内燃机设计（第2版）/普通高等教育“十二五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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袁兆成 著

图书标签:

• 内燃机
• 发动机
• 机械工程
• 汽车工程
• 设计
• 高等教育
• 教材
• 十二五规划
• 动力工程
• 热力工程

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111369875

版次：2

商品编码：12226398

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十二五”规划教材 ，

开本：16开

出版时间：2017-06-01

用纸：胶版纸

页数：269

字数：426000

正文语种：中文

内容简介

　　《内燃机设计（第2版）/普通高等教育“十二五”规划教材》讲述了内燃机设计的基本理论、原则和方法。全书共分11章，内容包括内燃机曲柄连杆机构运动学、内燃机平衡的分析方法与平衡措施、曲轴扭转振动理论、配气凸轮的设计和机构动力学分析、主要零部件的设计原则、润滑与冷却系统的设计参数选取原则等。在各章中都结合现代设计理论、手段和工具的发展介绍了现代设计方法的应用。
　　《内燃机设计（第2版）/普通高等教育“十二五”规划教材》为热能与动力工程专业中内燃机专业方向的本科生教材，也可供从事内燃机设计、制造和开发的工程技术人员参考。

作者简介

　　袁兆成，男，博士，1954年出生，长春市人，吉林大学汽车学院内燃机系教授，博士生导师。1977年考入吉林工业大学内燃机专业，1982年考取吉林工业大学内燃机专业硕士研究生，1985年研究生毕业留校，1991-1992年作为访问学者赴法国Vlaencienne大学进修，从事天然气发动机试验研究工作。1998年获得博士学位1994-2005年担任吉林大学内燃机系主任(兼内燃机研究所所长)现任中国汽车工程学会理事、中国汽车工程学会代用燃料汽车分会主任、中国内燃机学会中小功率柴油机分会副主任长期以来主要从事汽车发动机设计理论与方法、发动机振动噪声控制以及噪声仿真分析、代用燃料汽车发动机的研究工作。

内页插图

目录

前言
本书主要符号表

第一章 内燃机设计总论
第一节 内燃机设计的一般流程
第二节 内燃机的主要设计指标
第三节 内燃机的选型
第四节 内燃机主要参数的选择
第五节 现代内燃机设计与技术的发展
思考及复习题

第二章 曲柄连杆机构受力分析
第一节 曲柄连杆机构的运动学
第二节 曲柄连杆机构中的作用力
思考及复习题

第三章 内燃机的平衡
第一节 平衡的基本概念
第二节 旋转惯性力的平衡分析
第三节 单列式内燃机往复惯性力的平衡分析
第四节 双列式内燃机往复惯性力的分析
思考及复习题

第四章 曲轴系统的扭转振动
第一节 扭转振动的基本概念
第二节 内燃机当量扭振系统的组成与简化
第三节 扭转振动系统自由振动计算
第四节 强迫振动与共振
第五节 曲轴系统的激发力矩
第六节 曲轴系统的强迫振动与共振
第七节 扭转振动的消减措施
第八节 扭振的现代测试分析方法
思考及复习题

第五章 配气机构设计
第一节 配气机构的形式及评价
第二节 配气机构运动学和凸轮型线设计
第三节 配气机构动力学
第四节 凸轮轴及气门驱动件设计
第五节 可变配气机构
思考及复习题

第六章 曲轴飞轮组设计
第一节 曲轴的工作情况、设计要求和材料选择
第二节 曲轴的结构设计
第三节 曲轴的疲劳强度校核
第四节 提高曲轴疲劳强度的结构措施和工艺措施
第五节 飞轮的设计
思考及复习题

第七章 连杆组设计
第一节 连杆的设计
第二节 连杆螺栓的设计
第三节 提高螺栓疲劳强度的措施
第四节 连杆的强度计算方法
思考及复习题

第八章 活塞组设计
第一节 活塞设计
第二节 活塞的结构设计
第三节 活塞环设计
思考及复习题

第九章 内燃机滑动轴承设计
第一节 轴承的工作条件和材料要求
第二节 轴瓦的结构设计
第三节 轴心轨迹
思考及复习题

第十章 机体与气缸盖的设计
第一节 机体设计
第二节 气缸与气缸套设计242 第三节 气缸盖设计
思考及复习题

第十一章 内燃机的润滑和冷却系统
第一节 润滑系统
第二节 冷却系统
思考及复习题

参考文献

前言/序言

　　本书是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，在2008年第1版的基础上进行了大量修订。修订内容更多地考虑了我国高校内燃机专业本科生的课堂学习需要，以及企业技术人员进行内燃机自主开发设计的技术需求和现状。本书适用于热能与动力工程专业中内燃机专业方向的本科生教学，主要介绍车用内燃机设计的基本方法和设计原则，内燃机各系统的运动学和动力学基本概念，内容包括曲柄连杆机构运动学、受力分析，内燃机平衡的分析方法与平衡措施，曲轴扭转振动理论，配气凸轮设计方法、配气机构运动学和动力学，主要零部件设计，辅助系统主要参数选取原则等。在各章内容中结合了各种现代设计方法的应用和作者长期从事内燃机设计研究的实际工作体会和经验。
　　由于课时有限，教材中一些章节的内容不必全部作为课堂教学内容，这些内容可以作为自学内容或设计人员的参考资料。有关章节的详细内容还要参阅其他的内燃机设计教学参考书。
　　本书由袁兆成编著，部分插图由苏岩进行整理，方华教授提供了部分CAE分析图片，钱耀义教授对本书进行了审阅并提出了宝贵的意见，在此一并致以诚挚的感谢。

《现代内燃机动力系统：理论、设计与应用》 内容简介 本书致力于深入剖析现代内燃机动力系统的核心理论、关键设计要素及其在广泛领域的实际应用。我们旨在为读者提供一个全面、系统且具有前瞻性的视角，理解从基本原理到前沿技术的演进，从而掌握构建高效、环保、性能卓越的内燃机动力单元的能力。本书的编写，既强调了内燃机作为一种成熟动力技术的深厚积淀，也紧密追踪了其在应对日益严苛的排放法规和能源挑战下的创新发展。 第一部分：内燃机基本原理与热力学基础 本部分将从内燃机工作的基本热力学循环入手，对理想循环（如奥托循环、迪塞尔循环、混合循环）进行深入分析。我们将详细阐述各循环的能量转换过程、效率影响因素，并引入实际循环的概念，分析其与理想循环的差异，并探讨产生这些差异的原因，如热损失、机械损失、燃烧过程不完全等。 燃烧过程的化学与物理基础： 深入研究燃料的化学成分、燃烧反应机理、火焰传播速度、绝热指数等关键参数。我们将讨论不同类型燃料（汽油、柴油、天然气、生物燃料等）的特性及其对燃烧过程的影响。同时，会详细讲解燃烧过程中的传热传质现象，包括预混合燃烧、扩散燃烧等燃烧模式的特点。 热力学性能指标与分析方法： 详细介绍内燃机的各项性能指标，如指示功、有效功、机械效率、热效率（指示热效率、有效热效率）、燃油消耗率等。我们将提供一套完整的分析框架，帮助读者理解这些指标之间的相互关系，并学会如何通过实验数据或模拟计算来评估内燃机的性能。 进气与排气系统： 分析进排气系统的设计对发动机性能的影响。我们将讨论不同形式的进气歧管、排气歧管设计，如等长设计、可变长度进气歧管等，以及它们如何优化气流组织和容积效率。此外，还会探讨增压技术（机械增压、涡轮增压）的基本原理及其对提升功率和效率的作用。 第二部分：内燃机关键部件的设计与优化 本部分将聚焦内燃机各个核心部件的设计理念、制造工艺以及性能优化策略。我们将从结构力学、材料科学、流体力学等多个学科角度，剖析各部件在承受高温高压、高速运转等极端工况下的设计要求。 气缸、活塞、连杆与曲轴： 详细讲解气缸的结构设计，包括缸孔尺寸、缸壁厚度、冷却水道布置等，以及这些参数如何影响散热和磨损。深入研究活塞的设计，包括活塞顶形状（对于不同燃烧室设计的重要性）、活塞环的密封原理与材料选择，以及活塞裙部设计对减小侧向力的作用。对连杆和曲轴的强度设计、材料选择（如锻钢、铸铁）、动平衡等进行详细阐述，确保动力传输的平稳与可靠。 气门机构与配气相位： 深入分析气门机构的设计，包括气门升程、气门正时、气门重叠等关键参数。我们将讨论不同类型的配气机构，如顶置式（OHC）、双顶置式（DOHC）以及其对发动机性能的优势。详细讲解气门密封技术，包括气门座的加工精度、气门导管的润滑设计等。 燃烧室设计： 探讨不同燃烧室构型（如平板型、碗型、楔形、半球形等）的设计原则，以及它们如何影响燃油雾化、混合气形成、火焰传播和燃烧稳定性。我们将分析高压缩比设计对热效率的提升潜力，以及其可能带来的爆震问题。 冷却系统与润滑系统： 详细分析内燃机冷却系统的设计，包括水冷与风冷系统的原理、组成部分（水泵、散热器、节温器、风扇等）以及其工作流程。探讨冷却系统对发动机温度控制的重要性，以及散热不良可能导致的性能下降和部件损坏。深入研究润滑系统，包括润滑油的种类、黏度选择，油泵、滤清器、油道的布置，以及润滑在减少摩擦、降低磨损、带走热量等方面的关键作用。 第三部分：现代内燃机的新技术与发展趋势 随着科技的进步和环保要求的提升，内燃机技术正经历着深刻的变革。本部分将着重介绍当前内燃机领域的前沿技术和未来发展方向。 燃油喷射系统与燃烧控制： 深入研究高压直喷技术（如缸内直喷GDI、柴油共轨直喷CRDI）的原理、优势及其在提升燃油经济性和降低排放方面的作用。详细讲解不同喷油器设计（如多孔喷油器、针阀式喷油器）对燃油雾化质量的影响。讨论精确的燃油喷射策略（如多阶段喷射）如何优化燃烧过程。 废气再循环（EGR）与后处理技术： 详细阐述废气再循环（EGR）技术在降低NOx排放中的作用机理，以及其对燃烧过程的影响。深入研究各种尾气后处理技术，包括三元催化转化器（TWC）、柴油氧化催化器（DOC）、颗粒物捕集器（DPF）、选择性催化还原（SCR）等，及其在去除HC、CO、PM、NOx等有害物质方面的原理和应用。 可变气门正时与升程（VVT/VVL）技术： 详细介绍可变气门正时（VVT）和可变气门升程（VVL）技术的工作原理、控制方式以及它们如何通过优化配气相位和气门升程来提升不同工况下的发动机性能和燃油经济性。 替代燃料与混合动力技术： 探讨天然气（CNG/LNG）、液化石油气（LPG）、生物燃料（乙醇、生物柴油）以及氢燃料等替代燃料在内燃机中的应用。深入分析混合动力系统（HEV）的基本结构、工作模式（如串联、并联、混联）以及其在提高燃油效率、降低排放方面的优势。 智能控制与诊断： 介绍电子控制单元（ECU）在发动机管理系统（EMS）中的核心作用，以及传感器（如氧传感器、爆震传感器、凸轮轴位置传感器等）如何实时监测发动机工况。探讨先进的诊断技术，包括故障码读取、数据流分析等，以及它们在发动机故障诊断与维修中的应用。 第四部分：内燃机在不同领域的应用与挑战 本部分将审视内燃机在不同应用场景下的特点、性能需求以及面临的挑战。 汽车动力系统： 详细分析乘用车、商用车、工程机械等不同类型车辆对发动机的性能要求，如动力输出、燃油经济性、 NVH（噪声、振动、声振粗糙度）特性等。 航空与船舶动力： 探讨航空发动机（喷气发动机、活塞式发动机）和船用柴油机的特殊设计要求，如高功率密度、高可靠性、长寿命等。 发电与工业应用： 分析内燃机在分布式发电、应急电源、工业设备动力源等方面的应用，以及其在可靠性、经济性方面的优势。 本书的目标是为从事内燃机设计、制造、研发、维修以及对内燃机技术感兴趣的读者提供一本权威、实用的参考书。我们力求通过清晰的逻辑、严谨的论述和丰富的实例，帮助读者构建扎实的理论基础，掌握前沿的设计方法，并深刻理解内燃机技术在现代社会中的重要作用及其未来的发展潜力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名即将踏入工程设计行业的应届毕业生，我的专业是热能动力工程，内燃机是课程中的重要组成部分。在课堂上，我们接触了大量的理论知识，但对于如何将这些理论转化为实际的设计，我仍然感到有些迷茫。我希望这本书能够提供一个清晰的、循序渐进的设计流程和方法论。从发动机的基本参数确定，到主要零部件（如气缸、活塞、曲轴、连杆）的强度和刚度校核，再到进排气系统、燃油系统、冷却系统、润滑系统的匹配设计，我希望都能在这本书中找到详细的指导。我特别希望能看到一些关于材料选择、加工工艺以及热力学性能优化的实际案例。此外，对于现代内燃机越来越重要的电子控制技术，如ECU的控制策略、传感器和执行器的选型，如果书中有所涉及，那对我而言将是锦上添花。我期望这本书能成为我进入职场后的一个得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我必须承认，最开始吸引我的是它严谨的标题和“十二五”规划教材的标签，这让我觉得它一定是理论功底扎实、内容前沿的著作。我从事汽车研发工作已经有几年了，虽然不是核心设计岗位，但对于发动机的整体原理和发展趋势总是保持着极大的兴趣。尤其是在当前新能源汽车浪潮风起云涌的背景下，传统内燃机的未来走向、技术革新以及如何与新能源技术融合，都是我思考的重点。我希望能通过阅读这样一本教材，不仅巩固我现有的知识体系，更能深入了解一些我可能在实际工作中接触不到但至关重要的设计细节。例如，燃烧室的设计、配气机构的优化、润滑系统和冷却系统的具体参数选择，这些看似基础但影响深远的设计要素，往往是决定发动机性能和效率的关键。我期待这本书能够提供清晰的原理阐述，丰富的图示和案例分析，帮助我理解这些复杂的设计是如何一步步实现的，并且对于不同工况下的性能表现有更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

作为一名有着多年发动机维修经验的技师，我对内燃机的结构和工作原理有着非常直观的感受。很多时候，我们在维修过程中遇到各种各样的问题，虽然知道如何去解决，但对于这些问题的根源，以及最初的设计理念，我总觉得理解不够深入。我希望通过这本书，能够系统地了解发动机设计背后的逻辑和理论。比如，为什么某个零件的材质选择如此重要？不同加工工艺对零件性能有什么影响？在设计过程中，工程师们是如何权衡功率、油耗、排放和成本的？我特别希望能看到关于发动机可靠性设计和耐久性测试方面的介绍，这对于我们维修一线来说非常有价值。同时，我也想了解一些关于发动机故障诊断的原理，以及如何从设计角度去预防和减少故障的发生。这本书是否能帮助我从一个“修理者”的视角，更深入地理解和洞察“创造者”的思维，这是我购买这本书的初衷。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对机械工程充满热情的爱好者，虽然我的职业与此无关，但我一直致力于通过阅读来拓展我的知识边界。我对内燃机的机械美感和工程学原理深深着迷，特别是它如何通过精密的燃烧过程和机械联动来驱动车辆。我希望这本书能够以一种相对易于理解的方式，向我介绍内燃机的基本构成、工作原理，以及一些核心部件的设计理念。例如，我希望能够清晰地理解活塞环的作用，为什么曲轴的形状是那样设计的，以及进排气门的工作时序是如何控制的。这本书是否能提供一些关于发动机性能指标（如马力、扭矩、燃油经济性）是如何通过设计参数来达到的解释？我也希望能了解到一些不同类型发动机（例如， inline-four, V6, boxer engine）的基本特点和它们在设计上的侧重点。我对这些细节非常感兴趣，希望能在这本书中找到答案。

评分☆☆☆☆☆

我是一位刚刚步入机械设计领域的研究生，我的导师推荐我阅读这本书，说是希望能为我后续的毕业设计打下坚实的基础。我一直对发动机这种精密而又充满力量的机械装置充满好奇，尤其是它内部各种零件的巧妙配合，以及如何将燃料的化学能转化为动能，这其中的工程智慧令我着迷。我希望这本书能够详细地讲解从缸体、活塞、连杆、曲轴等核心部件的设计要点，到进排气系统、燃油供给系统、点火系统的具体设计方法。我特别想了解不同类型的内燃机（如汽油机、柴油机，以及它们的直喷、涡轮增压等技术）在设计上的差异和各自的优势。此外，我也对发动机的性能计算和仿真分析方法感兴趣，如果书中能包含相关的介绍，那对我目前的学习将是巨大的帮助。这本书是否能帮助我理解如何根据不同的应用需求（如乘用车、商用车、船舶发动机等）来选择和设计合适的内燃机，这也是我非常期待的。