DIESEL ENGINES pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9780768013023

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• 技术手册

动力之源：内燃机工作原理与应用 本书深入浅出地探讨了现代动力系统的基石——内燃机的工作原理、结构设计、运行优化及其在各个领域的广泛应用。 这是一本面向机械工程、车辆工程、能源动力专业学生、研发工程师以及对工业动力技术有浓厚兴趣的专业人士的综合性参考手册。 第一部分：内燃机的基本原理与循环分析 1. 热力学基础与发动机的起源： 本书从基础热力学定律（特别是热力学第一和第二定律）入手，阐述了能量转换的基本原理。随后，追溯了蒸汽机到活塞式内燃机的发展历程，强调了将燃料的化学能高效转化为机械功的迫切需求。 2. 经典循环的解析： 详细分析了内燃机运行的核心理论模型： 奥托循环（Otto Cycle）： 重点解析了往复式火花点火（汽油机）的四个冲程（进气、压缩、做功、排气）在P-V图和T-S图上的过程。分析了压缩比对热效率的影响，并引入了实际奥托循环与理想循环之间的差异，讨论了爆震（Knocking）现象的成因与抑制。 狄塞尔循环（Diesel Cycle）： 详尽对比了定压加热的狄塞尔循环与奥托循环的本质区别，特别是其依赖压燃的特性。深入探讨了喷油正时、喷油压力对燃烧过程和排放特性的决定性作用。 混合循环（Mixed Cycles）： 分析了均质充量压燃（HCCI）以及结合了奥托和狄塞尔特点的米勒（Miller）和阿特金森（Atkinson）循环，着重阐述了它们在提高燃油经济性方面的潜力与面临的技术挑战。 3. 燃烧的化学与物理过程： 燃烧是内燃机的核心。本章详细介绍了： 燃料特性： 汽油、柴油、天然气（CNG/LNG）、液化石油气（LPG）及生物燃料的分子结构、热值、抗爆性（辛烷值/十六烷值）及其对发动机设计的约束。 火焰传播与扩散： 解释了层流和湍流燃烧的机理，特别关注了高负荷下火焰传播速度的控制。 混合气形成与混合： 分析了电控燃油喷射系统（Gasoline Direct Injection, GDI；Common Rail Diesel Injection, CRDI）如何精确控制雾化质量、油滴尺寸和混合均匀度，以实现高效且低排放的燃烧。 第二部分：发动机结构、零部件与系统集成 4. 核心机械结构： 详细剖析了发动机的主要运动部件及其材料选择： 机体组（Engine Block）： 铸铁与铝合金的性能对比，缸套设计（湿式与干式）对冷却和刚性的影响。 往复运动部件： 活塞的结构（裙部设计、槽型）、活塞环（密封与润滑）、连杆机构（强度计算与惯性力平衡）以及曲轴的动态特性。 配气机构（Valve Train）： 凸轮轴的轮廓设计、气门正时与升程的调节技术（如VVT/VVL），以及对进排气效率（容积效率）的优化。 5. 进气与排气系统管理： 这部分聚焦于如何“呼吸”： 进气增压技术： 涡轮增压器（Turbocharger）的原理、匹配设计、喘振现象的预防，以及机械增压器（Supercharger）的应用。中冷器（Intercooler）对提高进气密度和抑制爆震的作用。 流体动力学分析： 进气歧管和排气歧管的长度、截面形状对不同转速下发动机性能的调校。 废气处理系统： 详述了三元催化器（TWC）、选择性催化还原（SCR）系统、柴油颗粒捕集器（DPF）和氧化催化器（DOC）的工作机理及其对排放法规的满足。 6. 润滑、冷却与燃油供给系统： 润滑系统： 润滑油的功能、粘度等级（SAE标准）、油底壳设计、油泵的流量控制以及现代发动机对低粘度机油的需求。 冷却系统： 水冷与风冷的优缺点，节温器的作用，以及发动机热管理（Thermal Management）策略在提高效率和降低摩擦损失中的应用。 燃油供给： 高压泵、喷油器结构（电磁阀与压电式喷油器）、油路设计，以及燃料的净化与储存。 第三部分：性能优化、控制策略与未来趋势 7. 发动机控制单元（ECU）与电控技术： 现代发动机的精确运行依赖于复杂的电子控制： 传感器与执行器： 氧传感器（宽带与窄带）、曲轴/凸轮轴位置传感器、压力传感器（MAP/BAP）和执行器（喷油器、点火线圈、节气门体）的工作原理。 闭环控制算法： 讨论了燃油修正、点火提前角优化、怠速控制等基本控制逻辑。 先进的燃烧模式控制： 如何通过ECU实现对均质压燃（HCCI）、预混压燃（PCCI）等未来燃烧模式的精确触发与维持。 8. 性能评估与试验方法： 性能指标： 详细解释了有效功率、热效率、比油耗（BSFC）、扭矩曲线的测量与分析方法。 台架试验： 标准工况循环（如WLTC/FTP-75）下的发动机性能测试流程，以及瞬态响应测试的重要性。 摩擦功损失分析： 使用瞬态拖拽法（Friction Trace Test）等技术，量化摩擦损失在总能量消耗中的占比，指导机械设计改进。 9. 新能源集成与未来展望： 分析了内燃机在电动化趋势下的生存与发展方向： 混合动力（Hybridization）： 内燃机在串联、并联和混联动力系统中的角色定位，如何通过电动系统对内燃机进行“超调”（Over-speeding）以维持最佳效率点运行。 替代燃料： 氢内燃机（H2-ICE）的燃烧挑战、材料兼容性问题以及其零碳排放潜力。 材料科学的进步： 陶瓷涂层、先进合金在提高工作温度和耐久性方面的应用。 本书特色： 全书配有大量的工程图示、热力学图表以及实际运行数据曲线，力求将抽象的理论与具体的工程实践紧密结合。特别强调了现代CAD/CAE工具在发动机性能预测和结构优化中的作用，为读者提供了一个从微观燃烧到宏观系统集成的全面视角。

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这本书的封面设计得非常有吸引力，那种深沉的蓝与金属的质感交织在一起，立刻就让人联想到力量与精密。我通常对技术手册类的书籍敬而远之，总觉得它们枯燥乏味，但拿起这本《DIESEL ENGINES》时，却有一种莫名的期待。我首先被吸引的是它的排版，清晰的字体和恰到好处的留白，让阅读体验瞬间提升了好几个档次。我是一个刚刚接触机械领域的新手，原本担心内容会过于晦涩难懂，但作者似乎深谙如何引导初学者。书中对基础概念的讲解，比如“四冲程循环”是如何被巧妙地分解并配以精美的手绘图示，简直是教科书级别的示范。那些复杂的燃烧过程，在作者的笔下变得如同烹饪美食般有条理、有层次。特别是关于燃油喷射系统的介绍部分，那些高压泵和喷油器的结构图，不仅标注详尽，而且还配有实际运行中的模拟动画（虽然是静止图，但想象空间十足），让我这个门外汉也能大致领会其精妙之处。这本书显然不仅仅是一本冷冰冰的参考书，它更像是一位经验丰富的老工程师，耐心地坐在你身边，手把手地教你如何理解这些庞然大物的“心脏”是如何跳动的。对于任何想跨入柴油机世界，又害怕被专业术语淹没的人来说，这本书提供了一个极为友好的起点，它没有急于展示高深的计算公式，而是扎扎实实地打地基，让人读起来心悦诚服。

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作为一名偏向于能源效率和环保方向研究的人士，我对书中关于排放控制技术和替代燃料适应性的章节给予了高度评价。在当前全球对碳排放日益关注的背景下，柴油机面临着巨大的转型压力，而这本书精准地捕捉到了这一时代的脉搏。它没有回避柴油机在氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）方面的固有挑战，而是用非常详尽的篇幅，介绍了当前主流的后处理技术，比如选择性催化还原（SCR）系统的工作原理，以及柴油机颗粒捕集器（DPF）的再生机制。那些关于微粒捕集器烧结和堵塞风险的讨论，既有理论基础，又有实际操作中的注意事项，非常实用。更让我惊喜的是，作者还花了不少笔墨探讨了生物柴油（Biodiesel）和合成燃料（Synthetic Fuels）在现有柴油机上的兼容性和性能影响。这种前瞻性的内容布局，使得这本书不仅是一份对现有技术的详尽记录，更是一份指向未来的技术蓝图。它证明了柴油机技术并非停滞不前，而是在不断地通过工程创新来适应更严格的环保法规。对于我这种需要将技术发展与政策法规相结合进行分析的人来说，这些内容提供了坚实的数据和理论支撑。

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这本书的图表质量和专业性达到了一个令人惊叹的高度，它们绝非仅仅是用来填充版面的装饰品。我发现，很多关键的性能曲线和热力学循环图，其精度和细节处理，甚至超过了我之前购买的某些专门的工程图集。例如，在讨论不同喷射压力对雾化质量影响的图表中，作者通过多角度的透射电子显微镜模拟图，清晰地展示了高压下燃料液滴是如何被撕裂成微小颗粒的，这对于理解燃烧效率至关重要。此外，书中对不同工作模式下（如怠速、中负荷、全负荷）的瞬态响应特性分析，都是建立在大量的实验数据基础之上的，图表的横纵坐标标注清晰，单位统一规范，使得跨章节对比阅读变得极其方便。我尤其喜欢那些关于“功率损失分析”的饼状图，它用直观的视觉方式，将机械摩擦、热损失、未完全燃烧等因素对总输出功率的影响比例一一呈现出来，让人对能量转换的“损耗”有了更深刻的认识。总而言之，这本书的图文结合达到了教科书级别的严谨，真正做到了让复杂的工程数据“开口说话”，极大地辅助了读者的理解和记忆。

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坦率地说，这本书的深度和广度超出了我最初的预期，尤其是在故障诊断和维护章节的处理上，简直称得上是“宝典”级别的存在。我不是专业技师，但我的工作需要我与大量的柴油动力设备打交道，以往的经验主要依赖于“感觉”和“运气”，出了问题往往手忙脚乱。然而，在阅读完这部分内容后，我感觉自己像是获得了一套严密的逻辑工具箱。书中详尽地列举了从排气颜色到异常噪音等一系列可观察的症状，并将这些现象与内部的机械或燃烧问题进行了精确的对应分析。例如，关于“黑烟”的成因分析，它不只是简单地归咎于“燃油过多”，而是细致地划分了进气不足、喷油正时不准、涡轮增压器故障等多种可能性，每一种情况都配上了对应的排查步骤和推荐的维修方案。这种结构化的思维模式，极大地改变了我以往那种“碰运气”的维修习惯。这本书的价值不在于让你成为顶尖的工程师，而在于让你具备一种系统性的解决问题的能力，它教会你如何像一个真正的专家那样去提问、去观察、去推理。即便是那些我已经很熟悉的发动机型号，在书中也找到了新的、更深层次的理解角度，细节之处，尽显匠心。

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这本书的装帧质量和纸张选择，给人一种“厚重”且“值得信赖”的感觉，这在当今这个追求轻薄便捷的时代，反而成为了一种独特的魅力。我特别欣赏它在历史回顾和技术发展脉络梳理上的用心。翻阅到关于早期Rudolf Diesel设计理念的章节时，我仿佛穿越回了那个蒸汽机尚未完全退场的年代，感受到了这位先驱者是如何在纯粹的物理学和热力学限制下，一步步孕育出这种高效能内燃机的。这种宏大的叙事，使得柴油机不再是孤立的技术单元，而是与工业革命的进程紧密相连的一部分。书中不仅关注了如今主流的电控高压共轨系统（Common Rail），也对那些逐渐淡出视野的机械泵送系统进行了细致的对比分析，这对于我们这些希望全面了解行业演变的人来说至关重要。作者在叙述这些技术变迁时，并没有陷入过度的学术化泥潭，而是巧妙地结合了不同历史时期的实际应用案例——比如船舶动力、铁路牵引力，甚至是早期农业机械——让那些枯燥的技术迭代变得生动有趣，充满了故事感。这种将历史、技术与应用场景完美融合的写作手法，着实令人耳目一新，提升了整本书的文化厚度。

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