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第1章 总论1

1.1 概述1

1.2 柴油机的理想循环4

1.3 内燃机性能14

1.4 内燃机类型、应用及发展19

1.4.1 柴油机的分类19

1.4.2 应用和发展22

作业题24

第2章 柴油机的可燃混合气形成25

2.1 概述25

2.2 燃油喷射26

2.2.1 喷油压力的建立及变化26

2.2.2 喷油规律29

2.2.3 燃油的雾化和分布31

2.2.4 不正常喷射及其消除35

2.3 气体运动与燃烧室36

2.3.1 柴油机的燃烧室36

2.3.2 气体运动40

2.4 柴油机的供油装置及系统42

2.4.1 供油装置及系统组成42

2.4.2 喷油器43

2.4.3 喷油泵44

2.4.4 泵喷油器49

2.4.5 燃油系统其他重要部件52

2.5 电控燃油喷射系统53

2.5.1 概述53

2.5.2 共轨系统工作原理54

作业题56

第3章 柴油机燃烧57

3.1 概述57

3.2 柴油机的燃烧机理57

3.3 柴油机的燃烧过程59

3.3.1 燃烧过程进行情况59

3.3.2 对柴油机燃烧的基本要求61

3.4 燃烧过程参数及其测量61

3.5 燃烧产物63

3.5.1 柴油机排放物的生成机理及影响因素分析63

3.5.2 柴油机排放控制69

3.5.3 柴油机的排放标准70

3.5.4 烟度测量及烟气分析72

3.6 改善柴油机燃烧的基本途径75

3.6.1 影响柴油机燃烧的主要因素75

3.6.2 改善柴油机燃烧的基本途径77

作业题79

第4章 柴油机主体机件80

4.1 燃烧室组件80

4.1.1 概述80

4.1.2 气缸80

4.1.3 气缸盖85

4.2 动力传递组件87

4.2.1 概述87

4.2.2 活塞组件91

4.2.3 连杆96

4.3 曲轴和主轴承100

4.3.1 组成及要求100

4.3.2 曲柄100

4.3.3 扭振及减振器102

4.3.4 主轴承103

作业题104

第5章 柴油机换气105

5.1 柴油机换气过程105

5.1.1 四冲程柴油机的换气过程105

5.1.2 二冲程柴油机的换气过程108

5.2 评定柴油机换气质量的指标参数111

5.2.1 残余废气系数φr与扫气效率ηs112

5.2.2 充量系数φc113

5.2.3 扫气系数φs与给气比φk（βk）114

5.2.4 泵气功与泵气损失114

5.3 影响换气质量的因素117

5.3.1 充量系数φc分析式117

5.3.2 影响φc的因素分析118

5.4 换气系统结构121

5.4.1 概述121

5.4.2 气门机构121

5.4.3 凸轮机构127

5.4.4 传动装置128

5.5 电控换气系统132

5.5.1 可变配气系统在柴油机上的应用133

5.5.2 可变配气系统的结构和工作原理133

作业题136

第6章 柴油机增压137

6.1 增压原理137

6.1.1 增压的目的137

6.1.2 实现增压的基本方法137

6.1.3 柴油机排气可用能及利用139

6.2 柴油机的涡轮增压系统142

6.2.1 脉冲系统142

6.2.2 定压系统144

6.2.3 脉冲转换器、多脉冲系统及MPC系统145

6.3 增压器147

6.3.1 增压器分类及型号147

6.3.2 压气机148

6.3.3 废气涡轮机158

6.3.4 柴油机涡轮增压器实例167

6.4 柴油机和增压器的配合工作171

6.4.1 概述171

6.4.2 柴油机的通流特性171

6.4.3 柴油机和增压器的配合173

6.5 高增压及新型增压系统180

6.5.1 两级涡轮增压180

6.5.2 补燃高增压系统181

6.5.3 新型增压系统183

6.5.4 高增压柴油机的主要困难和改进措施188

作业题191

第7章 柴油机运动学、动力学和强度分析192

7.1 强度分析192

7.1.1 常规强度校核192

7.1.2 有限元方法196

7.2 曲柄—连杆机构的运动学和动力学204

7.2.1 活塞的位移、速度、加速度205

7.2.2 曲柄—连杆机构的往复惯性力和离心惯性力207

7.2.3 曲柄—连杆机构的作用力分析与动力学计算209

7.3 柴油机的曲柄排列和发火顺序213

7.3.1 气缸编号的规定和曲柄端面图213

7.3.2 直列式柴油机的曲柄排列和发火顺序213

7.4 柴油机的回转不均匀性及飞轮转动惯量的计算216

7.4.1 柴油机的扭矩不均匀系数和回转不均匀度216

7.4.2 柴油机飞轮转动惯量的计算218

7.5 柴油机平衡性计算和平衡方法219

7.5.1 单缸柴油机振动力源分析及平衡219

7.5.2 直列式多缸柴油机振动力222

7.5.3 直列式多缸柴油机平衡法229

7.5.4 V型发动机振动力源同直列式发动机振动力源的主要区别233

7.6 轴系扭转振动234

7.6.1 简单轴系固有扭转振动234

7.6.2 轴系的当量扭振系统235

7.6.3 复杂轴系扭转振动236

7.6.4 自由振动237

7.6.5 受迫振动243

7.6.6 轴系扭转振动许用应力248

作业题249

第8章 柴油机热力学分析251

8.1 柴油机循环参数分析251

8.1.1 柴油机热平衡分析251

8.1.2 柴油机机械损失与机械效率分析254

8.1.3 柴油机指示效率分析257

8.1.4 对平均指示压力的分析260

8.2 柴油机近似热力计算262

8.2.1 燃料热化学计算262

8.2.2 过程参数估算264

8.2.3 四冲程柴油机实际近似p-V示功图的绘制270

8.2.4 平均指示压力pmi和指示热效率ηit的计算271

8.3 柴油机工作过程数值计算概述271

8.3.1 概述271

8.3.2 柴油机工质热力性质274

8.3.3 柴油机热力系统的划分277

8.3.4 气缸内热力过程计算278

作业题286

第9章 柴油机的特性287

9.1 概述287

9.2 柴油机的负荷特性与万有特性288

9.2.1 柴油机的负荷特性288

9.2.2 柴油机的万有特性291

9.3 柴油机的速度特性294

9.3.1 概述294

9.3.2 性能指标变化规律295

9.3.3 速度特性的实用意义297

9.4 柴油机的推进特性298

9.4.1 概述298

9.4.2 推进特性性能指标变化规律298

9.4.3 对几个管理问题的分析302

9.5 柴油机的功率标定及许用工作范围302

9.5.1 柴油机功率的标定302

9.5.2 柴油机许用工作范围303

作业题307

第10章 润滑与冷却系统308

10.1 润滑系统308

10.1.1 概述308

10.1.2 润滑系统组成及特点309

10.1.3 润滑系统主要部件的结构及工作原理311

10.2 冷却系统314

10.2.1 概述314

10.2.2 冷却系统组成及特点314

10.2.3 冷却系统主要部件的结构及工作原理316

作业题319

第11章 柴油机操作与控制320

11.1 柴油机的调速与调速系统320

11.1.1 柴油机工况特性320

11.1.2 柴油机的调速系统及性能321

11.1.3 柴油机调速器327

11.2 柴油机的起动332

11.2.1 概述332

11.2.2 起动装置333

11.3 柴油机换向336

11.3.1 基本原理336

11.3.2 换向装置337

11.4 柴油机操纵系统339

11.4.1 油量控制机构340

11.4.2 换向控制机构340

11.4.3 起动控制机构341

11.4.4 连锁装置342

11.5 柴油机的使用管理344

11.5.1 柴油机的起动344

11.5.2 柴油机运转中的管理346

11.5.3 柴油机停车347

11.5.4 柴油机的主要故障诊断348

作业题350