Internal Combustion Engine Fundamentals pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill Companies

作者:John B. Heywood

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1988-04-21

价格:USD 62.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780070286382

丛书系列:

图书标签:

• 发动机
• Internal Combustion Engine
• Engine Fundamentals
• Automotive Engineering
• Mechanical Engineering
• Thermodynamics
• Combustion
• Engine Design
• Powertrain
• Automotive Technology
• Fluid Mechanics

《往复式发动机性能优化与控制策略》 本书深入探讨了往复式发动机（Internal Combustion Engine，ICE）的核心性能指标优化以及先进的控制策略。我们聚焦于如何在现有发动机平台上，通过精细化的设计调整和智能化的控制技术，最大程度地挖掘其潜力，提升效率，降低排放，并增强整体驾驶体验。 一、 性能优化理论与实践 本书的第一个核心部分，详细阐述了往复式发动机性能优化的关键维度，并提供了可行的实践指导。 燃烧过程优化： 缸内气流组织与混合气形成： 深入分析不同进气道设计（例如，翻滚比、湍流强度）、喷油策略（例如，多点喷射、缸内直喷、喷油压力、喷雾特性）对混合气均匀性、燃烧速度的影响。我们将探讨如何通过优化这些参数，实现更快的燃烧、更低的未燃碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）排放。 燃烧室几何形状设计： 详细解析活塞顶形状、气门布局、燃烧室容积等几何特征对燃烧压力的峰值、燃烧持续期以及热损失的影响。本书将提供设计指南，帮助读者理解如何通过形状优化来提高热效率和减少爆震倾向。 稀燃与贫燃技术： 详细介绍稀燃（Lean Burn）和贫燃（Lean-Mixture）技术在提高燃油经济性方面的优势，以及其在实现低NOx排放方面的挑战。我们将探讨催化剂技术（如三元催化器、选择性催化还原）与稀燃/贫燃策略的协同作用。 可变气门正时与升程（VVT/VVL）： 详细分析VVT/VVL技术如何通过实时调整气门开启/关闭时机和升程，优化不同工况下的进排气效率，改善低速扭矩和高速功率，同时降低泵气损失。我们将深入探讨其控制原理和不同类型的VVT/VVL系统。 爆震预测与抑制： 剖析爆震产生的机理，以及如何通过优化点火提前角、进气温度、燃油辛烷值等因素来抑制爆震。本书将介绍基于模型预测控制（MPC）的爆震主动控制方法。 摩擦损失降低： 活塞环与缸壁的润滑： 详细研究活塞环设计、材料选择、缸壁珩磨工艺对摩擦的影响。我们将探讨低摩擦活塞环和低粘度机油的应用效果。 轴承摩擦： 分析主轴承、连杆轴承的润滑特性、间隙设计和材料选择对旋转摩擦损失的影响。 配气机构摩擦： 探讨凸轮轴、气门驱动机构（如摇臂、液压挺杆）的摩擦特点，以及如何通过优化设计和润滑来降低其损耗。 泵气损失： 分析节气门、排气系统背压对泵气损失的影响，并探讨如何通过优化节气门开度控制和排气系统设计来降低这一损耗。 热管理系统优化： 冷却系统控制： 深入分析水泵、节温器、风扇的协同工作原理，以及如何通过智能温控策略（如电子节温器），在保证发动机正常工作温度范围的同时，最小化冷却系统对发动机功率的消耗。 机油系统优化： 探讨机油泵的流量控制，以及不同粘度等级机油对摩擦和燃油经济性的影响。 排气再循环（EGR）对热管理的影响： 分析EGR系统在降低燃烧温度、抑制NOx生成的同时，如何影响缸内温度和热效率，以及如何进行协同优化。 二、 先进控制策略与智能化应用 本书的第二部分，着重于现代往复式发动机的先进控制策略，强调如何通过智能化手段提升发动机的整体性能和响应速度。 发动机管理系统（EMS）核心算法： 目标值计算与执行： 详细阐述EMS如何根据驾驶员的输入（油门踏板位置、档位）、车辆状态（车速、转速）以及环境条件，计算出最优的扭矩目标值，并将其转化为具体的执行参数（喷油量、点火提前角、进气节气门开度、EGR阀开度等）。 闭环控制与开环控制： 分析不同控制策略的应用场景，例如，基于氧传感器的空燃比闭环控制，以及基于发动机转速和负荷的空燃比开环控制。 模型预测控制（MPC）在发动机控制中的应用： 介绍MPC如何利用发动机模型对未来状态进行预测，从而提前优化控制决策，实现更精准的瞬态响应和燃油经济性。 自适应控制与学习控制： 探讨如何通过自适应算法，使发动机控制系统能够应对传感器漂移、执行器老化等变化，以及如何利用学习算法，不断优化控制策略以适应不同的驾驶习惯和工况。 分层控制架构： 低层执行控制： 聚焦于传感器信号处理、执行器驱动（喷油器、点火线圈、节气门执行器等）的精细化控制。 中层目标值管理： 阐述如何根据驾驶意图和车辆工况，计算出最优的发动机输出扭矩、转速、空燃比等目标。 高层策略优化： 探讨如何实现更高级别的策略，例如，能量管理（混合动力车辆）、驾驶模式选择（经济、运动）、故障诊断与容错控制。 多变量耦合控制： 喷油与点火协同控制： 分析喷油时刻、喷油量、点火时刻之间的相互影响，以及如何进行协同优化以实现最佳燃烧。 EGR与节气门联动控制： 探讨EGR系统与节气门控制的配合，以同时满足排放和性能的要求。 涡轮增压器控制（如有）： 如果发动机配备涡轮增压器，本书将深入分析增压压力控制、涡轮迟滞抑制等策略。 故障诊断与健康管理： 传感器与执行器诊断： 介绍如何通过监测关键参数的变化趋势，诊断传感器故障（如氧传感器、爆震传感器）和执行器故障（如喷油器堵塞、点火线圈失效）。 基于模型的故障诊断： 利用发动机模型，通过比较实际输出与模型预测输出的差异，来识别潜在的故障。 自适应校准与故障补偿： 在检测到部分故障时，如何通过调整控制参数，在一定程度上补偿性能损失，延长车辆的可用性。 本书旨在为工程师、研究人员以及对发动机技术有深入了解需求的读者提供一份全面而实用的参考。通过对性能优化理论的深入解析和先进控制策略的详尽阐述，读者将能够更好地理解现代往复式发动机的设计理念和运行机制，并在实际工作中有效地提升发动机的整体表现。

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