车用汽油发动机燃烧系统的开发 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:杨嘉林

出品人:

页数:284

译者:

出版时间:2009-1

价格:55.00元

装帧:

isbn号码:9787111254836

丛书系列:

图书标签:

• 内燃机燃烧系统
• 汽油发动机
• 燃烧系统
• 发动机开发
• 汽车工程
• 内燃机
• 燃烧技术
• 发动机控制
• 排放控制
• 汽油机
• 汽车技术

现代交通能源技术与未来展望 第一部分：内燃机技术的新篇章 本书深入探讨了当前交通领域的核心动力技术——内燃机，并着重分析了其在应对日益严苛的环保法规和能源转型压力下的发展路径。我们不再局限于传统的燃烧学理论，而是将视角拓展至先进的辅助系统和能量管理策略。 1. 替代燃料的综合应用 面对石油资源日益枯竭和碳排放的挑战，本书详细阐述了多种替代燃料在内燃机中的应用潜力与技术瓶颈。 生物燃料的优化利用： 重点分析了第二代、第三代生物燃料（如藻类燃料、合成生物燃料）的生产工艺及其对发动机性能的影响。内容涵盖了燃料的组分特性如何影响雾化、蒸发和混合气的形成过程，以及与之匹配的喷射系统和燃烧室几何形状的优化设计。特别讨论了生物柴油与化石柴油在低温流动性、氧化稳定性和燃烧排放特性方面的差异化处理技术。 氢能与甲醇在内燃机中的潜力： 对氢气作为零碳燃料的直接喷射（DI）和均质充量压燃（HCCI）技术进行了深入剖析。探讨了氢气的高火焰速度对爆震抑制的挑战，以及如何通过先进的燃烧模式控制实现高热效率和低氮氧化物排放的平衡。对于甲醇燃料，本书分析了其高辛烷值特性如何允许更高的压缩比，以及在电控系统和材料兼容性方面需要解决的关键问题。 合成燃料（e-fuels）的路线图： 详细描述了基于可再生电力生产的合成烃类燃料（如合成汽油、合成柴油）的制造流程，并评估了其全生命周期碳足迹。书籍探讨了如何将这些“碳中性”燃料融入现有基础设施，并对发动机的适应性标定进行了实例分析。 2. 燃烧过程的精密控制与优化 现代发动机的效率提升，关键在于对燃烧过程的实时、高精度控制。 高压燃油喷射系统革新： 涵盖了超高压共轨系统（Common Rail System）的最新发展，包括分层喷射策略、多重脉冲喷射的时序优化，以及针对汽油直喷（GDI）的空燃比分层燃烧技术。重点研究了压电式喷油器在实现微秒级响应速度方面的优势及其对雾化质量的提升。 先进点火技术： 超越传统的火花点火，本书深入研究了均质充量压燃（HCCI）、反应性质量负载（RCCI）以及激光点火技术。对于HCCI，详细解析了其对进气温度、压力和湍流度的敏感性，并展示了如何通过电控技术实现从传统点火到HCCI模式的平稳过渡，拓宽其工作范围。 湍流与混合气形成： 利用先进的计算流体力学（CFD）模型，本书展示了如何通过优化进气道设计（如滚流、斯瓦尔旋流）来控制气缸内的气流结构，以适应不同负荷下的燃烧需求，从而有效降低颗粒物（PM）和未燃碳氢化合物（UHC）的排放。 第二部分：系统集成与热管理革命 发动机的性能不再仅仅依赖于燃烧室本身，而是高度依赖于复杂的辅助系统和能量回收机制。 3. 废气能量的深度回收 涡轮增压技术的高级应用： 不仅讨论了可变截面涡轮（VGT）和电控涡轮技术，更侧重于“电涡轮增压器”（Electric Turbocharger）在消除低速涡轮迟滞和实现瞬态响应优化方面的作用。分析了电涡轮如何与48V轻度混合动力系统集成，以提供额外的扭矩助力。 先进热管理系统（TMS）： 详细描述了基于电子水泵和多回路温控阀的精细化热管理策略。阐述了如何通过快速暖机、精确控制缸盖和缸体温度，以及对排气后处理系统的预热，来最大限度地提高冷启动效率并减少污染物排放。 4. 机电耦合与混合动力集成 本书将内燃机视为一个整体能量转换单元，探讨其与电驱动系统协同工作的模式。 串联、并联及混合构型下的发动机工作点选择： 分析了不同混合动力结构下，发动机应如何选择最高效率的工作区间（BSFC Map Optimization）。讨论了“扩展续航里程”电动车（EREV）中，发动机作为增程器的最优运行策略。 高效率辅助设备： 研究了电动空调压缩机、电动助力转向泵等高效率替代方案，如何降低传统机械驱动附件对发动机燃油经济性的负面影响。 第三部分：排放控制的下一代技术 在法规日益收紧的背景下，后处理系统的效率和可靠性成为决定发动机生命周期的关键因素。 5. 颗粒物与氮氧化物的协同控制 新型柴油颗粒过滤器（DPF）： 探讨了等离子体辅助再生技术和更低催化剂负载的DPF材料，以减少再生过程中的燃料消耗和二氧化碳排放。 选择性催化还原（SCR）系统的优化： 重点分析了尿素喷射策略的改进，以应对低负荷、低温工况下的氨滑移（Ammonia Slip）问题。研究了新型催化剂配方在低温启动下的活性提升方案。 6. 汽油机排放控制的挑战 针对汽油直喷（GDI）发动机普遍存在的颗粒物排放问题，本书详述了汽油颗粒捕集器（GPF）的结构设计、再生原理以及其在不同气候和交通条件下的长期性能保持研究。 总结与展望 全书以系统工程的视角，强调了未来发动机技术的发展方向将是：高效化、电气化、多燃料适应性。它不仅为研发工程师提供了深入的技术指导，也为政策制定者和能源规划者提供了前瞻性的技术评估框架。本书旨在推动读者超越单一技术的局限，理解在未来交通生态系统中，内燃机如何通过与电能、先进材料和智能控制的深度融合，继续发挥其关键作用。

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这本书的叙事风格非常独特，它不像是传统的技术手册那样冷峻枯燥，反而带有一种对工程美学的追求。作者在介绍不同型式燃烧室设计（如旋流雾化、小涡流等）时，所使用的语言充满了画面感。例如，在描述高能量密度喷射对油滴雾化过程的影响时，他们用了“微爆”和“剪切力瀑布”这样的词汇来形容燃料在气流中的破碎过程，这极大地激发了我的想象力。而且，这本书的排版也十分人性化，关键公式和关键结论都会被特殊框选出来，并且配有作者的简短解读，像是一位经验丰富的老教授在耳边娓娓道来。这种亦师亦友的写作风格，让原本晦涩难懂的瞬态燃烧物理过程变得亲切起来，大大降低了技术门槛，使得我们这些非专业的机械工程师也能跟上其思维的步伐，领略到内燃机设计的魅力。

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作为一名长期从事发动机性能标定的技术人员，我最看重的是书籍的实用性和可操作性。这本书在这一点上做得堪称完美。它没有沉溺于太过抽象的数学推导，而是将理论紧密地结合到ECU（发动机控制单元）的编程逻辑和标定参数的设定上。我尤其对其中关于“扭矩控制与经济性平衡”的章节印象深刻。书中提供了一个详细的流程图，描述了从驾驶员请求扭矩到最终喷油量、点火提前角和增压压力的动态调整过程，其中穿插了大量的“经验法则”和“限制条件”，这些往往是教科书里找不到的“潜规则”。比如，它详细说明了在冷启动阶段，为了保证催化器快速升温，ECU是如何临时性地偏离最高效率曲线进行特殊喷射和点火的。这种对实际工程约束条件的深刻理解，使得书中的每一个结论都显得掷地有声，让人读完后立刻就能在实际的发动机调校软件中找到对应的实现思路。

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这本书的深度和广度都远超我的预期，特别是对于那些涉及前沿排放控制技术的章节，简直就是一本技术宝典。我一直在关注颗粒物（PM）和氮氧化物（NOx）的协同控制难题，市面上很多书籍往往只是泛泛而谈，或者将重点放在后处理装置上。然而，这本书却大胆地将聚焦点放回了燃烧源头——如何通过优化燃烧过程本身来实现“源头治理”。我特别欣赏作者在阐述均质压燃（HCCI）和稀薄燃烧策略时的那种严谨的论证过程。他们没有回避这些技术在实际应用中面临的稳定性挑战和延迟点火问题，反而用大量的篇幅去解析这些不稳定性是如何被先进的点火辅助手段（比如激光点火或等离子体辅助点火）所克服的。文字描述中充满了对热力学循环效率提升的渴望，以及对降低燃烧噪声的执着，这让整个阅读过程充满了探索的乐趣，仿佛在跟随一群顶尖的科学家进行一场跨越数十年的技术考古。

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翻阅此书，我感受到了一种强烈的时代责任感。作者显然不是满足于仅仅复述现有的成熟技术，而是将大量的篇幅用于展望未来，特别是如何将先进的计算流体力学（CFD）仿真结果更快速、更准确地植入到实时控制系统当中。书中对“数字孪生”在燃烧系统开发中的应用进行了富有洞察力的探讨，他们讨论了如何通过高精度模型来预测燃烧室内的温度场分布，并据此动态调整喷油正时，以避免局部过热导致爆震。最让我感到振奋的是，书中还讨论了应对未来燃料（如合成燃料或生物燃料）兼容性问题的设计思路。这些燃料的能量密度和粘度特性与标准汽油存在差异，需要燃烧系统具备极高的适应性和鲁棒性。这本书展现出的前瞻性和对可持续发展的关注，让我确信它不仅是一部关于现有技术的参考书，更是一份指导未来十年内燃机研发方向的路线图。

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这本书的装帧和设计确实让人眼前一亮，封面那种略带磨砂质感的处理，拿在手里很有分量，让人感觉这不是一本普通的教科书，更像是一件精心打磨的工程图集。我原本是抱着学习基础理论的心态去翻阅的，但很快就被书中那种对细节的极致追求所吸引。尤其是在探讨不同工况下喷射策略的优化部分，作者似乎没有满足于现有的标准流程，而是深入挖掘了每一个参数背后的物理意义和实验数据支撑。那种将复杂的流体力学模型与实际发动机台架试验结果无缝对接的叙述方式，着实令人叹服。我记得有几页详细描绘了高压共轨系统在不同转速区间内的脉冲宽度调整曲线，图表清晰得令人发指，即便是初次接触这个领域的读者，也能通过那些详尽的注释和对比图，快速把握住关键的控制逻辑。这不仅仅是知识的堆砌，更像是工程师们在试验台上反复锤炼出的实战经验的结晶。读完这部分，我感觉自己仿佛站在了试验台前，亲手去调整那些精密的电磁阀和传感器，对燃烧室内的火焰传播有了更直观、更立体的理解。

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