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内燃机是汽车、飞机、火箭等核心部分发动机的统称，其包含了机械工程学中所学的热力学、流体力学、材料力学、机械力学、热传递、燃烧学、润滑工学等基本力学和应用力学的方方面面。本书用简单的语言讲述了和内燃机相关的新技术，便于学生学习，工作人员应用。

目录

译者序

前言

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

2.4.2p—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

11.4.1CO2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

12.3.3T—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

12.5.2T—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

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书籍介绍

内燃机是汽车、飞机、火箭等核心部分发动机的统称，其包含了机械工程学中所学的热力学、流体力学、材料力学、机械力学、热传递、燃烧学、润滑工学等基本力学和应用力学的方方面面。本书用简单的语言讲述了和内燃机相关的新技术，便于学生学习，工作人员应用。