譯者的話
前言
部分柴油機工作循環
第１章柴油機的發展史和
基本原理３
１.１柴油機的發展史３
１.２發動機工程基礎１１
１.２.１簡述１１
１.２.２基本工程數據１１
１.２.３發動機燃燒１３
１.２.４熱力學原理１５
１.２.５柴油機的工作過程１８
１.３燃燒循環模擬２４
１.３.１簡述２４
１.３.２發動機工作過程模擬的
熱力學基礎２５
１.３.３發動機工作過程模擬應用的
典型實例３２
１.３.４發動機工作過程模擬領域未來的
研究和發展３６
參考文獻３７
第２章換氣和增壓３９
２.１換氣３９
２.１.１簡述３９
２.１.２四衝程循環４０
２.１.３二衝程循環４６
２.２柴油機增壓４８
２.２.１簡述４８
２.２.２發動機和增壓器的
相互影響５０
２.２.３廢氣渦輪增壓５３
２.２.４廢氣渦輪增壓的
特殊形式６７
２.２.５壓力波增壓（氣波
增壓） ７２
２.２.６機械增壓７３
２.３程控換氣模擬７３
參考文獻７６
第３章柴油機燃燒７７
３.１混合氣的形成和燃燒７７
３.１.１混合氣的形成和
燃燒特點７７
３.１.２混合氣的形成７９
３.１.３著火和著火延遲期８４
３.１.４燃燒和放熱率８６
３.１.５污染物８７
３.２設計特點８９
３.２.１燃燒室設計８９
３.２.２噴嘴結構９０
３.２.３廢氣再循環與降低
燃燒溫度９１
３.２.４增壓的影響９２
３.３替代燃燒過程９３
３.４噴油特性和放熱率的
過程模擬９５
參考文獻９６
第４章燃料９７
４.１汽車用柴油９７
４.１.１簡述９７
４.１.２可獲得性９８
４.１.３生產９８
４.１.４成分１０２
４.１.５柴油添加劑１０４
４.１.６質量要求１０７
４.１.７燃料標準１０８
４.１.８基本參數和試驗方法１１０
４.１.９未來的發展趨勢１１８
４.２替代燃料１１９
４.２.１簡述１１９
４.２.２液體燃料１２２
４.２.３氣體燃料１２４
４.２.４合成燃料１２５
４.２.５生命周期評價１３０
４.２.６新的燃燒繫統１３０
４.２.７結論１３１
４.３使用重油的船用和固定發動
機的運行１３２
４.３.１重油１３２
４.３.２重油的處理１３４
４.３.３重油發動機的特點１３６
４.３.４重油發動機的運行性能１４０
４.３.５重油發動機的潤滑油１４３
４.４氣體燃料和氣體
燃料發動機１４４
４.４.１歷史回顧１４４
４.４.２氣體燃料及其參數１４４
４.４.３燃氣發動機的
定義和描述１４８
４.４.４混合氣的形成和點燃１５２
４.４.５燃氣發動機的排放１５５
參考文獻１５８
第５章燃油噴射繫統１６０
５.１噴射流體力學１６０
５.１.１燃料狀態方程１６０
５.１.２建模、模擬與設計１６１
５.２噴嘴和噴油器體１６５
５.２.１噴嘴１６６
５.２.２噴油器體和噴嘴噴
油器體總成１７１
５.３噴射繫統１７２
５.３.１基本功能１７２
５.３.２直列泵１７８
５.３.３分配泵１８０
５.３.４單柱塞泵繫統１８２
５.３.５共軌繫統１８４
５.３.６大型柴油機的噴射繫統２０６
５.４噴射繫統計量２１３
５.４.１測量原理及其應用２１３
５.４.２計量要求２１５
５.４.３噴油器測試２１６
參考文獻２１７
第６章燃油噴射控制繫統２２０
６.１機械控制２２０
６.１.１機械調速器的功能２２０
６.１.２機械調速器的
設計２２０
６.２電子控制２２２
６.２.１繫統概述２２２
６.２.２組裝和連接技術２２５
６.２.３數字中央２２５
６.２.４輸入和輸出電路２２６
６.２.５功能和軟件２２６
６.３傳感器２３２
６.４診斷２３５
６.４.１在行駛過程中的診斷２３６
６.４.２車載診斷繫統（ＯＢＤ） ２３６

６.４.３維修診斷
（修理廠診斷） ２３７
６.５應用工程２３８
６.５.１應用工程的意義２３８
６.５.２應用工程繫統２３９
６.５.３應用工程過程和方法２４０
參考文獻２４１
第二部分柴油機過程
第７章發動機零件載荷分析２４５
７.１零件的機械載荷和
熱載荷２４５
７.１.１零件的機械載荷２４５
７.１.２零件的應力２４７
７.１.３零件應力分析２５２
７.１.４柴油機零件的典型破壞２５３
７.２發

“這種機器注定會使發動機工程領域實現徹底的革命並取代現有的一切” （摘自魯道夫·狄賽爾於１８９２年１０月２日給出版商朱利葉斯·斯普林格的一封信）。
當然，狄賽爾陳述的目標不太可能按字面實現。即便如此，柴油機的確使動力繫統實現了革命性的變化。本手冊評述了柴油機工程技術的目前狀況。想想１００多年前，魯道夫·狄賽爾將他對熱機的合理構思變成現實這一重要事件，自然萌發了出版一本柴油機手冊的強烈願望。１８９２年，魯道夫提出柴油機的專利申請，並於次年開始了他的發動機的開發工作。在等待了４個年頭之後，於１８９７年６月，德國工程師學會在卡塞爾大會上為他提供了一個向公眾展示他的發動機的平臺。此後不久，該發動機就以它的天纔發明者的名字命名了。
本手冊不僅適用於柴油機專業人員，而且也適用於具有基本工程知識或至少對技術感興趣的“柴油機外行”。此外，該手冊還有助於希望直接、全面、可靠地了解柴油機工程技術及其開發現狀的學生。
這些目標通過手冊的五部分結構來體現。部分簡單地介紹了柴油機歷史，接著介紹基礎知識，其中包括增壓繫統、柴油機燃燒、燃料及現代噴射繫統；第二部分至第四部分涉及所選擇的零件的負荷和設計、柴油機工作過程、柴油機污染物及降低污染物排放的重要措施；第五部分展示了從小型單缸柴油機到大型低速二衝程柴油機的整個繫列的發動機。
近２０年來，用於道路和非道路用途的柴油機，作為經濟、清潔、大功率和方便使用的動力裝置的發展日新月異。由於石油儲量的限制和對氣候變化預測的研究，開發工作的焦點繼續集中在降低燃油消耗和利用替代燃料，同時盡可能地使排氣清潔，並進一步提高柴油機的功率密度和運行性能。開發工作的方向是滿足基本的法定條件，滿足客戶需求以及提高與汽油機的競爭力（後這一點也很重要，因為汽油機在許多領域仍被認為是標準的車用發動機）。
本手冊考慮到了對所涉及的主題的詳略加以權衡。除了利用新型燃燒繫統和新燃料來降低廢氣排放的發動機機內淨化措施外， “排氣後處理” 部分值得特別詳細介紹。２０世紀９０年代在乘用車領域作為標準件使用的氧化催化轉換器將很快不再能滿足大氣保護法的安裝要求；顆粒過濾器和氮氧化物還原繫統（如選擇性催化還原和存儲式催化還原）已經變成標準配置。
新型燃燒繫統的預混、均質燃燒的比例通常比擴散燃燒更大。為了提高功率輸出，增加了氣缸壓力以及隨著制動平均有效壓力的增長需要限制負荷的增加，需要對增壓技術進行進一步的改進。本手冊對新型燃燒繫統與增壓繫統的改進給予了同樣的關注。當２０世紀９０年代末，汽車領域從間接噴射轉向直接噴射的時候，共軌噴油繫統作為噴油繫統迅速出現，並於新千年伊始逐漸（初僅僅為試用）用於大型柴油機。實際上，在各種排量的柴油機上，共軌繫統現在都是標準配置。因此，為了反映當前正在進行的而並非已經結束的新發展，本手冊詳細介紹了不同的結構形式，如采用電磁式噴油器或采用壓電式噴油器的共軌噴油繫統。同樣，對實現發動機控制過程的多種可選方案的電子控制也給出足夠的篇幅進行介紹。
為了能夠滿足對本柴油機手冊的期望和要求，我們不僅參考了應用型大學和綜合性大學的教授們的研究成果，而且還得到了來自發動機行業的傑出工程師們的密切合作。狄賽爾的發明本身就是以當時的工程為基礎的，而在狄賽爾時代之後，在發動機研究方面，在理論與實踐之間，在學術界與工業界之間仍然保持著特別緊密的聯繫。
在一代又一代的工程師們、科學家們和研究人員以及教授們的辛勤工作下，柴油機繼續保持著效率的內燃機的地位，並且已經發展成一種先進的高科技產品。
我們真誠地感謝所有的作者———他們或許是工作在需要有無私奉獻精神的行業的專家，或許是工作在輕松創意的時代早已成為過去式的學術界的我們的同行。感謝他們給予的密切合作；感謝他們對我們的理念的理解與認同；感謝他們給出了許多富有成效的論述。我們還要真誠地感謝允許它們的員工參與我們的工作，協助完成文字和主要示圖的編輯以及提供材料的公司。我們還應感謝公司和研究所的許多助手，沒有他們的貢獻，這樣的一本內容寬泛的手冊稿件絕不會完成。
特別感謝羅伯特· 博世（ＲｏｂｅｒｔＢｏｓｃｈＧｍｂＨ） 的狄賽爾繫統分公司（ＤｉｅｓｅｌＳｙｓｔｅｍｓＤｉｖｉｓｉｏｎ），是它給予技術和資金上的支持，使從一開始就能廣泛地開展工作成為可能。
盡管有時是忙碌的節奏和大量額外的工作，但編輯們極度享受他們與作者、出版商和所有的其他合作者之間的密切合作所帶來的快樂。
ＫｌａｕｓＭｏｌｌｅｎｈａｕｅｒＨｅｌｍｕｔＴｓｃｈｋｅ２００９年９月我的發動機將繼續取得巨大進展…… （摘自魯道夫·狄賽爾１８９５年７月３日給他的妻子的信）