缸内直喷式汽油机：系统、原理、研发与前景

　　我们怎样才能迅速有效地减少汽车的资源消耗和有害物排放呢？在我们这个过于嘈杂的世界上能采取哪些降噪措施呢？本书将要讨论这些和其它方面的问题，并对汽油机的发展提出具有指导性的建议，后还将尝试将汽油机与替代动力装置进行比较。本书首先针对汽车制造和配件供应行业的产品开发人员和生产管理人员及其相关的服务提供商，也可作为科学研究和教学的重要指南。

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译者的话
第3版前言
第2版前言
第1版前言
主编简介
第1章简述1
第2章汽油直接喷射发展史3
参考文献22
第3章混合气形成和燃烧过程24
3.1混合气形成的基本原理26
3.1.1燃油准备27
3.1.2缸内流动特性30
3.2均质混合直接喷射35
3.3分层混合直接喷射43
3.3.1壁面导向型燃烧过程45
3.3.2空气导向型燃烧过程49
3.3.3喷束导向型燃烧过程51
3.4点火与燃烧61
3.4.1稀薄混合气的点火
特点62
3.4.2缸内直喷式汽油机的不
正常点火65
3.4.3缸内直接喷射均质运
行时的燃烧66
3.4.4分层充量运行时的
火焰传播66
3.4.5爆燃70
3.5均质压燃汽油直接喷射73
3.5.1热力学73
3.5.2汽油自着火的方案和运行
策略76
3.5.3干预缸内直接喷射
的可能性79
3.5.4降低燃油耗和有害物排放
的潜力79
3.5.5声学特性81
3.6Diesel/Otto组合式燃烧
过程89
参考文献90
第4章喷油系统概论97
4.1空气辅助低压直接喷射98
4.2高压共轨直接喷射100
4.2.1高压燃油泵102
4.2.2燃油共轨106
4.2.3高压喷油器及其
喷嘴108
4.2.4喷油策略118
参考文献122
第5章功率和转矩124
参考文献131
第6章增压技术132
6.1机械增压134
6.1.1机械增压的结构
形式136
6.1.2旋转活塞式增压器136
6.1.3螺杆式增压器137
6.1.4叶片式增压器137
6.1.5螺旋式增压器138
6.2废气涡轮增压139
6.2.1废气涡轮增压器的功能
和结构141
6.2.2可变涡轮几何截面142
6.3汽油机废气涡轮增压与缸
内直喷的协同配合144
6.4采用电动增压器实现高
增压146
6.4.1电动辅助废气涡轮
增压器147
6.4.2电动增压器147
6.5复合增压系统149
6.5.1并联转换式增压149
6.5.2两级串联可调式
增压150
6.5.3组合增压——机械增压与废
气涡轮增压相结合151
参考文献153
目录●●●●●●●●●●缸内直喷式汽油机系统、原理、研发与前景第7章燃油耗154
7.1效率和燃油耗潜力的
评估158
7.2现有发动机的燃油耗159
参考文献166
第8章发动机小型化和低速化168
8.1小型化168
8.2低速化171
参考文献173
第9章废气排放和减少有害物174
9.1发动机工作过程中有害物
的形成174
9.2废气排放法规178
9.2.1欧洲废气排放法规179
9.2.2美国联邦/加利福尼亚州废
气排放法规181
9.2.3日本废气排放法规184
9.2.4降低燃油耗法规185
9.3降低包括颗粒物在内的有害物
排放186
9.3.1机内措施187
9.3.2废气再循环187
9.3.3化学计量比运行时的废气
后处理188
9.3.4缸内直接喷射稀薄混合气
运行的废气后处理191
9.3.5废气催化转化器的加热
策略194
9.3.6颗粒捕集器196
9.4降低有害物排放的新
途径198
参考文献202
第10章噪声排放204
10.1法规要求204
10.2燃烧噪声206
10.2.1均质GDI与分层GDI的
比较206
10.2.2涡流和滚流水平对燃烧
激振的影响208
10.2.3废气再循环（EGR）对
燃烧噪声的影响208
10.2.4运行模式变换的
影响209
10.2.5分层运行时怠速运转的
优化209
10.3机械噪声210
10.3.1爆燃调节系统的
优化211
10.3.2高压燃油分配系统的
影响212
10.4GDI小型化方案的声学
性能214
10.4.1功率相同机型的
比较214
10.4.2缸内直喷式汽油机小
型化噪声的比较214
10.4.3增压系统的噪声217
10.4.4燃油品质对声学性能的
影响218
10.4.5噪声品质的主动
设计219
参考文献220
第11章汽油直接喷射对发动机其
他系统的影响222
11.1点火系统222
11.1.1火花点火系统222
11.1.2激光点火系统230
11.1.3微波点火系统234
11.2活塞235
11.2.1材料236
11.2.2制造工艺238
11.2.3结构设计和零件
强度239
11.3气门、气门座圈和气门
导管243
11.3.1气门及气门座圈243
11.3.2直喷式汽油机的进气门
积炭245
11.3.3气门导管246
11.3.4轻型气门246
11.4现代汽油机的进气系统247
11.4.1进气系统热力学248
11.4.2自然吸气式汽油机的
进气歧管250
11.4.3增压汽油机的进气
歧管252
11.4.4增压直喷式汽油机的
进气歧管252
11.5曲轴箱通风254
11.6空气脉冲阀259
11.6.1技术描述260
11.6.2结构原理和边界
条件260
11.6.3热力学潜力262
11.7燃油箱通风269
11.8车内辅助加热系统272
11.8.1简介272
11.8.2辅助加热器的种类272
11.8.3PTC电辅助空气
加热器272
11.8.4冷却液电辅助加
热器275
11.8.5燃油辅助加热器276
11.8.6黏液辅助加热器277
11.8.7废气辅助加热器278
11.8.8小结和未来展望279
参考文献280
第12章油电混合动力系统中的
缸内直喷式汽油机283
12.1简介283
12.2乘用车混合动力装置284
参考文献291
第13章燃料和润滑油292
13.1汽油燃料292
13.1.1简介292
13.1.2一般原理292
13.1.3汽油燃料成分和汽油
混合燃料294
13.1.4对汽油燃料的要求及
其实际意义295
13.1.5燃料对废气排放的
影响301
13.1.6汽油含有的生物燃料成
分：生物乙醇和乙基叔
丁基醚（ETBE）302
13.2汽油机润滑剂304
13.2.1润滑剂类型304
13.2.2发动机机油的功能304
13.2.3对发动机机油的
要求304
13.2.4发动机机油的成分305
13.2.5黏度305
13.2.6基础油307
13.2.7添加剂308
13.2.8发动机机油的功能
等级310
13.2.9乘用车制造商的燃油
和润滑油规范314
13.2.10未来展望314
参考文献315
第14章发动机方案316
14.1量产方案316
14.1.1历史316
14.1.2分层充量方案：壁面
和空气导向型燃烧
过程318
14.1.3分层充量方案：喷束导
向型燃烧过程324
14.1.4非增压均质混合气
方案328
14.1.5增压均质混合气
方案332
14.2用于汽车运动的方案及其
对量产车开发的促进341
14.2.1简介341
14.2.2赛车运动中的汽油缸
内直接喷射342
14.2.3用于勒芒24小时耐力赛
的V8双涡轮增压直喷式汽油机342
14.2.4转换成量产的2L增压
直喷式汽油机347
14.2.5赛车运动型与量产型直喷
式汽油机的比较348
14.2.6小结和未来展望349
14.3二冲程缸内直喷式汽
油机349
14.3.1简介349
14.3.2历史350
14.3.3量产方案354
14.3.4应用和未来展望356
参考文献361
第15章直喷式汽油机的市场
发展364
15.1简介364
15.2美国、欧洲和日本市场的
发展364
15.3金砖国家（BRIC）市场的
发展366
第16章未来展望368
参考文献372