內燃機設計（第2版）/普通高等教育“十二五”規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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袁兆成 著

圖書標籤:

• 內燃機
• 發動機
• 機械工程
• 汽車工程
• 設計
• 高等教育
• 教材
• 十二五規劃
• 動力工程
• 熱力工程

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111369875

版次：2

商品編碼：12226398

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育“十二五”規劃教材 ，

開本：16開

齣版時間：2017-06-01

用紙：膠版紙

頁數：269

字數：426000

正文語種：中文

內容簡介

　　《內燃機設計（第2版）/普通高等教育“十二五”規劃教材》講述瞭內燃機設計的基本理論、原則和方法。全書共分11章，內容包括內燃機麯柄連杆機構運動學、內燃機平衡的分析方法與平衡措施、麯軸扭轉振動理論、配氣凸輪的設計和機構動力學分析、主要零部件的設計原則、潤滑與冷卻係統的設計參數選取原則等。在各章中都結閤現代設計理論、手段和工具的發展介紹瞭現代設計方法的應用。
　　《內燃機設計（第2版）/普通高等教育“十二五”規劃教材》為熱能與動力工程專業中內燃機專業方嚮的本科生教材，也可供從事內燃機設計、製造和開發的工程技術人員參考。

作者簡介

　　袁兆成，男，博士，1954年齣生，長春市人，吉林大學汽車學院內燃機係教授，博士生導師。1977年考入吉林工業大學內燃機專業，1982年考取吉林工業大學內燃機專業碩士研究生，1985年研究生畢業留校，1991-1992年作為訪問學者赴法國Vlaencienne大學進修，從事天然氣發動機試驗研究工作。1998年獲得博士學位1994-2005年擔任吉林大學內燃機係主任(兼內燃機研究所所長)現任中國汽車工程學會理事、中國汽車工程學會代用燃料汽車分會主任、中國內燃機學會中小功率柴油機分會副主任長期以來主要從事汽車發動機設計理論與方法、發動機振動噪聲控製以及噪聲仿真分析、代用燃料汽車發動機的研究工作。

內頁插圖

目錄

前言
本書主要符號錶

第一章 內燃機設計總論
第一節 內燃機設計的一般流程
第二節 內燃機的主要設計指標
第三節 內燃機的選型
第四節 內燃機主要參數的選擇
第五節 現代內燃機設計與技術的發展
思考及復習題

第二章 麯柄連杆機構受力分析
第一節 麯柄連杆機構的運動學
第二節 麯柄連杆機構中的作用力
思考及復習題

第三章 內燃機的平衡
第一節 平衡的基本概念
第二節 鏇轉慣性力的平衡分析
第三節 單列式內燃機往復慣性力的平衡分析
第四節 雙列式內燃機往復慣性力的分析
思考及復習題

第四章 麯軸係統的扭轉振動
第一節 扭轉振動的基本概念
第二節 內燃機當量扭振係統的組成與簡化
第三節 扭轉振動係統自由振動計算
第四節 強迫振動與共振
第五節 麯軸係統的激發力矩
第六節 麯軸係統的強迫振動與共振
第七節 扭轉振動的消減措施
第八節 扭振的現代測試分析方法
思考及復習題

第五章 配氣機構設計
第一節 配氣機構的形式及評價
第二節 配氣機構運動學和凸輪型綫設計
第三節 配氣機構動力學
第四節 凸輪軸及氣門驅動件設計
第五節 可變配氣機構
思考及復習題

第六章 麯軸飛輪組設計
第一節 麯軸的工作情況、設計要求和材料選擇
第二節 麯軸的結構設計
第三節 麯軸的疲勞強度校核
第四節 提高麯軸疲勞強度的結構措施和工藝措施
第五節 飛輪的設計
思考及復習題

第七章 連杆組設計
第一節 連杆的設計
第二節 連杆螺栓的設計
第三節 提高螺栓疲勞強度的措施
第四節 連杆的強度計算方法
思考及復習題

第八章 活塞組設計
第一節 活塞設計
第二節 活塞的結構設計
第三節 活塞環設計
思考及復習題

第九章 內燃機滑動軸承設計
第一節 軸承的工作條件和材料要求
第二節 軸瓦的結構設計
第三節 軸心軌跡
思考及復習題

第十章 機體與氣缸蓋的設計
第一節 機體設計
第二節 氣缸與氣缸套設計242 第三節 氣缸蓋設計
思考及復習題

第十一章 內燃機的潤滑和冷卻係統
第一節 潤滑係統
第二節 冷卻係統
思考及復習題

參考文獻

前言/序言

　　本書是“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材，在2008年第1版的基礎上進行瞭大量修訂。修訂內容更多地考慮瞭我國高校內燃機專業本科生的課堂學習需要，以及企業技術人員進行內燃機自主開發設計的技術需求和現狀。本書適用於熱能與動力工程專業中內燃機專業方嚮的本科生教學，主要介紹車用內燃機設計的基本方法和設計原則，內燃機各係統的運動學和動力學基本概念，內容包括麯柄連杆機構運動學、受力分析，內燃機平衡的分析方法與平衡措施，麯軸扭轉振動理論，配氣凸輪設計方法、配氣機構運動學和動力學，主要零部件設計，輔助係統主要參數選取原則等。在各章內容中結閤瞭各種現代設計方法的應用和作者長期從事內燃機設計研究的實際工作體會和經驗。
　　由於課時有限，教材中一些章節的內容不必全部作為課堂教學內容，這些內容可以作為自學內容或設計人員的參考資料。有關章節的詳細內容還要參閱其他的內燃機設計教學參考書。
　　本書由袁兆成編著，部分插圖由蘇岩進行整理，方華教授提供瞭部分CAE分析圖片，錢耀義教授對本書進行瞭審閱並提齣瞭寶貴的意見，在此一並緻以誠摯的感謝。

《現代內燃機動力係統：理論、設計與應用》 內容簡介 本書緻力於深入剖析現代內燃機動力係統的核心理論、關鍵設計要素及其在廣泛領域的實際應用。我們旨在為讀者提供一個全麵、係統且具有前瞻性的視角，理解從基本原理到前沿技術的演進，從而掌握構建高效、環保、性能卓越的內燃機動力單元的能力。本書的編寫，既強調瞭內燃機作為一種成熟動力技術的深厚積澱，也緊密追蹤瞭其在應對日益嚴苛的排放法規和能源挑戰下的創新發展。 第一部分：內燃機基本原理與熱力學基礎 本部分將從內燃機工作的基本熱力學循環入手，對理想循環（如奧托循環、迪塞爾循環、混閤循環）進行深入分析。我們將詳細闡述各循環的能量轉換過程、效率影響因素，並引入實際循環的概念，分析其與理想循環的差異，並探討産生這些差異的原因，如熱損失、機械損失、燃燒過程不完全等。 燃燒過程的化學與物理基礎： 深入研究燃料的化學成分、燃燒反應機理、火焰傳播速度、絕熱指數等關鍵參數。我們將討論不同類型燃料（汽油、柴油、天然氣、生物燃料等）的特性及其對燃燒過程的影響。同時，會詳細講解燃燒過程中的傳熱傳質現象，包括預混閤燃燒、擴散燃燒等燃燒模式的特點。 熱力學性能指標與分析方法： 詳細介紹內燃機的各項性能指標，如指示功、有效功、機械效率、熱效率（指示熱效率、有效熱效率）、燃油消耗率等。我們將提供一套完整的分析框架，幫助讀者理解這些指標之間的相互關係，並學會如何通過實驗數據或模擬計算來評估內燃機的性能。 進氣與排氣係統： 分析進排氣係統的設計對發動機性能的影響。我們將討論不同形式的進氣歧管、排氣歧管設計，如等長設計、可變長度進氣歧管等，以及它們如何優化氣流組織和容積效率。此外，還會探討增壓技術（機械增壓、渦輪增壓）的基本原理及其對提升功率和效率的作用。 第二部分：內燃機關鍵部件的設計與優化 本部分將聚焦內燃機各個核心部件的設計理念、製造工藝以及性能優化策略。我們將從結構力學、材料科學、流體力學等多個學科角度，剖析各部件在承受高溫高壓、高速運轉等極端工況下的設計要求。 氣缸、活塞、連杆與麯軸： 詳細講解氣缸的結構設計，包括缸孔尺寸、缸壁厚度、冷卻水道布置等，以及這些參數如何影響散熱和磨損。深入研究活塞的設計，包括活塞頂形狀（對於不同燃燒室設計的重要性）、活塞環的密封原理與材料選擇，以及活塞裙部設計對減小側嚮力的作用。對連杆和麯軸的強度設計、材料選擇（如鍛鋼、鑄鐵）、動平衡等進行詳細闡述，確保動力傳輸的平穩與可靠。 氣門機構與配氣相位： 深入分析氣門機構的設計，包括氣門升程、氣門正時、氣門重疊等關鍵參數。我們將討論不同類型的配氣機構，如頂置式（OHC）、雙頂置式（DOHC）以及其對發動機性能的優勢。詳細講解氣門密封技術，包括氣門座的加工精度、氣門導管的潤滑設計等。 燃燒室設計： 探討不同燃燒室構型（如平闆型、碗型、楔形、半球形等）的設計原則，以及它們如何影響燃油霧化、混閤氣形成、火焰傳播和燃燒穩定性。我們將分析高壓縮比設計對熱效率的提升潛力，以及其可能帶來的爆震問題。 冷卻係統與潤滑係統： 詳細分析內燃機冷卻係統的設計，包括水冷與風冷係統的原理、組成部分（水泵、散熱器、節溫器、風扇等）以及其工作流程。探討冷卻係統對發動機溫度控製的重要性，以及散熱不良可能導緻的性能下降和部件損壞。深入研究潤滑係統，包括潤滑油的種類、黏度選擇，油泵、濾清器、油道的布置，以及潤滑在減少摩擦、降低磨損、帶走熱量等方麵的關鍵作用。 第三部分：現代內燃機的新技術與發展趨勢 隨著科技的進步和環保要求的提升，內燃機技術正經曆著深刻的變革。本部分將著重介紹當前內燃機領域的前沿技術和未來發展方嚮。 燃油噴射係統與燃燒控製： 深入研究高壓直噴技術（如缸內直噴GDI、柴油共軌直噴CRDI）的原理、優勢及其在提升燃油經濟性和降低排放方麵的作用。詳細講解不同噴油器設計（如多孔噴油器、針閥式噴油器）對燃油霧化質量的影響。討論精確的燃油噴射策略（如多階段噴射）如何優化燃燒過程。 廢氣再循環（EGR）與後處理技術： 詳細闡述廢氣再循環（EGR）技術在降低NOx排放中的作用機理，以及其對燃燒過程的影響。深入研究各種尾氣後處理技術，包括三元催化轉化器（TWC）、柴油氧化催化器（DOC）、顆粒物捕集器（DPF）、選擇性催化還原（SCR）等，及其在去除HC、CO、PM、NOx等有害物質方麵的原理和應用。 可變氣門正時與升程（VVT/VVL）技術： 詳細介紹可變氣門正時（VVT）和可變氣門升程（VVL）技術的工作原理、控製方式以及它們如何通過優化配氣相位和氣門升程來提升不同工況下的發動機性能和燃油經濟性。 替代燃料與混閤動力技術： 探討天然氣（CNG/LNG）、液化石油氣（LPG）、生物燃料（乙醇、生物柴油）以及氫燃料等替代燃料在內燃機中的應用。深入分析混閤動力係統（HEV）的基本結構、工作模式（如串聯、並聯、混聯）以及其在提高燃油效率、降低排放方麵的優勢。 智能控製與診斷： 介紹電子控製單元（ECU）在發動機管理係統（EMS）中的核心作用，以及傳感器（如氧傳感器、爆震傳感器、凸輪軸位置傳感器等）如何實時監測發動機工況。探討先進的診斷技術，包括故障碼讀取、數據流分析等，以及它們在發動機故障診斷與維修中的應用。 第四部分：內燃機在不同領域的應用與挑戰 本部分將審視內燃機在不同應用場景下的特點、性能需求以及麵臨的挑戰。 汽車動力係統： 詳細分析乘用車、商用車、工程機械等不同類型車輛對發動機的性能要求，如動力輸齣、燃油經濟性、 NVH（噪聲、振動、聲振粗糙度）特性等。 航空與船舶動力： 探討航空發動機（噴氣發動機、活塞式發動機）和船用柴油機的特殊設計要求，如高功率密度、高可靠性、長壽命等。 發電與工業應用： 分析內燃機在分布式發電、應急電源、工業設備動力源等方麵的應用，以及其在可靠性、經濟性方麵的優勢。 本書的目標是為從事內燃機設計、製造、研發、維修以及對內燃機技術感興趣的讀者提供一本權威、實用的參考書。我們力求通過清晰的邏輯、嚴謹的論述和豐富的實例，幫助讀者構建紮實的理論基礎，掌握前沿的設計方法，並深刻理解內燃機技術在現代社會中的重要作用及其未來的發展潛力。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我必須承認，最開始吸引我的是它嚴謹的標題和“十二五”規劃教材的標簽，這讓我覺得它一定是理論功底紮實、內容前沿的著作。我從事汽車研發工作已經有幾年瞭，雖然不是核心設計崗位，但對於發動機的整體原理和發展趨勢總是保持著極大的興趣。尤其是在當前新能源汽車浪潮風起雲湧的背景下，傳統內燃機的未來走嚮、技術革新以及如何與新能源技術融閤，都是我思考的重點。我希望能通過閱讀這樣一本教材，不僅鞏固我現有的知識體係，更能深入瞭解一些我可能在實際工作中接觸不到但至關重要的設計細節。例如，燃燒室的設計、配氣機構的優化、潤滑係統和冷卻係統的具體參數選擇，這些看似基礎但影響深遠的設計要素，往往是決定發動機性能和效率的關鍵。我期待這本書能夠提供清晰的原理闡述，豐富的圖示和案例分析，幫助我理解這些復雜的設計是如何一步步實現的，並且對於不同工況下的性能錶現有更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

我是一名即將踏入工程設計行業的應屆畢業生，我的專業是熱能動力工程，內燃機是課程中的重要組成部分。在課堂上，我們接觸瞭大量的理論知識，但對於如何將這些理論轉化為實際的設計，我仍然感到有些迷茫。我希望這本書能夠提供一個清晰的、循序漸進的設計流程和方法論。從發動機的基本參數確定，到主要零部件（如氣缸、活塞、麯軸、連杆）的強度和剛度校核，再到進排氣係統、燃油係統、冷卻係統、潤滑係統的匹配設計，我希望都能在這本書中找到詳細的指導。我特彆希望能看到一些關於材料選擇、加工工藝以及熱力學性能優化的實際案例。此外，對於現代內燃機越來越重要的電子控製技術，如ECU的控製策略、傳感器和執行器的選型，如果書中有所涉及，那對我而言將是錦上添花。我期望這本書能成為我進入職場後的一個得力助手。

評分☆☆☆☆☆

我是一位剛剛步入機械設計領域的研究生，我的導師推薦我閱讀這本書，說是希望能為我後續的畢業設計打下堅實的基礎。我一直對發動機這種精密而又充滿力量的機械裝置充滿好奇，尤其是它內部各種零件的巧妙配閤，以及如何將燃料的化學能轉化為動能，這其中的工程智慧令我著迷。我希望這本書能夠詳細地講解從缸體、活塞、連杆、麯軸等核心部件的設計要點，到進排氣係統、燃油供給係統、點火係統的具體設計方法。我特彆想瞭解不同類型的內燃機（如汽油機、柴油機，以及它們的直噴、渦輪增壓等技術）在設計上的差異和各自的優勢。此外，我也對發動機的性能計算和仿真分析方法感興趣，如果書中能包含相關的介紹，那對我目前的學習將是巨大的幫助。這本書是否能幫助我理解如何根據不同的應用需求（如乘用車、商用車、船舶發動機等）來選擇和設計閤適的內燃機，這也是我非常期待的。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對機械工程充滿熱情的愛好者，雖然我的職業與此無關，但我一直緻力於通過閱讀來拓展我的知識邊界。我對內燃機的機械美感和工程學原理深深著迷，特彆是它如何通過精密的燃燒過程和機械聯動來驅動車輛。我希望這本書能夠以一種相對易於理解的方式，嚮我介紹內燃機的基本構成、工作原理，以及一些核心部件的設計理念。例如，我希望能夠清晰地理解活塞環的作用，為什麼麯軸的形狀是那樣設計的，以及進排氣門的工作時序是如何控製的。這本書是否能提供一些關於發動機性能指標（如馬力、扭矩、燃油經濟性）是如何通過設計參數來達到的解釋？我也希望能瞭解到一些不同類型發動機（例如， inline-four, V6, boxer engine）的基本特點和它們在設計上的側重點。我對這些細節非常感興趣，希望能在這本書中找到答案。

評分☆☆☆☆☆

作為一名有著多年發動機維修經驗的技師，我對內燃機的結構和工作原理有著非常直觀的感受。很多時候，我們在維修過程中遇到各種各樣的問題，雖然知道如何去解決，但對於這些問題的根源，以及最初的設計理念，我總覺得理解不夠深入。我希望通過這本書，能夠係統地瞭解發動機設計背後的邏輯和理論。比如，為什麼某個零件的材質選擇如此重要？不同加工工藝對零件性能有什麼影響？在設計過程中，工程師們是如何權衡功率、油耗、排放和成本的？我特彆希望能看到關於發動機可靠性設計和耐久性測試方麵的介紹，這對於我們維修一綫來說非常有價值。同時，我也想瞭解一些關於發動機故障診斷的原理，以及如何從設計角度去預防和減少故障的發生。這本書是否能幫助我從一個“修理者”的視角，更深入地理解和洞察“創造者”的思維，這是我購買這本書的初衷。