定 價(jià):299 元
叢書名:內(nèi)燃機(jī)先進(jìn)技術(shù)譯叢
- 作者:克勞斯·莫倫豪爾
- 出版時(shí)間:2017/12/22
- ISBN:9787111573234
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TK428-62
- 頁(yè)碼:751
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16K
本書由五個(gè)部分構(gòu)成,第壹部分首先對(duì)柴油機(jī)的發(fā)展歷史作了簡(jiǎn)要介紹,然后介紹了柴油機(jī)基本原理,包括增壓系統(tǒng)、柴油機(jī)燃燒、燃油和噴油系統(tǒng)。第二部分到第四部分介紹了柴油機(jī)一些部件的負(fù)荷和設(shè)計(jì)、柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),柴油機(jī)造成的污染以及為了減少污染而采取措施的重要性。第五部分介紹了柴油機(jī)全系列產(chǎn)品,從小型單缸柴油機(jī)一直到大型低速兩沖程柴油機(jī)。附錄列出了柴油機(jī)重要的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。
“這種機(jī)器注定會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)徹底的革命并取代現(xiàn)有的一切” (摘自魯?shù)婪颉さ屹悹栍冢保福梗材辏保霸拢踩战o出版商朱利葉斯·斯普林格的一封信)。
當(dāng)然,狄賽爾陳述的目標(biāo)不太可能按字面實(shí)現(xiàn)。即便如此,柴油機(jī)的確使動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了革命性的變化。本手冊(cè)評(píng)述了柴油機(jī)工程技術(shù)的目前狀況。想想100多年前,魯?shù)婪颉さ屹悹枌⑺麑?duì)熱機(jī)的合理構(gòu)思變成現(xiàn)實(shí)這一重要事件,自然萌發(fā)了出版一本柴油機(jī)手冊(cè)的強(qiáng)烈愿望。1892年,魯?shù)婪蛱岢霾裼蜋C(jī)的專利申請(qǐng),并于次年開(kāi)始了他的發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)工作。在等待了4個(gè)年頭之后,于1897年6月,德國(guó)工程師學(xué)會(huì)在卡塞爾大會(huì)上為他提供了一個(gè)向公眾展示他的發(fā)動(dòng)機(jī)的平臺(tái)。此后不久,該發(fā)動(dòng)機(jī)就以它的天才發(fā)明者的名字命名了。
本手冊(cè)不僅適用于柴油機(jī)專業(yè)人員,而且也適用于具有基本工程知識(shí)或至少對(duì)技術(shù)感興趣的“柴油機(jī)外行”。此外,該手冊(cè)還有助于希望直接、全面、可靠地了解柴油機(jī)工程技術(shù)及其開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀的學(xué)生。
這些目標(biāo)通過(guò)手冊(cè)的五部分結(jié)構(gòu)來(lái)體現(xiàn)。第一部分簡(jiǎn)單地介紹了柴油機(jī)歷史,接著介紹基礎(chǔ)知識(shí),其中包括增壓系統(tǒng)、柴油機(jī)燃燒、燃料及現(xiàn)代噴射系統(tǒng);第二部分至第四部分涉及所選擇的零件的負(fù)荷和設(shè)計(jì)、柴油機(jī)工作過(guò)程、柴油機(jī)污染物及降低污染物排放的重要措施;第五部分展示了從小型單缸柴油機(jī)到大型低速二沖程柴油機(jī)的整個(gè)系列的發(fā)動(dòng)機(jī)。
最近20年來(lái),用于道路和非道路用途的柴油機(jī),作為經(jīng)濟(jì)、清潔、大功率和方便使用的動(dòng)力裝置的發(fā)展日新月異。由于石油儲(chǔ)量的限制和對(duì)氣候變化預(yù)測(cè)的研究,開(kāi)發(fā)工作的焦點(diǎn)繼續(xù)集中在降低燃油消耗和利用替代燃料,同時(shí)盡可能地使排氣清潔,并進(jìn)一步提高柴油機(jī)的功率密度和運(yùn)行性能。開(kāi)發(fā)工作的方向是滿足基本的法定條件,滿足客戶需求以及提高與汽油機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)力(最后這一點(diǎn)也很重要,因?yàn)槠蜋C(jī)在許多領(lǐng)域仍被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)的車用發(fā)動(dòng)機(jī))。
本手冊(cè)考慮到了對(duì)所涉及的主題的詳略加以權(quán)衡。除了利用新型燃燒系統(tǒng)和新燃料來(lái)降低廢氣排放的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)內(nèi)凈化措施外, “排氣后處理” 部分值得特別詳細(xì)介紹。20世紀(jì)90年代在乘用車領(lǐng)域作為標(biāo)準(zhǔn)件使用的氧化催化轉(zhuǎn)換器將很快不再能滿足大氣保護(hù)法的安裝要求;顆粒過(guò)濾器和氮氧化物還原系統(tǒng)(如選擇性催化還原和存儲(chǔ)式催化還原)已經(jīng)變成標(biāo)準(zhǔn)配置。
新型燃燒系統(tǒng)的預(yù)混、均質(zhì)燃燒的比例通常比擴(kuò)散燃燒更大。為了提高功率輸出,增加了最高氣缸壓力以及隨著制動(dòng)平均有效壓力的增長(zhǎng)需要限制負(fù)荷的增加,需要對(duì)增壓技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。本手冊(cè)對(duì)新型燃燒系統(tǒng)與增壓系統(tǒng)的改進(jìn)給予了同樣的關(guān)注。當(dāng)20世紀(jì)90年代末,汽車領(lǐng)域從間接噴射轉(zhuǎn)向直接噴射的時(shí)候,共軌噴油系統(tǒng)作為最佳噴油系統(tǒng)迅速出現(xiàn),并于新千年伊始逐漸(最初僅僅為試用)用于大型柴油機(jī)。實(shí)際上,在各種排量的柴油機(jī)上,共軌系統(tǒng)現(xiàn)在都是標(biāo)準(zhǔn)配置。因此,為了反映當(dāng)前正在進(jìn)行的而并非已經(jīng)結(jié)束的新發(fā)展,本手冊(cè)詳細(xì)介紹了不同的結(jié)構(gòu)形式,如采用電磁式噴油器或采用壓電式噴油器的共軌噴油系統(tǒng)。同樣,對(duì)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制過(guò)程的多種可選方案的電子控制也給出足夠的篇幅進(jìn)行介紹。
為了能夠滿足對(duì)本柴油機(jī)手冊(cè)的期望和要求,我們不僅參考了應(yīng)用型大學(xué)和綜合性大學(xué)的教授們的研究成果,而且還得到了來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的杰出工程師們的密切合作。狄賽爾的發(fā)明本身就是以當(dāng)時(shí)的工程為基礎(chǔ)的,而在狄賽爾時(shí)代之后,在發(fā)動(dòng)機(jī)研究方面,在理論與實(shí)踐之間,在學(xué)術(shù)界與工業(yè)界之間仍然保持著特別緊密的聯(lián)系。
在一代又一代的工程師們、科學(xué)家們和研究人員以及教授們的辛勤工作下,柴油機(jī)繼續(xù)保持著效率最高的內(nèi)燃機(jī)的地位,并且已經(jīng)發(fā)展成一種先進(jìn)的高科技產(chǎn)品。
我們真誠(chéng)地感謝所有的作者———他們或許是工作在需要有無(wú)私奉獻(xiàn)精神的行業(yè)的專家,或許是工作在輕松創(chuàng)意的時(shí)代早已成為過(guò)去式的學(xué)術(shù)界的我們的同行。感謝他們給予的密切合作;感謝他們對(duì)我們的理念的理解與認(rèn)同;感謝他們給出了許多富有成效的論述。我們還要真誠(chéng)地感謝允許它們的員工參與我們的工作,協(xié)助完成文字和主要示圖的編輯以及提供材料的公司。我們還應(yīng)感謝公司和研究所的許多助手,沒(méi)有他們的貢獻(xiàn),這樣的一本內(nèi)容寬泛的手冊(cè)稿件絕不會(huì)完成。
特別感謝羅伯特· 博世(RobertBoschGmbH) 的狄賽爾系統(tǒng)分公司(DieselSystemsDivision),是它給予技術(shù)和資金上的支持,使從一開(kāi)始就能廣泛地開(kāi)展工作成為可能。
盡管有時(shí)是忙碌的節(jié)奏和大量額外的工作,但編輯們極度享受他們與作者、出版商和所有的其他合作者之間的密切合作所帶來(lái)的快樂(lè)。
。耍欤幔酰螅停铮欤欤澹睿瑁幔酰澹颍龋澹欤恚酰簦裕螅悖琚ike2009年9月我的發(fā)動(dòng)機(jī)將繼續(xù)取得巨大進(jìn)展…… (摘自魯?shù)婪颉さ屹悹枺保福梗的辏吩拢橙战o他的妻子的信)
譯者的話
前言
第一部分 柴油機(jī)工作循環(huán)
第1章 柴油機(jī)的發(fā)展史和
基本原理3
1.1 柴油機(jī)的發(fā)展史3
1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)工程基礎(chǔ)11
。.2.1 簡(jiǎn)述11
1.2.2 基本工程數(shù)據(jù)11
。.2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒13
。.2.4 熱力學(xué)原理15
1.2.5 柴油機(jī)的工作過(guò)程18
。.3 燃燒循環(huán)模擬24
。.3.1 簡(jiǎn)述24
。.3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程模擬的
熱力學(xué)基礎(chǔ)25
。.3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程模擬應(yīng)用的
典型實(shí)例32
。.3.4 發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程模擬領(lǐng)域未來(lái)的
研究和發(fā)展36
參考文獻(xiàn)37
第2章 換氣和增壓39
。.1 換氣39
。.1.1 簡(jiǎn)述39
。.1.2 四沖程循環(huán)40
。.1.3 二沖程循環(huán)46
。.2 柴油機(jī)增壓48
2.2.1 簡(jiǎn)述48
。.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)和增壓器的
相互影響50
。.2.3 廢氣渦輪增壓53
2.2.4 廢氣渦輪增壓的
特殊形式67
。.2.5 壓力波增壓(氣波
增壓) 72
。.2.6 機(jī)械增壓73
2.3 程控?fù)Q氣模擬73
參考文獻(xiàn)76
第3章 柴油機(jī)燃燒77
。.1 混合氣的形成和燃燒77
。.1.1 混合氣的形成和
燃燒特點(diǎn)77
3.1.2 混合氣的形成79
。.1.3 著火和著火延遲期84
。.1.4 燃燒和放熱率86
。.1.5 污染物87
。.2 設(shè)計(jì)特點(diǎn)89
。.2.1 燃燒室設(shè)計(jì)89
。.2.2 噴嘴結(jié)構(gòu)90
3.2.3 廢氣再循環(huán)與降低
燃燒溫度91
。.2.4 增壓的影響92
。.3 替代燃燒過(guò)程93
3.4 噴油特性和放熱率的
過(guò)程模擬95
參考文獻(xiàn)96
第4章 燃料97
。.1 汽車用柴油97
4.1.1 簡(jiǎn)述97
。.1.2 可獲得性98
4.1.3 生產(chǎn)98
。.1.4 成分102
4.1.5 柴油添加劑104
。.1.6 質(zhì)量要求107
。.1.7 燃料標(biāo)準(zhǔn)108
4.1.8 基本參數(shù)和試驗(yàn)方法110
。.1.9 未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)118
4.2 替代燃料119
。.2.1 簡(jiǎn)述119
4.2.2 液體燃料122
。.2.3 氣體燃料124
4.2.4 合成燃料125
。.2.5 生命周期評(píng)價(jià)130
4.2.6 新的燃燒系統(tǒng)130
。.2.7 結(jié)論131
。.3 使用重油的船用和固定發(fā)動(dòng)
機(jī)的運(yùn)行132
。.3.1 重油132
。.3.2 重油的處理134
4.3.3 重油發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)136
。.3.4 重油發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能140
4.3.5 重油發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油143
。.4 氣體燃料和氣體
燃料發(fā)動(dòng)機(jī)144
。.4.1 歷史回顧144
4.4.2 氣體燃料及其參數(shù)144
。.4.3 燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的
定義和描述148
4.4.4 混合氣的形成和點(diǎn)燃152
。.4.5 燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的排放155
參考文獻(xiàn)158
第5章 燃油噴射系統(tǒng)160
。.1 噴射流體力學(xué)160
5.1.1 燃料狀態(tài)方程160
。.1.2 建模、模擬與設(shè)計(jì)161
5.2 噴嘴和噴油器體165
。.2.1 噴嘴166
。.2.2 噴油器體和噴嘴噴
油器體總成171
。.3 噴射系統(tǒng)172
。.3.1 基本功能172
。.3.2 直列泵178
。.3.3 分配泵180
。.3.4 單柱塞泵系統(tǒng)182
。.3.5 共軌系統(tǒng)184
。.3.6 大型柴油機(jī)的噴射系統(tǒng)206
。.4 噴射系統(tǒng)計(jì)量213
。.4.1 測(cè)量原理及其應(yīng)用213
。.4.2 計(jì)量要求215
。.4.3 噴油器測(cè)試216
參考文獻(xiàn)217
第6章 燃油噴射控制系統(tǒng)220
。.1 機(jī)械控制220
。.1.1 機(jī)械調(diào)速器的功能220
。.1.2 機(jī)械調(diào)速器的
設(shè)計(jì)220
。.2 電子控制222
6.2.1 控制單元系統(tǒng)概述222
6.2.2 組裝和連接技術(shù)225
。.2.3 數(shù)字中央處理單元225
。.2.4 輸入和輸出電路226
6.2.5 功能和軟件226
。.3 傳感器232
。.4 診斷235
。.4.1 在行駛過(guò)程中的診斷236
。.4.2 車載診斷系統(tǒng)(OBD) 236
6.4.3 維修診斷
(修理廠診斷) 237
。.5 應(yīng)用工程238
。.5.1 應(yīng)用工程的意義238
6.5.2 應(yīng)用工程系統(tǒng)239
。.5.3 應(yīng)用工程過(guò)程和方法240
參考文獻(xiàn)241
第二部分 柴油機(jī)過(guò)程
第7章 發(fā)動(dòng)機(jī)零件載荷分析245
。.1 零件的機(jī)械載荷和
熱載荷245
。.1.1 零件的機(jī)械載荷245
。.1.2 零件的應(yīng)力247
。.1.3 零件應(yīng)力分析252
7.1.4 柴油機(jī)零件的典型破壞253
。.2 發(fā)