柴油机燃油系统和匹配 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京理工大学出版社

作者:高书堂，高国强

出品人:

页数:389

译者:

出版时间:2004-1

价格:40.00元

装帧:

isbn号码:9787564003739

丛书系列:

图书标签:

• 柴油机
• 燃油系统
• 燃油喷射
• 燃油泵
• 发动机
• 汽车工程
• 机械工程
• 内燃机
• 柴油技术
• 匹配控制

现代机械设计与制造技术前沿：结构优化、材料创新与智能控制的深度融合 图书简介 本书旨在全面深入地探讨当代机械设计与制造领域的前沿技术与发展趋势，特别聚焦于结构优化设计、先进材料应用、精密加工工艺以及面向工业4.0的智能控制系统集成。全书内容跳脱出单一机械部件的研究范畴，转而着眼于系统性的、跨学科的工程解决方案，旨在为高级工程师、研究人员以及相关专业的高年级本科生和研究生提供一份兼具理论深度与工程实践指导价值的参考手册。 第一部分：面向性能极限的结构优化设计理论与实践 本部分深入剖析了现代机械结构设计中对轻量化、高刚度、高可靠性需求的驱动力。内容从传统的基于规范的设计方法过渡到以性能指标为核心的拓扑优化、形状优化和尺寸优化技术。 第一章：结构动力学与可靠性设计基础 详细阐述了多自由度振动系统分析、模态分析的关键技术，以及如何利用随机振动理论预测结构在复杂载荷环境下的疲劳寿命。重点讨论了概率设计方法（Reliability-Based Design Optimization, RBDO），如何将不确定性因素（如材料性能波动、载荷变化）纳入优化流程，以确保设计裕度。引入了基于有限元模型的损伤容限分析（Damage Tolerance Analysis）流程，指导工程师进行渐进式失效评估。 第二章：拓扑优化与增材制造的协同设计 本章聚焦于如何利用拓扑优化方法生成满足特定边界条件和载荷分布的材料最优布局。详细介绍了SIMP（Solid Isotropic Material with Penalization）法和水平集方法的数学原理及在商业软件中的实现细节。更关键的是，本书将理论优化结果与增材制造（Additive Manufacturing, AM）技术紧密结合，探讨了打印工艺（如SLM、EBM）对优化结果的约束和反向影响。讨论了晶粒结构、残余应力对最终结构性能的调制作用，并提出了“设计-制造-验证”一体化的闭环优化策略。 第三章：仿生学在结构设计中的应用 探索了自然界中高效结构（如蜂窝结构、骨骼结构、羽毛结构）的设计原理，并将其转化为工程应用。重点分析了分层结构、多孔材料的力学性能建模，以及如何利用这些仿生结构实现超轻量化和超高吸能性能，尤其是在冲击缓冲和隔振领域。 第二部分：先进功能材料与表面工程的突破 本部分着眼于材料科学的最新进展如何赋能机械系统的性能提升，关注点在于功能集成和极端环境适应性。 第四章：高熵合金与复合材料的力学行为 系统介绍了高熵合金（High-Entropy Alloys, HEAs）的组成设计原则、微观结构演变及其在高温、高应力环境下的蠕变和疲劳特性。在复合材料方面，重点分析了纤维增强复合材料（FRCs）的宏观力学建模，特别是界面粘接强度对整体性能的影响，以及层合板的失效判据。内容包含对新型纳米增强复合材料的展望。 第五章：智能表面与功能化涂层技术 本章深入探讨了为机械部件表面赋予特定功能的技术。详细介绍了等离子喷涂、PVD/CVD等薄膜沉积技术在提高耐磨、耐腐蚀和抗疲劳性能方面的应用。特别关注了自修复涂层、超疏水/亲水涂层在流体机械和精密仪器中的实际案例分析，探讨了涂层与基体之间的应力匹配问题。 第六章：材料性能的原位测试与表征 讲解了在真实工作环境下（如高温、高湿、动态载荷下）对材料和结构进行实时监测的技术。内容涵盖同步辐射X射线衍射技术在残余应力测量中的应用，以及先进电子显微镜技术（如TEM/STEM）在揭示微纳尺度材料行为上的突破。 第三部分：精密制造工艺与质量控制的数字化转型 本部分关注如何将先进的设计理念转化为高精度、高效率的制造过程，并利用数字化手段确保产品质量。 第七章：超精密加工与微纳制造 讨论了衍生成像、离子束加工、超快激光加工等前沿微纳加工技术。重点分析了这些技术在制造微机电系统（MEMS）和复杂光学元件中的工艺窗口和误差控制。引入了基于物理模型和机器学习的加工参数自适应调整策略。 第八章：先进连接技术与异构装配 探讨了传统连接技术（如焊接、铆接）在面对异种材料（如金属与复合材料）连接时的局限性。详细介绍了扩散连接、激光复合焊以及机械锁键等先进连接方法的适用性、力学性能评估和失效分析。强调了在精密仪器中实现无应力、高强度连接的关键工艺控制点。 第九章：制造过程中的实时质量监控与数字孪生 本章是连接制造与信息技术的桥梁。阐述了如何通过高频传感器采集加工过程中的温度、振动、力信号，并利用基于物理的有限元模型与实时数据进行校准，构建制造过程的数字孪生体（Digital Twin）。讨论了如何利用数字孪生实现对制造缺陷的预测性维护和工艺参数的在线闭环反馈控制。 第四部分：面向工业4.0的机电耦合系统集成与控制 本部分将视角提升至整个机电系统的层面，关注如何通过信息物理系统（Cyber-Physical Systems, CPS）实现系统的智能化和自适应能力。 第十章：机电耦合系统的建模与仿真 介绍多体动力学（Multi-Body Dynamics, MBD）与有限元分析（FEA）的耦合仿真方法，用于精确模拟具有柔性部件、复杂接触和摩擦的运动系统。重点讲解了如何将控制算法（如PID、滑模控制、LQR）嵌入到MBD环境中进行闭环系统性能验证。 第十一章：复杂系统的自适应与容错控制 探讨了在系统部件存在不确定性或发生部分故障时，如何通过先进的控制策略维持系统性能。内容涵盖基于模型的自适应控制（MPC）在跟踪复杂轨迹中的应用，以及故障诊断与隔离（FDI）技术在保障关键功能持续运行方面的作用。 第十二章：人机交互界面与远程运维 分析了在高度自动化系统中，如何设计直观、高效的人机交互（HMI）界面以辅助操作员进行复杂决策。讨论了基于物联网（IoT）和边缘计算的远程诊断与预测性维护框架，确保机械系统在生命周期内的最佳运行状态。 全书结构严谨，逻辑清晰，通过大量的工程案例分析和最新的研究成果引用，为读者构建了一个全面、现代化的机械工程知识体系，强调跨学科知识的综合应用是解决当前复杂工程挑战的关键。

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作为一名设计院的工程师，我们需要面对的挑战不仅是让机器动起来，更要让它在最苛刻的工况下稳定、高效、环保地运行。这本书在“系统匹配”这一环节上，展现了远超预期的深度。它没有停留在单个部件的性能描述，而是花了大量篇幅讨论了燃油系统、进气系统、以及废气后处理系统之间的耦合关系。比如，如何根据涡轮增压器的特性曲线来反推最佳的电控喷油策略，以避免在特定转速下出现“喘振”或“过浓”现象。书中特别提到了一种基于模型预测控制（MPC）的燃油控制算法的初步探讨，这在现有教材中是比较少见的，显示了作者对前沿技术研究的敏锐度。此外，关于燃油清洁度和润滑性对精密喷油泵寿命的影响分析，也提供了非常具有操作指导性的建议，避免了许多因忽视“辅料”而导致的设备早期失效问题。这本书的价值在于，它提供了“系统思维”，将柴油机看作一个相互制约的复杂有机体，而不是一堆孤立部件的堆砌。

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我是一名在船用柴油机领域工作了十多年的技术人员，最近公司准备引进一批新的高压直喷发动机，我对老旧的机械泵系统已经很熟悉，但面对这些复杂的电子控制系统，实在有些力不从心。我的同事推荐了这本书，说它对现代柴油机燃油系统的介绍非常全面。阅读下来，我深感这本书的价值所在。它没有过多纠缠于那些已经被淘汰的技术细节，而是将重点放在了当前行业主流的电控高压喷射技术上。书中对不同制造商的专利技术，比如博世的CRI/CRIN系统和德尔福的e-System，都有相当详尽的对比分析，这对于我们进行设备选型和维护标准制定非常有帮助。特别值得称赞的是，书中对“油雾形成与燃烧过程”的物理模型进行了细致的数学推导，虽然过程有些繁复，但这些理论基础为理解为什么需要改变喷油压力或后喷射量提供了坚实的科学依据。在实际应用层面，书中附带的几组不同负载下的实际测试数据图表，直观展示了优化喷射参数后，NOx和颗粒物（PM）排放的降低趋势，这对于我们满足日益严格的环保要求提供了宝贵的参考数据。这本书的专业深度，绝对不是市面上那些蜻蜓点水的科普读物可以比拟的。

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这本书的阅读体验，对于我这样习惯了快速信息摄入的读者来说，是一次挑战，也是一次丰收。它的语言风格非常严谨，几乎没有使用任何花哨的修辞，每一句话都直指核心的工程事实。其中对“高压油泵的容积效率与转速的关系”那部分的阐述尤其经典，作者通过对比不同泵型（柱塞泵与径向泵）的内部泄漏机制，清晰地解释了为什么在高转速下，某些泵型的压力建立速度会急剧下降。这种基于机理的分析，使得读者能够真正理解“为什么”，而不是被动接受“是什么”。虽然某些复杂的流体力学公式需要查阅额外的资料才能完全消化，但这反而促成了更深入的学习过程。我发现，这本书的排版和插图清晰度极高，即使是涉及到非常细微的内部结构剖面图，也能清楚地分辨出油道和密封面的位置，这极大地减少了阅读中的理解障碍。对于希望构建一个扎实、无漏洞的柴油机燃油系统知识体系的读者来说，这本书无疑是值得反复研读的案头必备之作。

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坦白说，我一开始是被这本书的厚度和严肃性所震慑的，我原以为自己只能读懂其中大约三分之一的内容。然而，作者的叙事风格却出奇地具有引导性。与其说它是一本技术手册，不如说它是一部关于“能量转换效率极限探索”的史诗。书中对喷油器针阀运动学特性的分析，简直可以用“庖丁解牛”来形容，从电磁阀的响应时间到油腔的压力波动，每一个细微之处都被量化和剖析。这种对细节的极致追求，让我感受到了作者对柴油机性能的偏执。它并非只罗列公式，而是将这些公式背后的物理意义解释得非常到位，比如，为什么过高的回油量会导致系统压力不稳定，以及这种不稳定如何恶化喷雾质量。阅读过程中，我多次停下来，对照我工作现场的设备，试图在实际的轰鸣声和震动中，去“听”到书中描述的压力波和雾化过程。这本书的价值在于，它帮助我建立了一个完整的、动态的、立体的燃油系统认知框架，而不是仅仅停留在“按图操作”的层面。对于有志于从事顶尖柴油机研发的人员来说，这本书无疑是打开新世界大门的一把钥匙。

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这本书的封面设计得非常有质感，深沉的蓝色调配上简洁的白色字体，给人一种专业而可靠的感觉。我是在一个朋友的推荐下，抱着学习和深入了解柴油机技术的目的购买的。翻开第一页，就能感受到作者在内容编排上的用心。章节的逻辑非常清晰，从最基础的燃油物理性质讲起，逐步深入到喷射技术、控制系统，甚至还涉及到了排放法规的影响。对于我这种非科班出身，但对内燃机有浓厚兴趣的读者来说，这本书提供了一个非常好的学习路径。它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的工程师在手把手地指导你。尤其是在描述高压共轨系统的工作原理时，作者使用了大量的示意图和流程图，把原本抽象复杂的电控单元（ECU）和喷油器的协同工作描绘得淋漓尽致，让人茅塞顿开。我特别喜欢其中关于“瞬态工况”下燃油供给策略的分析，这部分内容在很多通用的教材中往往是一笔带过，但这本书却深入探讨了不同工况对喷油正时和油量控制的动态影响，这对于实际的故障排查和性能优化至关重要。总的来说，这是一本理论与实践结合得非常紧密的参考书，非常适合那些希望超越基本操作层面，去理解柴油机“心脏”如何跳动的工程师和爱好者。

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