缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)：系統(tǒng)、原理、研發(fā)與前景

譯者的話
第3版前言
第2版前言
第1版前言
主編簡(jiǎn)介
第1章簡(jiǎn)述1
第2章汽油直接噴射發(fā)展史3
參考文獻(xiàn)22
第3章混合氣形成和燃燒過(guò)程24
3.1混合氣形成的基本原理26
3.1.1燃油準(zhǔn)備27
3.1.2缸內(nèi)流動(dòng)特性30
3.2均質(zhì)混合直接噴射35
3.3分層混合直接噴射43
3.3.1壁面導(dǎo)向型燃燒過(guò)程45
3.3.2空氣導(dǎo)向型燃燒過(guò)程49
3.3.3噴束導(dǎo)向型燃燒過(guò)程51
3.4點(diǎn)火與燃燒61
3.4.1稀薄混合氣的點(diǎn)火
特點(diǎn)62
3.4.2缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)的不
正常點(diǎn)火65
3.4.3缸內(nèi)直接噴射均質(zhì)運(yùn)
行時(shí)的燃燒66
3.4.4分層充量運(yùn)行時(shí)的
火焰?zhèn)鞑?6
3.4.5爆燃70
3.5均質(zhì)壓燃汽油直接噴射73
3.5.1熱力學(xué)73
3.5.2汽油自著火的方案和運(yùn)行
策略76
3.5.3干預(yù)缸內(nèi)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(xué)特性81
3.6Diesel/Otto組合式燃燒
過(guò)程89
參考文獻(xiàn)90
第4章噴油系統(tǒng)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(xiàn)122
第5章功率和轉(zhuǎn)矩124
參考文獻(xiàn)131
第6章增壓技術(shù)132
6.1機(jī)械增壓134
6.1.1機(jī)械增壓的結(jié)構(gòu)
形式136
6.1.2旋轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)141
6.2.2可變渦輪幾何截面142
6.3汽油機(jī)廢氣渦輪增壓與缸
內(nèi)直噴的協(xié)同配合144
6.4采用電動(dòng)增壓器實(shí)現(xiàn)高
增壓146
6.4.1電動(dòng)輔助廢氣渦輪
增壓器147
6.4.2電動(dòng)增壓器147
6.5復(fù)合增壓系統(tǒng)149
6.5.1并聯(lián)轉(zhuǎn)換式增壓149
6.5.2兩級(jí)串聯(lián)可調(diào)式
增壓150
6.5.3組合增壓——機(jī)械增壓與廢
氣渦輪增壓相結(jié)合151
參考文獻(xiàn)153
目錄●●●●●●●●●●缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)系統(tǒng)、原理、研發(fā)與前景第7章燃油耗154
7.1效率和燃油耗潛力的
評(píng)估158
7.2現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油耗159
參考文獻(xiàn)166
第8章發(fā)動(dòng)機(jī)小型化和低速化168
8.1小型化168
8.2低速化171
參考文獻(xiàn)173
第9章廢氣排放和減少有害物174
9.1發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中有害物
的形成174
9.2廢氣排放法規(guī)178
9.2.1歐洲廢氣排放法規(guī)179
9.2.2美國(guó)聯(lián)邦/加利福尼亞州廢
氣排放法規(guī)181
9.2.3日本廢氣排放法規(guī)184
9.2.4降低燃油耗法規(guī)185
9.3降低包括顆粒物在內(nèi)的有害物
排放186
9.3.1機(jī)內(nèi)措施187
9.3.2廢氣再循環(huán)187
9.3.3化學(xué)計(jì)量比運(yùn)行時(shí)的廢氣
后處理188
9.3.4缸內(nèi)直接噴射稀薄混合氣
運(yùn)行的廢氣后處理191
9.3.5廢氣催化轉(zhuǎn)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(xiàn)202
第10章噪聲排放204
10.1法規(guī)要求204
10.2燃燒噪聲206
10.2.1均質(zhì)GDI與分層GDI的
比較206
10.2.2渦流和滾流水平對(duì)燃燒
激振的影響208
10.2.3廢氣再循環(huán)（EGR）對(duì)
燃燒噪聲的影響208
10.2.4運(yùn)行模式變換的
影響209
10.2.5分層運(yùn)行時(shí)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的
優(yōu)化209
10.3機(jī)械噪聲210
10.3.1爆燃調(diào)節(jié)系統(tǒng)的
優(yōu)化211
10.3.2高壓燃油分配系統(tǒng)的
影響212
10.4GDI小型化方案的聲學(xué)
性能214
10.4.1功率相同機(jī)型的
比較214
10.4.2缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)小
型化噪聲的比較214
10.4.3增壓系統(tǒng)的噪聲217
10.4.4燃油品質(zhì)對(duì)聲學(xué)性能的
影響218
10.4.5噪聲品質(zhì)的主動(dòng)
設(shè)計(jì)219
參考文獻(xiàn)220
第11章汽油直接噴射對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)其
他系統(tǒng)的影響222
11.1點(diǎn)火系統(tǒng)222
11.1.1火花點(diǎn)火系統(tǒng)222
11.1.2激光點(diǎn)火系統(tǒng)230
11.1.3微波點(diǎn)火系統(tǒng)234
11.2活塞235
11.2.1材料236
11.2.2制造工藝238
11.2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件
強(qiáng)度239
11.3氣門、氣門座圈和氣門
導(dǎo)管243
11.3.1氣門及氣門座圈243
11.3.2直噴式汽油機(jī)的進(jìn)氣門
積炭245
11.3.3氣門導(dǎo)管246
11.3.4輕型氣門246
11.4現(xiàn)代汽油機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)247
11.4.1進(jìn)氣系統(tǒng)熱力學(xué)248
11.4.2自然吸氣式汽油機(jī)的
進(jìn)氣歧管250
11.4.3增壓汽油機(jī)的進(jìn)氣
歧管252
11.4.4增壓直噴式汽油機(jī)的
進(jìn)氣歧管252
11.5曲軸箱通風(fēng)254
11.6空氣脈沖閥259
11.6.1技術(shù)描述260
11.6.2結(jié)構(gòu)原理和邊界
條件260
11.6.3熱力學(xué)潛力262
11.7燃油箱通風(fēng)269
11.8車內(nèi)輔助加熱系統(tǒng)272
11.8.1簡(jiǎn)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(jié)和未來(lái)展望279
參考文獻(xiàn)280
第12章油電混合動(dòng)力系統(tǒng)中的
缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)283
12.1簡(jiǎn)介283
12.2乘用車混合動(dòng)力裝置284
參考文獻(xiàn)291
第13章燃料和潤(rùn)滑油292
13.1汽油燃料292
13.1.1簡(jiǎn)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(duì)汽油燃料的要求及
其實(shí)際意義295
13.1.5燃料對(duì)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(jī)潤(rùn)滑劑304
13.2.1潤(rùn)滑劑類型304
13.2.2發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的功能304
13.2.3對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的
要求304
13.2.4發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的成分305
13.2.5黏度305
13.2.6基礎(chǔ)油307
13.2.7添加劑308
13.2.8發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的功能
等級(jí)310
13.2.9乘用車制造商的燃油
和潤(rùn)滑油規(guī)范314
13.2.10未來(lái)展望314
參考文獻(xiàn)315
第14章發(fā)動(dòng)機(jī)方案316
14.1量產(chǎn)方案316
14.1.1歷史316
14.1.2分層充量方案：壁面
和空氣導(dǎo)向型燃燒
過(guò)程318
14.1.3分層充量方案：噴束導(dǎo)
向型燃燒過(guò)程324
14.1.4非增壓均質(zhì)混合氣
方案328
14.1.5增壓均質(zhì)混合氣
方案332
14.2用于汽車運(yùn)動(dòng)的方案及其
對(duì)量產(chǎn)車開發(fā)的促進(jìn)341
14.2.1簡(jiǎn)介341
14.2.2賽車運(yùn)動(dòng)中的汽油缸
內(nèi)直接噴射342
14.2.3用于勒芒24小時(shí)耐力賽
的V8雙渦輪增壓直噴式汽油機(jī)342
14.2.4轉(zhuǎn)換成量產(chǎn)的2L增壓
直噴式汽油機(jī)347
14.2.5賽車運(yùn)動(dòng)型與量產(chǎn)型直噴
式汽油機(jī)的比較348
14.2.6小結(jié)和未來(lái)展望349
14.3二沖程缸內(nèi)直噴式汽
油機(jī)349
14.3.1簡(jiǎn)介349
14.3.2歷史350
14.3.3量產(chǎn)方案354
14.3.4應(yīng)用和未來(lái)展望356
參考文獻(xiàn)361
第15章直噴式汽油機(jī)的市場(chǎng)
發(fā)展364
15.1簡(jiǎn)介364
15.2美國(guó)、歐洲和日本市場(chǎng)的
發(fā)展364
15.3金磚國(guó)家（BRIC）市場(chǎng)的
發(fā)展366
第16章未來(lái)展望368
參考文獻(xiàn)372