缸內直噴式汽油機：系統、原理、研發與前景

《缸內直噴式汽油機：系統、原理、研發與前景》是2016年機械工業出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：缸內直噴式汽油機：系統、原理、研發與前景
• 作者：(德)理察·范·巴斯懷森(RichardvanBasshuysen)主編
• 出版時間：2016年
• 出版社：機械工業出版社
• ISBN：9787111538806

內容簡介

我們怎樣才能迅速有效地減少汽車的資源消耗和有害物排放呢？在我們這個過於嘈雜的世界上能採取哪些降噪措施呢？本書將要討論這些和其它方面的問題，並對汽油機的發展提出具有指導性的建議，後還將嘗試將汽油機與替代動力裝置進行比較。本書首先針對汽車製造和配件供應行業的產品開發人員和生產管理人員及其相關的服務提供商，也可作為科學研究和教學的重要指南。

圖書目錄

譯者的話

第3版前言

第2版前言

第1版前言

主編簡介

第1章簡述1

第2章汽油直接噴射發展史3

參考文獻22

第3章混合氣形成和燃燒過程24

3.1混合氣形成的基本原理26

3.1.1燃油準備27

3.1.2缸內流動特性30

3.2均質混合直接噴射35

3.3分層混合直接噴射43

3.3.1壁面導向型燃燒過程45

3.3.2空氣導向型燃燒過程49

3.3.3噴束導向型燃燒過程51

3.4點火與燃燒61

3.4.1稀薄混合氣的點火

特點62

3.4.2缸內直噴式汽油機的不

正常點火65

3.4.3缸內直接噴射均質運

行時的燃燒66

3.4.4分層充量運行時的

火焰傳播66

3.4.5爆燃70

3.5均質壓燃汽油直接噴射73

3.5.1熱力學73

3.5.2汽油自著火的方案和運行

策略76

3.5.3干預缸內直接噴射

的可能性79

3.5.4降低燃油耗和有害物排放

的潛力79

3.5.5聲學特性81

3.6Diesel/Otto組合式燃燒

過程89

參考文獻90

第4章噴油系統概論97

4.1空氣輔助低壓直接噴射98

4.2高壓共軌直接噴射100

4.2.1高壓燃油泵102

4.2.2燃油共軌106

4.2.3高壓噴油器及其

噴嘴108

4.2.4噴油策略118

參考文獻122

第5章功率和轉矩124

參考文獻131

第6章增壓技術132

6.1機械增壓134

6.1.1機械增壓的結構

形式136

6.1.2旋轉活塞式增壓器136

6.1.3螺桿式增壓器137

6.1.4葉片式增壓器137

6.1.5螺旋式增壓器138

6.2廢氣渦輪增壓139

6.2.1廢氣渦輪增壓器的功能

和結構141

6.2.2可變渦輪幾何截面142

6.3汽油機廢氣渦輪增壓與缸

內直噴的協同配合144

6.4採用電動增壓器實現高

增壓146

6.4.1電動輔助廢氣渦輪

增壓器147

6.4.2電動增壓器147

6.5複合增壓系統149

6.5.1並聯轉換式增壓149

6.5.2兩級串聯可調式

增壓150

6.5.3組合增壓——機械增壓與廢

氣渦輪增壓相結合151

參考文獻153

目錄●●●●●●●●●●缸內直噴式汽油機系統、原理、研發與前景第7章燃油耗154

7.1效率和燃油耗潛力的

評估158

7.2現有發動機的燃油耗159

參考文獻166

第8章發動機小型化和低速化168

8.1小型化168

8.2低速化171

參考文獻173

第9章廢氣排放和減少有害物174

9.1發動機工作過程中有害物

的形成174

9.2廢氣排放法規178

9.2.1歐洲廢氣排放法規179

9.2.2美國聯邦/加利福尼亞州廢

氣排放法規181

9.2.3日本廢氣排放法規184

9.2.4降低燃油耗法規185

9.3降低包括顆粒物在內的有害物

排放186

9.3.1機內措施187

9.3.2廢氣再循環187

9.3.3化學計量比運行時的廢氣

後處理188

9.3.4缸內直接噴射稀薄混合氣

運行的廢氣後處理191

9.3.5廢氣催化轉化器的加熱

策略194

9.3.6顆粒捕集器196

9.4降低有害物排放的新

途徑198

參考文獻202

第10章噪聲排放204

10.1法規要求204

10.2燃燒噪聲206

10.2.1均質GDI與分層GDI的

比較206

10.2.2渦流和滾流水平對燃燒

激振的影響208

10.2.3廢氣再循環（EGR）對

燃燒噪聲的影響208

10.2.4運行模式變換的

影響209

10.2.5分層運行時怠速運轉的

最佳化209

10.3機械噪聲210

10.3.1爆燃調節系統的

最佳化211

10.3.2高壓燃油分配系統的

影響212

10.4GDI小型化方案的聲學

性能214

10.4.1功率相同機型的

比較214

10.4.2缸內直噴式汽油機小

型化噪聲的比較214

10.4.3增壓系統的噪聲217

10.4.4燃油品質對聲學性能的

影響218

10.4.5噪聲品質的主動

設計219

參考文獻220

第11章汽油直接噴射對發動機其

他系統的影響222

11.1點火系統222

11.1.1火花點火系統222

11.1.2雷射點火系統230

11.1.3微波點火系統234

11.2活塞235

11.2.1材料236

11.2.2製造工藝238

11.2.3結構設計和零件

強度239

11.3氣門、氣門座圈和氣門

導管243

11.3.1氣門及氣門座圈243

11.3.2直噴式汽油機的進氣門

積炭245

11.3.3氣門導管246

11.3.4輕型氣門246

11.4現代汽油機的進氣系統247

11.4.1進氣系統熱力學248

11.4.2自然吸氣式汽油機的

進氣歧管250

11.4.3增壓汽油機的進氣

歧管252

11.4.4增壓直噴式汽油機的

進氣歧管252

11.5曲軸箱通風254

11.6空氣脈衝閥259

11.6.1技術描述260

11.6.2結構原理和邊界

條件260

11.6.3熱力學潛力262

11.7燃油箱通風269

11.8車內輔助加熱系統272

11.8.1簡介272

11.8.2輔助加熱器的種類272

11.8.3PTC電輔助空氣

加熱器272

11.8.4冷卻液電輔助加

熱器275

11.8.5燃油輔助加熱器276

11.8.6黏液輔助加熱器277

11.8.7廢氣輔助加熱器278

11.8.8小結和未來展望279

參考文獻280

第12章油電混合動力系統中的

缸內直噴式汽油機283

12.1簡介283

12.2乘用車混合動力裝置284

參考文獻291

第13章燃料和潤滑油292

13.1汽油燃料292

13.1.1簡介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對汽油燃料的要求及

其實際意義295

13.1.5燃料對廢氣排放的

影響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汽油機潤滑劑304

13.2.1潤滑劑類型304

13.2.2發動機機油的功能304

13.2.3對發動機機油的

要求304

13.2.4發動機機油的成分305

13.2.5黏度305

13.2.6基礎油307

13.2.7添加劑308

13.2.8發動機機油的功能

等級310

13.2.9乘用車製造商的燃油

和潤滑油規範314

13.2.10未來展望314

參考文獻315

第14章發動機方案316

14.1量產方案316

14.1.1歷史316

14.1.2分層充量方案：壁面

和空氣導向型燃燒

過程318

14.1.3分層充量方案：噴束導

向型燃燒過程324

14.1.4非增壓均質混合氣

方案328

14.1.5增壓均質混合氣

方案332

14.2用於汽車運動的方案及其

對量產車開發的促進341

14.2.1簡介341

14.2.2賽車運動中的汽油缸

內直接噴射342

14.2.3用於勒芒24小時耐力賽

的V8雙渦輪增壓直噴式汽油機342

14.2.4轉換成量產的2L增壓

直噴式汽油機347

14.2.5賽車運動型與量產型直噴

式汽油機的比較348

14.2.6小結和未來展望349

14.3二衝程缸內直噴式汽

油機349

14.3.1簡介349

14.3.2歷史350

14.3.3量產方案354

14.3.4套用和未來展望356

參考文獻361

第15章直噴式汽油機的市場

發展364

15.1簡介364

15.2美國、歐洲和日本市場的

發展364

15.3金磚國家（BRIC）市場的

發展366

第16章未來展望368

參考文獻372