車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

前言

　　隨著我國(guó)全面建設(shè)小康社會(huì)的進(jìn)程，人民生活不斷富裕，轎車進(jìn)入尋常百姓家已成為現(xiàn)實(shí)，2007年我國(guó)轎車的銷售量已達(dá)472．7萬(wàn)輛，居世界第三位（《中國(guó)經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊》，2008年第4期)。但我國(guó)轎車品牌繁多，粗略估計(jì)達(dá)80多個(gè)以上，大都是按國(guó)外引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)，自主品牌甚少。我國(guó)轎車用發(fā)動(dòng)機(jī)99％以上為火花點(diǎn)火式汽油機(jī)，因此可以預(yù)計(jì)，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)火花點(diǎn)火式汽油機(jī)仍將是我國(guó)轎車的主要?jiǎng)恿C(jī)。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)介紹了近十幾年來(lái)國(guó)外最前沿、最熱門的車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)，包括缸內(nèi)直噴燃燒系統(tǒng)和均質(zhì)壓燃燃燒系統(tǒng)等。對(duì)這些燃燒系統(tǒng)概念的提出、不同燃燒系統(tǒng)的特點(diǎn)、試驗(yàn)結(jié)果分析等進(jìn)行了較詳細(xì)的論述。為了幫助讀者更好地理解汽油機(jī)燃燒系統(tǒng)，本書(shū)首先比較系統(tǒng)、全面地介紹了一些必要的基礎(chǔ)知識(shí)，然后按照汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程進(jìn)行討論，最后詳細(xì)論述了目前最前沿的汽油機(jī)燃燒系統(tǒng)。　　本書(shū)可供汽車工業(yè)和科研單位的發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)人員以及高等院校內(nèi)燃機(jī)方面的教師和研究生閱讀參考。

作者簡(jiǎn)介

　　楊嘉林，1968年畢業(yè)于西安交通大學(xué)內(nèi)燃機(jī)專業(yè)。1983年底赴美前，在西安交通大學(xué)內(nèi)燃機(jī)教研室任講師。赴美后，師從著名內(nèi)燃機(jī)專家PhilMyers教授等，于1988年獲得威斯康辛大學(xué)博士學(xué)位。畢業(yè)后曾在美國(guó)Barrack實(shí)驗(yàn)室及A．D．Little公司分別任項(xiàng)目經(jīng)理和顧問(wèn)等職，從事發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的研究。1991年至2006年在美國(guó)福特汽車公司任高級(jí)技術(shù)專家，從事汽油缸內(nèi)直噴和均質(zhì)壓燃等新型汽油機(jī)燃燒系統(tǒng)的研發(fā)。2006年回國(guó)后在上海汽車工業(yè)（集團(tuán)）總公司（簡(jiǎn)稱上汽）工作，負(fù)責(zé)乘用車動(dòng)力總成新技術(shù)的研發(fā)。

書(shū)籍目錄

序前言第一章 活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)第一節(jié) 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的功能和完成這些功能的系統(tǒng)第二節(jié) 活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)第三節(jié) 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)概述參考文獻(xiàn)第二章 點(diǎn)燃式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)的一般特性第一節(jié) 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率及影響熱效率的因素一、發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的定義二、壓縮比對(duì)熱效率的影響三、發(fā)動(dòng)機(jī)的泵氣損失和氣體的比熱比四、燃燒放熱時(shí)間和燃燒持續(xù)期五、傳熱損失六、漏氣損失七、燃燒產(chǎn)物分子高溫離解損失八、機(jī)械摩擦損失九、輔助系統(tǒng)冷卻水泵消耗功率十、汽油機(jī)怠速運(yùn)行時(shí)的熱效率第二節(jié) 燃燒效率和排放一、燃燒效率二、碳?xì)渑欧湃?、一氧化碳排放四、氮氧化物排放五、排放法?guī)和后處理對(duì)燃燒系統(tǒng)的影響第三節(jié) 平均有效壓力和升功率一、概述平均有效壓力和升功率二、燃燒室形狀設(shè)計(jì)對(duì)充量系數(shù)的影響三、進(jìn)氣道壓力波動(dòng)的利用四、進(jìn)氣門開(kāi)閉時(shí)間對(duì)充量系數(shù)的影響五、進(jìn)氣增壓六、降低進(jìn)氣溫度第四節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒噪聲和評(píng)估缸壓影響的方法一、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒噪聲的產(chǎn)生和分析二、評(píng)估不同缸壓變化規(guī)律對(duì)燃燒噪聲影響的方法三、發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和排量對(duì)燃燒噪聲的影響第五節(jié) 測(cè)量缸內(nèi)亮度對(duì)燃燒和有害氣體生成進(jìn)行監(jiān)控一、產(chǎn)品發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和有害氣體生成的實(shí)時(shí)監(jiān)控二、汽油機(jī)缸內(nèi)亮度與燃燒放熱之間關(guān)系的模型三、缸內(nèi)亮度與燃燒放熱之間關(guān)系模型的應(yīng)用第六節(jié) 缸內(nèi)油氣混合過(guò)程的多維數(shù)值模擬一、汽油機(jī)缸內(nèi)燃燒和工作過(guò)程的模擬二、多維數(shù)值模擬的子程序三、缸內(nèi)直噴汽油機(jī)油氣混合過(guò)程的多維數(shù)值模擬參考文獻(xiàn)第三章 從化油器到電噴汽油機(jī)第一節(jié) 化油器式汽油機(jī)和它的問(wèn)題第二節(jié) 電噴汽油機(jī)出現(xiàn)的背景和發(fā)展過(guò)程第三節(jié) 電噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)一、電噴汽油機(jī)的油氣混合方式二、噴油時(shí)間和噴霧油滴直徑對(duì)混合、燃燒和排放的影響三、電噴汽油機(jī)冷起動(dòng)和變工況運(yùn)行四、提高電噴汽油機(jī)熱效率和輸出功率參考文獻(xiàn)第四章 缸內(nèi)直噴點(diǎn)燃式汽油機(jī)第一節(jié) 缸內(nèi)直噴點(diǎn)燃式汽油機(jī)概述第二節(jié) 汽油缸內(nèi)噴射、噴霧特性及其影響一、噴霧與油氣混合二、汽油缸內(nèi)噴射系統(tǒng)三、汽油缸內(nèi)直噴對(duì)噴霧特性的基本要求四、汽油油滴蒸發(fā)吸熱和噴油時(shí)間對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃傾向的影響五、汽油油滴蒸發(fā)吸熱和噴油時(shí)間對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)充量系數(shù)的影響六、同時(shí)改進(jìn)充量系數(shù)和爆燃傾向的噴油控制策略七、在暖車期間進(jìn)行后期噴射提高排氣溫度第三節(jié) 分層燃燒直噴點(diǎn)燃式汽油機(jī)一、分層燃燒汽油機(jī)的特點(diǎn)和主要問(wèn)題二、壁面阻擋型直噴點(diǎn)燃式汽油機(jī)三、減少壁面阻擋型直噴點(diǎn)燃式汽油機(jī)炭煙的途徑四、軟噴射型直噴點(diǎn)燃式汽油機(jī)五、氣流阻滯型直噴點(diǎn)燃式汽油機(jī)六、空氣夾噴型直噴點(diǎn)燃式汽油機(jī)第四節(jié) 均勻混合直噴點(diǎn)燃式汽油機(jī)一、均勻混合直噴點(diǎn)燃式汽油機(jī)簡(jiǎn)介二、具有可變氣門定時(shí)裝置的均勻混合直噴點(diǎn)燃式汽油機(jī)三、增壓均勻混合直噴點(diǎn)燃式汽油機(jī)第五節(jié) 總結(jié)缸內(nèi)直噴點(diǎn)燃式汽油機(jī)的分類參考文獻(xiàn)第五章 均質(zhì)壓燃汽油機(jī)第一節(jié) 均質(zhì)壓燃燃燒一、均質(zhì)壓燃技術(shù)二、均質(zhì)壓燃燃燒的基本特點(diǎn)第二節(jié) 在車用汽油機(jī)中應(yīng)用均質(zhì)壓燃的基本問(wèn)題一、混合氣自燃所需要的熱能二、均質(zhì)壓燃燃燒放熱時(shí)間的控制三、均質(zhì)壓燃的工作區(qū)域及燃燒模式轉(zhuǎn)換四、對(duì)車用均質(zhì)壓燃汽油機(jī)的特別要求第三節(jié) 幾種典型的均質(zhì)壓燃汽油機(jī)一、可控自燃燃燒系統(tǒng)二、壓燃點(diǎn)燃燃燒系統(tǒng)三、優(yōu)化動(dòng)力過(guò)程燃燒系統(tǒng)四、可變壓縮比均質(zhì)壓燃系統(tǒng)第四節(jié) OKP型汽油機(jī)試驗(yàn)結(jié)果一、試驗(yàn)條件和試驗(yàn)范圍二、在部分負(fù)荷工況的熱效率三、均質(zhì)壓燃汽油機(jī)的排放四、最高平均有效壓力第五節(jié) 均質(zhì)壓燃工作范圍受到的限制及擴(kuò)展方法一、均質(zhì)壓燃工作范圍在低負(fù)荷受到的限制及擴(kuò)展方法二、均質(zhì)壓燃工作范圍在高負(fù)荷受到的限制及擴(kuò)展方法三、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)均質(zhì)壓燃的影響第六節(jié) 燃燒時(shí)間控制一、在均質(zhì)壓燃工作范圍內(nèi)對(duì)燃燒時(shí)間進(jìn)行可靠控制二、近自燃溫度稀薄混合氣的點(diǎn)燃燃燒三、工作環(huán)境及燃油特性變動(dòng)時(shí)的燃燒時(shí)間控制四、工況迅速變化及冷起動(dòng)時(shí)的燃燒時(shí)問(wèn)控制第七節(jié) OKP型汽油機(jī)與其他均質(zhì)壓燃汽油機(jī)及其他活塞式發(fā)動(dòng)之比較一、各種活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷熱效率之比較二、各種均質(zhì)壓燃汽油機(jī)工作范圍擴(kuò)展能力之比較三、在非穩(wěn)定工況下各種均質(zhì)壓燃汽油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)四、對(duì)4種均質(zhì)壓燃汽油機(jī)的簡(jiǎn)單總結(jié)參考文獻(xiàn)第六章 各種車用燃油動(dòng)力總成技術(shù)應(yīng)用前景的展望第一節(jié) 其他車用燃油動(dòng)力的效率一、柴油機(jī)二、混合動(dòng)力第二節(jié) 各種車用燃油動(dòng)力技術(shù)的成本和熱效率之比較第三節(jié) 對(duì)未來(lái)車用燃油動(dòng)力技術(shù)應(yīng)用前景的展望參考文獻(xiàn)附錄一維動(dòng)態(tài)可壓縮有燃燒低馬赫數(shù)湍流邊界層中能量方程的近似解析解——發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流動(dòng)邊界層中的對(duì)流傳熱參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章　活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)　　第一節(jié)　內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的功能和完成這些功能的系統(tǒng)　　內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)是通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)進(jìn)行燃燒把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器，用以驅(qū)動(dòng)需要?jiǎng)恿Φ臋C(jī)械。為完成這一任務(wù)，內(nèi)燃機(jī)具有兩個(gè)基本功能：一個(gè)基本功能是使燃料和空氣在被壓縮的情況下燃燒，把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能，部分熱能再轉(zhuǎn)換為氣體的機(jī)械能，即氣體的壓力能或動(dòng)能。另一個(gè)基本功能是使具有熱能和機(jī)械能的燃?xì)饽軌蛲ㄟ^(guò)膨脹對(duì)外做功，并把動(dòng)力傳至需要?jiǎng)恿Φ臋C(jī)械?！　「鶕?jù)完成燃燒功能的不同，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)主要分為兩類，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒是在壓氣機(jī)下游開(kāi)放的空間內(nèi)連續(xù)發(fā)生的。燃燒所釋放的熱能使氣體溫度升高，氣體在開(kāi)放的空間膨脹，體積增加，造成氣流流速的增高，使部分熱能轉(zhuǎn)化為氣體流動(dòng)的動(dòng)能。具有熱能和動(dòng)能的燃?xì)饪捎糜趯?duì)外做功。而活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒是在缸蓋、缸體和活塞所形成的封閉的燃燒室內(nèi)發(fā)生的，是不連　　續(xù)的，由一個(gè)接一個(gè)的工作循環(huán)所構(gòu)成的。燃燒前空氣的壓縮是由活塞向內(nèi)移動(dòng)，燃燒室體積減小來(lái)實(shí)現(xiàn)的。燃燒放熱后氣體溫度升高，使氣缸內(nèi)壓力升高，部分熱能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能。燃燒后活塞向外移動(dòng)，燃燒室體積增大，缸內(nèi)具有熱能和壓力能的氣體膨脹對(duì)外做功。

編輯推薦

　　本書(shū)可供汽車工業(yè)和科研單位的發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)人員以及高等院校內(nèi)燃機(jī)方面的教師和研究生閱讀參考。

圖書(shū)封面

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