前言 本書主要符號表 *1章緒論1 1.1與汽車及內燃機相關的重大問題1 1.1.1能源問題1 1.1.2環境問題1 1.1.3內燃機作為車用動力的應用前景2 1.2汽車企業研發體繫4 1.2.1汽車企業的研發模式4 1.2.2汽車企業開發能力的內涵6 1.3汽車內燃機開發流程和主要技術手段7 1.3.1發動機在汽車開發中的地位7 1.3.2汽車整車的研發過程7 1.3.3汽車內燃機設計開發流程和主要技術手段10 項目訓練16 *2章汽車內燃機選型18 2.1汽車發動機分類18 2.2汽油機與柴油機18 2.2.1汽油機的特點與應用18 2.2.2柴油機的特點與應用21 2.2.3汽車內燃機選配的基本原則22 2.3幾種汽車內燃機類型的討論22 2.3.1衝程數22 2.3.2冷卻方式22 2.3.3氣缸數和氣缸布置形式23 2.3.4進氣形式23 思考題和項目訓練24 第3章汽車內燃機主要參數確定25 3.1性能指標25 3.1.1動力性指標25 3.1.2經濟性指標28 3.1.3可靠性與耐久性指標28 3.1.4運轉性能與適應性指標29 3.1.5低公害指標29 3.2基本結構參數31 3.2.1氣缸直徑和氣缸數31 3.2.2氣缸中心距L0與氣缸直徑D的比值L0/D32 3.2.3行程缸徑比S/D和活塞行程S32 3.2.4曲柄半徑r與連杆長度L的比值33 3.2.5汽車內燃機的幾個綜合評價參數34 3.3汽車內燃機的結構和總體布置35 思考題和項目訓練37 第4章汽車內燃機工作過程計算39 4.1內燃機實際循環的示功圖39 4.2內燃機實際循環的計算41 4.2.1概述41 4.2.2內燃機實際循環的熱力學模型41 4.2.3熱力學模型的計算參數與內容43 4.3內燃機從零維模型到多維模型的發展51 思考題和項目訓練54 第5章往復活塞式內燃機動力學56 5.1內燃機動力學計算概述56 5.1.1內燃機動力學計算的主要內容和作用56 5.1.2內燃機動力學計算方法與工具57 5.2曲柄連杆機構運動學58 5.2.1曲柄連杆機構的形式58 5.2.2多缸內燃機的結構形式59 5.2.3曲柄連杆機構運動規律60 5.2.4曲柄連杆機構運動規律在內燃機設計中的作用70 5.3曲柄連杆機構動力學70 5.3.1中心式曲柄連杆機構中的作用力分析70 5.3.2中心式曲柄連杆機構中力的傳遞及作用效果分析74 5.3.3偏心式曲柄連杆機構中的作用力和力矩77 5.3.4主副連杆式曲柄連杆機構中的作用力和力矩78 5.3.5曲柄連杆機構動力計算79 5.4內燃機的平衡與平衡分析82 5.4.1內燃機平衡的基本概念82 5.4.2內燃機的平衡措施84 5.4.3單缸內燃機平衡85 5.4.4單列式多缸內燃機平衡90 5.4.5雙列式多缸內燃機平衡100 思考題和項目訓練115 第6章汽車內燃機曲軸繫統扭轉振動117 6.1扭轉振動的基本概念及研究意義117 6.2內燃機當量扭振繫統的組成與簡化118 6.2.1彈性參數(扭轉剛度或柔度)的換算119 6.2.2慣性參數(等效轉動慣量)的換算122 6.2.3曲軸繫統扭轉振動計算的當量轉換124 6.3扭轉振動繫統自由振動計算126 6.3.1單自由度繫統與多質量扭振繫統126 6.3.2曲軸繫統自由扭轉振動振型圖130 6.4單自由度繫統的有阻尼自由振動與強迫振動分析131 6.4.1單自由度繫統的有阻尼自由振動131 6.4.2單自由度繫統的有阻尼強迫振動132 6.5曲軸繫統扭轉振動分析與減振133 6.5.1曲軸繫統扭轉振動的激振力矩133 6.5.2曲軸繫統的共振與臨界轉速136 6.5.3曲軸繫統扭轉振動的消減措施138 6.5.4扭振的現代測試分析方法142 思考題和項目訓練145 第7章汽車內燃機配氣機構動力學與設計147 7.1配氣機構的形式及評價147 7.1.1配氣機構的形式147 7.1.2單個氣門通過能力評價148 7.2配氣機構運動學和凸輪型線設計150 7.2.1配氣機構運動規律150 7.2.2凸輪型線設計155 7.3配氣機構動力學162 7.3.1配氣機構動力學模型162 7.3.2凸輪型線動力修正166 7.4凸輪軸及氣門驅動件設計167 7.4.1凸輪位置確定167 7.4.2挺柱、氣門和彈簧的設計169 思考題和項目訓練178 第8章汽車內燃機主要零部件設計180 8.1曲軸飛輪組設計180 8.1.1曲軸的工作條件和設計要求180 8.1.2曲軸的結構設計181 8.1.3提高曲軸強度的措施184 8.1.4曲軸的強度計算186 8.1.5飛輪設計193 8.2連杆組設計196 8.2.1連杆的工作條件和設計要求196 8.2.2連杆材料197 8.2.3連杆主要參數的選擇198 8.2.4連杆的結構設計199 8.2.5利法對連杆進行計算分析203 8.3活塞組設計205 8.3.1活塞組的工作條件與設計要求205 8.3.2活塞的材料206 8.3.3活塞設計206 8.3.4活塞環設計214 8.3.5活塞環的力學及結構計算220 8.3.6油環的設計計算224 8.3.7活塞環的組合225 8.4機體與氣缸蓋設計226 8.4.1氣缸體的工作條件與設計要求227 8.4.2氣缸體的設計228 8.4.3應法對機體進行結構設計234 8.4.4氣缸蓋設計235 8.4.5氣道設計的CFD方法以及氣缸蓋CAE分析239 思考題和項目訓練241 第9章汽車內燃機繫統設計244 9.1燃燒繫統244 9.1.1汽油機的燃燒室和燃燒繫統244 9.1.2直噴汽油機燃燒繫統開發246 9.1.3柴油機的燃燒室和燃燒繫統252 9.1.4CFD在柴油機燃燒繫統開發中的應用260 9.2進、排氣繫統264 9.2.1車用柴油機進氣繫統265 9.2.2車用柴油機排氣繫統267 9.2.3乘用車汽油機進氣繫統269 9.2.4乘用車汽油機排氣繫統271 9.2.5排氣繫統噪聲和振動設計273 9.3供油繫統277 9.3.1汽油機供油繫統277 9.3.2柴油機電控供油繫統280 9.4ECU的設計與標定284 9.4.1ECU的開發流程284 9.4.2汽車內燃機的核心控制策略和控制功能285 9.4.3ECU的標定289 9.5潤滑繫統和冷卻繫統296 9.5.1潤滑繫統設計296 9.5.2冷卻繫統設計300 9.5.3汽車內燃機熱管理繫統與整車熱管理繫統308 思考題和項目訓練310 *10章汽車內燃機開發的試驗評價與產品定型311 10.1汽車內燃機開發過程中遵守的標準311 10.2汽車內燃機開發試驗項目總攬316 10.2.1關鍵零部件試驗316 10.2.2繫統及其重要參數測試317 10.2.3內燃機總成試驗317 10.3汽車內燃機定型試驗318 10.3.1《汽車發動機定型試驗規程》介紹318 10.3.2新產品定型過程319 思考題和項目訓練322 參考文獻323
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