6.2 涡轮增压器的改善 279
6.6.3 柴油混合动力 280
练习题 283
第7章 进／排气系统和增压系统 284
7.1 四冲程发动机 284
7.1.1 气体交换过程 284
7.1.2 气门机构 285
7.1.3 进气门／排气门的气体流动 292
7.1.4 气门的开闭时刻 297
7.1.5 进气／排气系统动态增压 301
7.2 二冲程发动机 309
7.2.1 扫气过程 309
7.2.2 扫气性能 312
7.2.3 扫气模型 314
7.2.4 二冲程发动机的分类 316
7.2.5 二冲程发动机的性能 319
7.3 增压 320
7.3.1 增压器的种类 320
7.3.2 增压式发动机循环 323
7.3.3 涡轮增压器的种类 326
练习题 329
第8章 内燃机的冷却 330
8.1 冷却的重要性 330
8.2 热传递 331
8.3 热平衡和冷却系统 336
8.3.1 发动机的热平衡 336
8.3.2 冷却系统 338
8.4 热传递经验式 344
8.4.1 气缸内温度的变化 344
8.4.2 气体热传递 345
8.4.3 辐射热传递 347
8.4.4 气体传热量 349
8.5 燃烧室表面温度和热流 351
8.5.1 测量方法 351
8.5.2 汽油机 353
8.5.3 柴油机 355
8.6 燃烧室热负荷 356
8.6.1 燃烧室各部位温度 356
8.6.2 发动机变量的影响 360
练习题 364
第9章 内燃机的润滑与摩擦 365
9.1 润滑 365
9.1.1 基本概念 365
9.1.2 润滑结构 366
9.2 油膜润滑 369
9.2.1 润滑过程 369
9.2.2 润滑理论 370
9.3 发动机各部位的润滑 375
9.3.1 活塞系统 375
9.3.2 曲轴系统 379
9.3.3 动态气门系统 381
9.4 润滑系统 383
9.4.1 润滑装置 383
9.4.2 润滑方式 385
9.4.3 润滑油 386
9.5 摩擦 390
9.5.1 摩擦损失的种类 390
9.5.2 摩擦损失的影响因素 391
9.5.3 减小摩擦损失的技术 392
练习题 395
第10章 内燃机的力学 397
10.1 活塞-曲柄机构 397
10.1.1 构成 397
10.1.2 特征 400
10.2 活塞 400
10.2.1 活塞的运动 400
10.2.2 活塞上的作用力 403
10.2.3 活塞敲击 405
10.3 连杆 406
10.3.1 连杆的运动 406
10.3.2 连杆上的作用力 407
10.3.3 连杆的等价质量系统 408
10.4 曲轴 410
10.4.1 曲轴的旋转力 410
10.4.2 曲轴的强度 410
10.4.3 曲轴的振动 412
10.5 飞轮 414
10.5.1 飞轮的作用 414
10.5.2 飞轮的影响因素 416
10.6 发动机的平衡 417
10.6.1 平衡原理 417
10.6.2 单气缸发动机的平衡 418
10.6.3 平衡锤 419
10.6.4 多气缸发动机的平衡 419
练习题 420
第11章 内燃机与大气污染 422
11.1 汽车的废气排放 422
11.1.1 废气排放问题 422
11.1.2 排放废气的种类 423
11.1.3 废气生成机制 424
11.1.4 污染物质产生的影响因素 430
11.2 降低排放废气的措施 435
11.2.1 汽油机 435
11.2.2 柴油机 442
11.3 汽车废气排放标准和测试法 449
11.3.1 汽车的分类 449
11.3.2 废气排放标准 450
11.3.3 废气排放检测法 451
11.4 减少汽车CO2排放的技术发展 458
11.4.1 CO2排放量 458
11.4.2 燃料消耗率 461
11.4.3 燃料消耗率规定和动向 463
11.4.4 降低CO2排放的措施 464
练习题 466
第12章 航空燃气涡轮发动机 467
12.1 绪论 467
12.1.1 燃气涡轮发动机概述 467
12.1.2 燃气涡轮发动机的种类 470
12.1.3 燃气涡轮发动机的发展史 475
12.2 热力学-流体力学 477
12.2.1 热力学-流体力学基础 477
12.2.2 喷气发动机的燃料 480
12.2.3 推进发动机循环 483
12.3 压缩器 500
12.3.1 工作原理 500
12.3.2 速度关系式、转矩、功 501
12.3.3 T-S线图和增压比 503
12.3.4 压缩器的种类 505
12.3.5 轴流式压缩器的性能 507
12.4 燃烧室 509
12.4.1 燃烧系统 509
12.4.2 燃烧室的分类 515
12.4.3 燃烧室的性能 516
12.4.4 有害气体 517
12.5 涡轮 519
12.5.1 速度三角形 520
12.5.2 T-S线图和效率 521
12.5.3 反动度 523
12.5.4 轴流式涡轮的性能 525
练习题 526
第13章 火箭推进发动机 527
13.1 绪论 527
13.1.1 火箭推进发动机的种类 527
13.1.2 火箭推进发动机的历史 530
13.2 压缩性流体的热力学性质 538
13.2.1 压缩性流体 538
13.2.2 马赫数关系式 539
13.2.3 音速与面积之间的关系 543
13.3 火箭的运动 546
13.3.1 火箭的质量与质量比 546
13.3.2 无重力场中的运动 547
13.3.3 重力场中的运动 550
13.3.4 多级火箭 553
13.4 火箭发动机的推进 557
13.4.1 推进性能 557
13.4.2 理想火箭喷管 560
13.4.3 火箭发动机的特性 569
13.5 液体推进剂火箭发动机 574
13.5.1 液体推进剂火箭发动机的结构 575
13.5.2 液体推进剂火箭发动机的种类 580
13.5.3 液体推进剂 582
13.6 固体推进剂火箭发动机 585
13.6.1 固体推进剂火箭发动机的结构 585
13.6.2 推进剂药柱形状和燃烧特性 587
13.6.3 固体推进剂 589
练习题 592
参考文献 593