高等内燃机学

页数:428

出版时间:2008-8

价格:56.00元

isbn号码:9787118057478

具体描述

《高等内燃机学》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，分为基础理论、计算机仿真及电子控制管理系统、人工智能及智能控制技术的应用等三部分，共8章。内容包括热力学及化学反应动力学、计算流体动力学、计算机数值模拟技术在内燃机性能研究中的应用、有限元方法在内燃机结构分析中的应用、电子管理系统、人工智能技术、软计算方法、控制理论等现代新技术在内燃机工程中的应用。

《高等内燃机学》是在内燃机基本结构和原理的基础上，结合当前科学技术及相关学科发展，对内燃机性能及结构的改进研究提供新的思路和方法。

《高等内燃机学》可作为相关专业研究生教材，也可作为科研人员、专业工程技术人员的参考书。

目录信息

第1章 热力学及化学反应动力学
1.1 概论
1.2 简单热力学体系的特性
1.2.1 定义
1.2.2 热力学特性
1.3 热力学第一定律
1.3.1 闭合变化中的功和热量的关系——热功当量
1.3.2 不闭合变化中的功和热量的关系
1.3.3 热力学能
1.3.4 几点说明
1.4 热力学第二定律
1.4.1 热力学第二定律的表述
1.4.2 卡诺循环与卡诺定理
1.4.3 熵
1.5 可用能（火用）
1.5.1 （火用）的定义
1.5.2 （火无）
1.5.3 能量分析与（火用）分析
1.5.4 物理（火用）和化学（火用）
1.5.5 （火用）平衡和（火用）损失
1.5.6 柴油机循环的可用能平衡计算
1.6 工作介质（工质）
1.6.1 理想物质
1.6.2 状态方程式
1.6.3 理想气体的混合物
1.6.4 热力学第一定律应用于化学反应——无分解反应
1.6.5 热力学第二定律应用于化学反应——有分解反应
1.6.6 可变成分的气体混合物热力学
1.6.7 化学反应热力学
1.6.8 内燃机燃烧产物的化学平衡计算
1.7 内燃机工作循环
1.7.1 内燃机的理想循环
1.7.2 内燃机循环的有限时间热力学分析
1.8 化学反应动力学
1.8.1 基本概念
1.8.2 化学反应速度
1.8.3 链反应
1.8.4 链反应的自燃理论
1.8.5 碳氢燃料燃烧过程的化学反应动力学模型
参考文献
第2章 计算流体动力学及其在内燃机工程中的应用
2.1 概论
2.2 流动问题的数值模拟
2.2.1 流体动力学基本方程、方程的解及定解条件
2.2.2 湍流模型
2.2.3 两相流体动力模型
2.2.4 边界条件
2.2.5 离散方法
2.2.6 网格生成技术
2.2.7 数值计算方法
2.3 气体流动的数值模拟
2.3.1 特征线法
2.3.2 一维不定常等熵流动
2.3.3 等熵流动特征方程的数值解法
2.4 计算软件简介
2.5 计算实例
参考文献
第3章 计算机数值模拟技术在内燃机性能研究中的应用
3.1 概论
3.2 数学模型
3.3 内燃机工作过程数值模拟
3.3.1 工作过程计算的用途
3.3.2 工作过程数值计算的数学模型
3.3.3 四冲程涡轮增压柴油机工作循环的模拟计算
3.4 柴油机燃烧过程模拟计算
3.4.1 概述
3.4.2 准维燃烧模型及计算方法
3.4.3 排放物生成模型及计算方法
3.4.4 柴油机燃烧过程的多维数值计算模型
3.5 柴油机瞬态特性的数值模拟
3.5.1 概述
……
第4章 有限元法在柴油机结构分析中的应用
第5章 柴油机的电子控制技术
第6章 人工智能技术及其在内燃机工程中的应用
第7章 软计算方法及其在内焰机工程中的应用
第8章 控制理论及在内燃机工程中的应用
· · · · · · (收起)

用户评价

我在工业自动化领域工作，长期与各种驱动系统打交道。内燃机作为一种经典的动力源，其发展历程和技术革新一直是我关注的焦点。而《高等内燃机学》这本书，为我提供了一个宏观的视角来审视内燃机在工业发展中的地位和未来走向。书中对于“发动机润滑系统”的深入剖析，令我受益匪浅。它不仅仅是介绍了机油泵、油道、滤清器等基本部件，更详细地解释了润滑的机理，以及不同粘度的润滑油在不同温度和压力下的性能表现。书中还探讨了干式油底壳和湿式油底壳的优缺点，以及油浴润滑、压力润滑等不同润滑方式的适用范围。尤其令我印象深刻的是，书中对“油膜强度”的计算和分析，这直接关系到运动部件的磨损程度和寿命。书中还介绍了如何通过改进油道设计、增加冷却装置等方式来提高润滑系统的效率和可靠性，以及如何选择合适的润滑油添加剂来改善油品的性能。这些知识对于我在设计和维护工业机械的润滑系统时，具有非常重要的参考价值。此外，书中对“发动机冷却系统”的讲解也同样详实，它不仅介绍了水冷和风冷两种基本方式，还深入分析了冷却液的组成、沸点、冰点等关键参数，以及水泵、散热器、节温器等部件的工作原理。书中还探讨了如何通过优化冷却系统来精确控制发动机的温度，避免过热或过冷对性能和寿命造成的影响。

这本书的封面设计就透着一股沉稳和专业，深邃的蓝色背景搭配烫金的“高等内燃机学”几个大字，仿佛在诉说着它所承载的深厚知识。拿到手里，纸张的触感温润而厚实，翻阅时沙沙作响，这是一种久违的纸质阅读的仪式感。我是一名汽车工程专业的在读研究生，对内燃机这一核心技术一直抱有极大的兴趣，也深知其在现代交通和工业领域中的重要地位。在接触这本书之前，我对内燃机的认识主要停留在本科阶段的基础理论，比如热力学循环、燃烧过程的初步模型等。然而，当我翻开《高等内燃机学》的第一页，我就被它所展现出的深度和广度所震撼。这本书并没有像很多入门书籍那样，满足于概念的讲解和公式的堆砌，而是着力于深入剖析内燃机各个组成部分的工作原理、性能优化以及前沿技术的发展。例如，在关于燃烧理论的部分，它不仅仅是介绍了理想的燃烧模型，更是详细探讨了实际燃烧过程中各种复杂的化学反应动力学、湍流耦合效应以及不同燃料（如汽油、柴油、天然气，甚至是一些新型燃料）的燃烧特性差异。作者在这一章节中引用了大量最新的研究成果和实验数据，并用清晰的图表和公式进行论证，使得即便是一些看似抽象的燃烧现象，也变得具象化、可理解。我印象特别深刻的是，书中对“燃烧爆震”这一现象的解析，它不仅仅是讲解了其发生的机理，还深入分析了影响爆震的各种因素，如燃料的辛烷值、发动机的压缩比、点火提前角、混合气浓度等等，并提出了多种抑制爆震的有效手段，包括先进的点火策略、燃油添加剂的使用以及发动机结构的设计改进。这些内容对于我理解实际发动机的调校和性能提升至关重要，也为我后续的研究方向提供了宝贵的启示。

作为一名对内燃机性能极限充满好奇的赛车工程师，我一直在寻找能够帮助我挖掘发动机潜在动力的理论和技术。《高等内燃机学》这本书，无疑为我打开了新的视野。书中对“增压技术”的讲解，让我对如何突破自然吸气发动机的功率极限有了更深入的理解。它不仅仅是介绍了涡轮增压和机械增压这两种主流技术，更是详细分析了它们各自的工作原理、优缺点以及在不同工况下的性能表现。书中深入探讨了涡轮增压器的核心部件——涡轮和压气机的设计，以及它们与发动机排气和进气系统的匹配关系。它还详细介绍了增压压力控制技术，如废气旁通阀（Wastegate）和可变截面涡轮（VGT）的工作原理，以及如何通过这些技术来优化增压器的响应速度和效率。我特别欣赏书中对“中冷器”的讲解，它详细分析了空气冷却对提高进气密度、降低爆震倾向的重要性，以及不同类型中冷器（如水冷式、风冷式）的设计特点和适用场景。此外，书中对“高压燃油喷射系统”的论述也极具价值，它详细讲解了缸内直喷（GDI）和高压共轨（CR）技术，以及如何通过精确控制喷油压力、喷油量、喷油时刻和喷油雾化程度来优化燃烧过程，提升功率和燃油经济性。

作为一名对发动机结构设计充满好奇心的爱好者，我一直想知道那些看似复杂的机械部件是如何协同工作的，又是如何实现如此精密的控制和强大的动力输出。《高等内燃机学》这本书，就像一位经验丰富的技师，一点点地为我揭开了内燃机的神秘面纱。书中对“发动机配气机构”的讲解，让我印象深刻。它不仅仅是介绍凸轮轴、摇臂、气门等基本组成，而是深入到各种配气相位可变技术（VVT）的原理和应用。例如，书中详细分析了液压式VVT、电控式VVT以及连续可变气门正时（CVVT）等不同技术的实现方式，以及它们如何通过改变气门开闭时间来优化发动机在不同工况下的进气效率和燃烧特性。书中还探讨了可变气门升程（VVL）技术，以及将VVT和VVL结合使用的多气门技术，这些都极大地拓展了发动机的性能边界。我尤其喜欢书中对“发动机曲轴连杆机构”的受力分析，它不仅仅计算了活塞在往复运动中产生的惯性力、燃烧压力等，还分析了这些力如何在连杆、曲轴之间传递，以及如何设计曲轴的配重来平衡旋转和往复惯性力，从而减小振动和提高平顺性。书中甚至还涉及了曲轴的材料选择和热处理工艺，以及如何通过合理的润滑设计来保证机构的可靠性。这些细节的呈现，让我对发动机设计的精妙之处有了更深的体会。

我对《高等内燃机学》这本书的评价，是从一名长期从事发动机故障诊断和维修的技术人员的角度出发的。我深知，要准确地诊断和解决发动机的各种疑难杂症，必须对发动机的整体工作原理有深刻的理解。《高等内燃机学》这本书，恰恰提供了这样一套完整的知识体系。书中关于“发动机点火系统”的讲解，对我日常工作帮助巨大。它不仅仅是介绍了火花塞、点火线圈、分电器等基本部件，更详细地阐述了点火能量、点火提前角、点火提前方式（如电子点火、电感式点火）等关键参数对发动机性能和排放的影响。书中还深入分析了发动机爆震时点火系统的应对策略，以及如何通过诊断仪来读取点火系统相关的故障码，从而快速定位问题。我尤其欣赏书中对“发动机电子控制单元（ECU）”的讲解。它详细介绍了ECU的硬件组成、软件架构以及其在发动机控制中的核心作用。书中列举了ECU如何通过读取各种传感器信号（如曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、氧传感器、爆震传感器等），然后根据预设的控制算法，对喷油量、点火时刻、气门正时等参数进行实时调控，从而实现发动机的最佳运行状态。这些知识让我对发动机的“智能”控制有了更深的认识，也为我进行更深层次的故障分析提供了理论支持。

我是一名对低排放和高效率发动机技术充满热情的工程师，一直致力于探索更环保、更经济的动力解决方案。《高等内燃机学》这本书，为我提供了丰富的知识和创新的灵感。书中对“稀燃技术”的深入剖析，让我看到了未来内燃机实现低排放和高效率的巨大潜力。它不仅仅介绍了稀燃燃烧的基本原理，即在极度稀薄的混合气条件下实现燃烧，还详细阐述了实现稀燃所面临的技术挑战，如点火困难、燃烧稳定性差、NOx排放可能增加等。书中详细介绍了各种克服这些挑战的技术手段，例如缸内分层充气技术，通过在压缩行程末期将少量燃油喷入燃烧室，形成一个富燃区，从而更容易点燃稀薄的整体混合气。书中还介绍了稀燃发动机的燃烧模式，如均质稀燃（HCCI）和火花点火控制稀燃（SPCCI）等，并详细分析了它们的工作机理和优缺点。我特别欣赏书中对“燃烧室设计”与稀燃技术的结合分析，它强调了燃烧室形状、燃油喷射策略对稀燃燃烧稳定性和效率的关键影响。此外，书中对“排气再循环（EGR）”技术与稀燃技术的协同作用的探讨，也让我看到了如何通过综合运用多种技术来达到最佳的环保和经济效益。

作为一名机械设计领域的工程师，我长期以来一直在关注提高机械设备效率和可靠性的技术。内燃机作为现代机械动力的心脏，其性能的每一个微小提升都能带来巨大的经济效益和社会价值。而《高等内燃机学》这本书，正是这样一本能够帮助我们深入挖掘这些潜力的宝典。我特别欣赏书中对于发动机热力学循环优化方面的论述。它没有停留在奥托循环、迪赛尔循环这些经典的理论模型上，而是花了大量篇幅去探讨各种实际工况下的循环效率损失，以及如何通过改进发动机设计来最大程度地减少这些损失。比如，书中对“泵气损失”的分析就非常细致，它详细阐述了进排气系统设计对泵气损失的影响，从气门正时、气门升程、进排气道形状，到增压技术（如涡轮增压、机械增压）的应用，都进行了深入的讲解。书中还介绍了一些非传统的循环，如阿特金森循环和米勒循环，并详细分析了它们在混合动力汽车中应用的优势，以及如何通过电控技术来弥补其在低转速下的扭矩不足。另外，书中对“热损失”的分析也极具价值，它不仅计算了通过缸壁、缸盖、活塞等部件散失的热量，还探讨了如何通过改进材料、热障涂层以及冷却系统设计来降低这些损失，从而提高热效率。这一点对于我进行发动机结构优化设计，减少能量损耗，提高燃油经济性具有直接的指导意义。我甚至可以根据书中提供的公式和方法，对自己正在设计的某个发动机部件进行热力学性能的初步评估和优化。

作为一名对内燃机控制策略感兴趣的研究者，我一直在寻找能够帮助我深入理解发动机智能化控制的书籍。《高等内燃机学》这本书，为我提供了一个全面而深入的视角。书中对“发动机智能控制系统”的讲解，让我看到了现代内燃机是如何通过复杂的传感器和执行器网络来实现精确、高效的运行。它不仅仅介绍了各种传感器（如爆震传感器、温度传感器、压力传感器）的功能和原理，更详细阐述了发动机控制单元（ECU）如何通过复杂的算法来处理这些信号，并对喷油量、点火时刻、气门正时等参数进行实时优化。书中详细介绍了先进的发动机控制策略，如自适应控制、模糊逻辑控制、神经网络控制等在内燃机中的应用，这些技术能够使发动机在更宽泛的工况范围内保持最佳性能。我尤其欣赏书中对“发动机诊断和故障预测”的讨论。它详细介绍了如何通过ECU记录的故障码、传感器数据异常等信息，来提前预警潜在的发动机故障，并为维修人员提供有效的诊断依据。书中还探讨了如何利用大数据和人工智能技术，来对发动机的运行状态进行更精密的监测和预测，从而实现更主动的维护和管理。这些内容让我对未来智能化发动机的发展充满了期待。

作为一名对内燃机历史和未来发展趋势感兴趣的科技爱好者，我一直在关注这项古老技术是如何不断演进和适应时代需求的。《高等内燃机学》这本书，为我提供了一个了解内燃机发展脉络和前沿技术的绝佳窗口。书中关于“发动机材料科学”的论述，让我看到了工程师们是如何通过不断改进材料来提升发动机的性能和耐久性的。它不仅仅介绍了铸铁、铝合金等传统材料，更详细地讲解了各种高性能合金（如高强度钢、耐高温合金）以及先进的陶瓷材料在发动机部件中的应用。书中还探讨了如何通过表面处理技术，如氮化、渗碳、PVD涂层等，来提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，从而延长发动机的使用寿命。我尤其欣赏书中对“活塞”这一关键部件的材料选择和设计分析，它详细阐述了活塞需要承受的高温、高压和冲击载荷，以及如何通过采用特殊合金、优化裙部设计、增加散热槽等方式来提高活塞的强度和散热性能。此外，书中对“曲轴”和“连杆”等受力部件的材料选择和热处理工艺的介绍，也让我对发动机的可靠性有了更深的认识。这些内容让我看到了材料科学在内燃机技术发展中所扮演的关键角色。

我对《高等内燃机学》这本书的评价，是从一个长期致力于提高能源利用效率的环保工作者的角度出发的。在当前全球能源危机和环境污染的双重压力下，如何让内燃机这个仍然在很大程度上依赖化石燃料的动力源变得更清洁、更高效，是我们面临的严峻挑战。这本书恰恰提供了应对这一挑战的坚实理论基础和技术路径。书中对“排放控制技术”的阐述，是我最为关注的部分之一。它不仅仅是简单地罗列各种后处理装置，而是深入剖析了各种排放物（如氮氧化物NOx、颗粒物PM、碳氢化合物HC、一氧化碳CO）的产生机理，以及不同燃烧模式和工况下它们的生成规律。在此基础上，书中详细介绍了选择性催化还原（SCR）、柴油机颗粒捕集器（DPF）、三元催化器等主要排放控制技术的原理、结构和性能特点。更令我惊喜的是，书中还探讨了如何通过优化燃烧过程本身来减少排放物的生成，例如稀燃技术、均质压燃（HCCI）等。这些技术的目标是“源头减排”，这比仅仅依赖后处理技术要更为根本和有效。书中对于不同燃料（包括生物燃料、氢燃料等）在内燃机中燃烧的特性和排放表现的比较分析，也为我们评估和推广新能源燃料提供了科学依据。例如，它详细说明了生物柴油在提高燃油的十六烷值、降低颗粒物排放方面的优势，但也指出了其在低温流动性、NOx排放增加等方面的潜在问题。这些详尽的对比分析，使得我们能够更理性地看待各种替代燃料的优劣。

并没有什么新鲜的知识

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