内燃机学 全兴信 机械工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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全兴信 著

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• 机械工业出版社
• 全兴信
• 工程技术
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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111513803

商品编码：27432932842

包装：精装

出版时间：2016-01-01

基本信息

书名：内燃机学

：198.00元

作者：全兴信

出版社：机械工业出版社

出版日期：2016-01-01

ISBN：9787111513803

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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内燃机是汽车、飞机、火箭等核心部分发动机的统称，其包含了机械工程学中所学的热力学、流体力学、材料力学、机械力学、热传递、燃烧学、润滑工学等基本力学和应用力学的方方面面。本书用简单的语言讲述了和内燃机相关的新技术，便于学生学习，工作人员应用。

目录

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作者介绍

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全兴信
庆熙大学机械工学系 毕业
日本东北大学 工学博士
韩国动力资源研究所 首席研究员
澳洲新南威尔士大学访问学者
美夕法尼亚州立大学客座教授
现在 庆熙大学机械工学系 教授

文摘

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序言

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内燃机学：能量转化的奥秘与现代工业的基石 内燃机，作为人类工业文明发展的重要驱动力，其演进史几乎与现代机械工业的发展史同步。从最初的粗犷构想到精密高效的设计，内燃机的每一次革新都极大地推动了交通运输、能源生产以及无数工业领域的进步。本书《内燃机学》旨在系统、深入地剖析内燃机的基本原理、结构设计、工作过程、性能分析以及未来发展趋势，为广大机械工程领域的学生、研究人员和工程师提供一本全面而权威的参考。 第一章：内燃机的基本概念与发展历程 本章将为读者建立起对内燃机坚实的基础认知。首先，我们将定义内燃机，明确其核心特征——在发动机内部进行燃烧，并将燃烧产生的热能直接转化为机械能。我们将详细阐述内燃机与其他动力机械（如外燃机）的区别与联系，突出其在能量转化效率、功率密度和机动性等方面的优势。 随后，我们将回顾内燃机波澜壮阔的发展历程。从17世纪早期亨利·莫德斯雷的早期尝试，到19世纪末奥托、狄塞尔和兰塞姆等巨匠的奠基性发明，再到20世纪以来汽油机、柴油机以及各种新型内燃机的不断涌现，我们将梳理出一条清晰的技术演进脉络。重点介绍不同时期关键技术突破的背景、内容及其对行业的影响，例如奥托循环和狄塞尔循环的提出如何奠定了现代内燃机的理论基础，以及材料科学、制造工艺的进步如何推动了内燃机性能的飞跃。 第二章：内燃机的工作原理与循环分析 深入理解内燃机的工作原理是掌握其性能和进行优化的前提。本章将聚焦于内燃机的基本工作循环，重点分析理想循环和实际循环。 我们将详细阐述理想四冲程循环（奥托循环）和理想四冲程循环（狄塞尔循环）。通过详细的指示图分析，解释吸气、压缩、做功和排气四个冲程的物理过程，以及各冲程中能量传递和转换的特点。我们将运用热力学基本定律，对理想循环的理论效率进行推导和分析，揭示影响效率的关键因素，如压缩比、热效率等。 在此基础上，我们将引入实际循环的概念。分析实际循环与理想循环之间的差异，重点讲解指示功、有效功、机械效率、指示热效率和有效热效率等重要参数。深入剖析导致实际循环效率损失的各种因素，包括： 换气损失： 进气不完全和排气不彻底对循环的影响。 节流损失： 节气门开度对进气阻力及功耗的影响。 热损失： 燃烧热量向气缸壁、活塞、气缸盖等部件的传递，导致能量损失。 摩擦损失： 运动部件之间的摩擦消耗的能量。 未完全燃烧损失： 燃料未完全燃烧产生的能量损失。 通过对这些损失的深入分析，读者将能更深刻地理解为何实际内燃机的效率总是低于理论值，并为后续的优化设计打下基础。 第三章：内燃机的基本结构与组成部件 本章将对内燃机的典型结构进行详细的解剖。我们将逐一介绍构成内燃机的关键部件，分析它们的功能、材料选择、设计要点以及相互之间的配合关系。 气缸体与气缸套： 作为发动机的主体结构，承受高温高压，并提供活塞运动的导轨。我们将探讨不同材料（如铸铁、铝合金）的优缺点，以及气缸套的设计对散热和耐磨性的影响。 活塞及其环： 承受燃烧压力，并与气缸壁形成密封。我们将详细介绍活塞的结构、材料、散热设计，以及活塞环（气环、油环）的作用、材料和配合间隙对密封性和润滑的影响。 连杆与曲轴： 将活塞的直线往复运动转化为曲轴的旋转运动。我们将分析连杆的受力情况、材料强度要求，以及曲轴的平衡设计、材料选择和加工精度对发动机平稳运行和寿命的重要性。 气缸盖与气门机构： 控制进排气通道的开启与关闭，并承受燃烧压力。我们将深入探讨气门的设计（类型、材料、角度）、气门驱动方式（如凸轮轴、摇臂）、配气相位和正时的作用。 燃料供给系统： 包括燃油泵、喷油器、节气门等，负责将燃料以精确的量和时间送入燃烧室。我们将分别介绍汽油机（化油器、多点电喷、缸内直喷）和柴油机（高压共轨、泵喷嘴）的燃料供给技术。 点火系统（汽油机）： 包括火花塞、点火线圈、点火控制器等，负责在精确时刻产生电火花引燃混合气。 燃烧室： 承载燃烧过程的核心区域。我们将分析不同类型的燃烧室（如火花塞点火燃烧室、压燃燃烧室）的设计对燃烧效率、排放和爆震的影响。 第四章：燃烧过程的分析与控制 燃烧是内燃机产生能量的根本。本章将深入探究内燃机的燃烧过程，从化学反应到火焰传播，再到燃烧产物的形成，全面解析燃烧的奥秘。 混合气的形成： 探讨汽油机和柴油机混合气形成的方式（均质压燃、分层燃烧、压燃），以及影响混合气均匀度和化学计量比的关键因素。 着火与火焰传播： 分析混合气着火的条件（温度、压力、火源），以及火焰在燃烧室内传播的方式。重点讲解汽油机的爆震现象，其产生机理、危害以及预防措施。 燃烧过程的化学反应： 介绍燃料（如汽油、柴油）在高温高压下的主要化学反应过程，包括氧化反应、断裂反应等。 燃烧产物与排放： 详细分析燃烧过程中产生的有害排放物，如氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）、颗粒物（PM）等。阐述这些排放物的形成机理，以及它们对环境和人体健康的影响。 第五章：内燃机的性能参数与测试 了解内燃机的性能是评估其设计优劣和实际运行表现的关键。本章将介绍衡量内燃机性能的主要参数，并阐述相关的测试方法。 功率与扭矩： 详细定义标定功率（额定功率）、最大功率、峰值扭矩和平均扭矩，并解释它们之间的关系。介绍功率曲线和扭矩曲线的解读方法。 燃油经济性： 介绍燃油消耗率（比油耗）这一关键指标，以及如何通过工况测试来评估其优劣。 热效率与机械效率： 回顾前述的效率概念，并介绍如何通过实验测量来确定这些效率值。 排放性能： 介绍国家和国际相关的排放法规，以及用于测量和评估排放的测试设备和方法。 噪声与振动： 讨论内燃机产生的噪声和振动来源，以及相关的评价指标和减振措施。 耐久性与可靠性： 阐述内燃机寿命和可靠性的概念，以及相关的测试方法，如台架试验和路试。 性能测试方法： 介绍内燃机性能测试的基本设备，如测功器、传感器、数据采集系统等，以及常用的测试流程和注意事项。 第六章：内燃机的冷却与润滑系统 高效的冷却和润滑系统是确保内燃机长期稳定运行不可或缺的保障。 冷却系统： 空气冷却与液体冷却： 介绍两种主要的冷却方式的原理、优缺点及适用范围。 液体冷却系统： 详细阐述水冷系统的组成（水泵、散热器、节温器、风扇、冷却水道等）和工作过程。分析不同设计参数（如冷却面积、冷却液流量）对散热效果的影响。 防冻与防沸： 介绍冷却液的组成及作用，以及如何防止冷却系统在低温和高温环境下出现问题。 润滑系统： 润滑的目的： 减少摩擦磨损、降低温度、清洁发动机、密封气缸。 润滑油的组成与性质： 介绍润滑油的基础油和添加剂，以及粘度、闪点、倾点等关键指标。 干式油底壳与湿式油底壳： 分析两种油底壳结构的特点和优势。 润滑系统组成： 介绍机油泵、机油滤清器、油道、油底壳等关键部件的功能和工作原理。 润滑方式： 介绍压力润滑、飞溅润滑和强制润滑等方式。 第七章：增压技术与排放控制技术 为了追求更高的功率密度和更低的排放，现代内燃机广泛应用增压技术和先进的排放控制技术。 增压技术： 涡轮增压器（Turbocharger）： 详细介绍涡轮增压器的工作原理（利用废气驱动涡轮，带动压气机增加进气量），以及其在提高功率、改善燃油经济性方面的优势。介绍中间冷却器（Intercooler）的作用。 机械增压器（Supercharger）： 介绍机械增压器的工作原理（由发动机曲轴直接驱动），分析其与涡轮增压器的区别和特点。 排放控制技术： 汽油机排放控制： 三元催化转化器（Three-way Catalytic Converter）： 详细阐述其工作原理（氧化CO、HC，还原NOx），以及对空燃比的精确控制要求。 废气再循环（EGR）： 介绍EGR的作用（降低燃烧温度，减少NOx生成）及其不同形式。 活性炭罐吸附： 介绍其用于收集和净化燃油蒸发排放物的作用。 柴油机排放控制： 颗粒捕集器（DPF/GPF）： 介绍DPF/GPF的工作原理（物理过滤颗粒物）和再生过程。 选择性催化还原（SCR）： 详细介绍SCR系统的工作原理（利用还原剂如尿素分解NOx），以及其在高排放标准下的重要性。 氧化催化器（DOC）： 介绍DOC在氧化CO和HC中的作用。 第八章：新型内燃机技术与未来发展趋势 内燃机技术并未止步不前，新的技术和理念正在不断涌现，以应对日益严峻的能源和环保挑战。 替代燃料内燃机： 探讨使用氢气、天然气、生物燃料等替代燃料驱动的内燃机，分析其技术特点、优势和面临的挑战。 稀燃技术与均质压燃（HCCI/SPCC）： 介绍稀燃技术如何通过提高空燃比来降低燃油消耗和排放，以及均质压燃（HCCI）和火花塞控制预燃（SPCC）等新型燃烧模式的原理及其潜力。 发动机管理系统（EMS）与电子控制： 深入分析先进的电子控制技术如何精确控制燃油喷射、点火正时、气门正时等关键参数，以优化发动机性能和排放。 发动机轻量化与材料创新： 介绍如何通过使用铝合金、复合材料等轻质高强度材料来降低发动机重量，提高燃油效率。 内燃机与混合动力系统的结合： 探讨内燃机在混合动力汽车中的角色，以及其如何与电动机协同工作以实现更优的燃油经济性和动力表现。 对未来内燃机发展的展望： 结合全球能源结构变化、环保法规趋严以及技术进步等因素，对内燃机的未来发展方向进行预测，包括其在特定领域的持续应用前景，以及与其他动力技术的竞争与融合。 本书力求以严谨的科学态度、清晰的逻辑结构和丰富的图表实例，为读者构建一个关于内燃机学的完整知识体系。通过阅读本书，读者不仅能掌握内燃机的基础理论和技术知识，更能深刻理解其在现代社会中的重要地位，并对未来的技术发展趋势有所洞察。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，起初我选择这本《内燃机学》是因为它是我所在行业领域的必读书籍，我抱着一种“完成任务”的心态去阅读，但这本书的魅力很快就吸引了我，让我沉浸其中，无法自拔。作者的全兴信先生在书中展现了他对内燃机领域深厚的理解和独到的见解。我特别喜欢书中关于燃烧化学的章节，作者不仅解释了燃料的化学成分和燃烧反应机理，还深入探讨了不同燃烧模式（如均质压燃、部分预混合压燃等）对发动机性能和排放的影响，并对氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）的生成机理进行了细致的分析。这对于我理解现代发动机的排放控制技术非常有帮助。书中对冷却系统的讲解也十分到位，作者详细分析了不同冷却方式（水冷、风冷）的工作原理、优缺点，以及如何通过优化冷却系统来保证发动机在各种工况下的稳定运行。我尤其对书中关于热应力和热疲劳的研究感到印象深刻，作者解释了这些现象的产生原因，以及如何通过材料选择和结构设计来避免这些问题。而且，书中对活塞环、曲轴、连杆等关键部件的受力分析也做得非常出色，结合有限元分析等现代工程工具，为读者提供了一个直观的理解。

评分☆☆☆☆☆

对于《内燃机学》这本书，我只能说，它是一本真正意义上的“干货”满满的著作。作者全兴信先生以其丰富的知识储备和精炼的语言，将复杂的内燃机原理阐述得清晰易懂。我最欣赏的是书中关于发动机的点火系统的讲解。作者详细介绍了不同类型的点火系统（如分电器式点火、电子点火）的工作原理，以及如何通过精确控制点火时刻来优化发动机的燃烧过程。书中还深入探讨了火花塞的设计和工作原理，以及如何选择合适的火花塞来提高点火能量和延长使用寿命。我尤其对书中关于发动机的排放控制技术感到惊叹，作者详细介绍了三元催化转化器的工作原理，以及如何通过优化燃油控制和点火控制来降低发动机的排放。而且，书中对发动机的性能测试和数据分析方法也进行了深入的探讨，这对于我理解如何科学地评估和改进发动机的性能非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

说实话，《内燃机学》这本书的内容对我来说，是一次前所未有的系统学习体验。在阅读之前，我虽然对内燃机有模糊的认识，但很多细节都模棱两可。作者全兴信先生通过循序渐进的讲解，将我带入了一个更加清晰、深入的知识体系。我最欣赏的一点是，书中将理论与实践完美结合。例如，在介绍配气机构时，作者不仅讲解了凸轮轴、气门、摇臂等基本组件的作用，还深入分析了不同配气相位对发动机功率、扭矩和燃油经济性的影响，并结合实际的发动机设计案例进行了说明。书中对润滑系统和密封技术的讲解也十分详尽，作者分析了不同润滑方式（压力润滑、飞溅润滑）的原理，以及如何通过选择合适的润滑油和密封件来降低摩擦、提高效率、防止泄漏。我尤其对书中关于爆震的机理分析感到惊叹，作者详细解释了爆震的产生原因，以及如何通过改变燃油的辛烷值、调整点火提前角等方法来抑制爆震。而且，书中对发动机的振动和噪声控制也进行了深入的探讨，这对于我理解汽车的舒适性设计非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本《内燃机学》真是让我大开眼界！我一直对汽车的发动机充满好奇，尤其是它们是如何通过燃烧燃料产生巨大动力的，但之前接触到的资料都比较零散，要么过于基础，要么过于深奥，始终找不到一个系统、深入的切入点。这次拿到全兴信老师这本著作，简直如同拨云见日。我最喜欢的是书中对于内燃机工作原理的讲解，不是简单地罗列几个词汇，而是从热力学、流体力学、材料科学等多个角度进行剖析，细致到每一次进气、压缩、燃烧、排气过程中的压力、温度、体积变化，甚至是燃烧产物的成分分析。书中对不同类型内燃机（如汽油机、柴油机、重油机）的结构和工作特点进行了详尽的对比，让我能够清晰地辨别它们的异同，理解各自的优缺点以及适用的场景。特别是在介绍涡轮增压技术时，作者不仅阐述了其基本原理，还深入分析了涡轮迟滞、增压比对效率的影响等关键问题，并结合实际案例进行了说明，这对于我这样想要了解发动机性能提升背后原理的读者来说，提供了非常宝贵的知识。而且，书中对图表的运用也十分恰当，一张张清晰的剖面图、工作循环图，配合文字说明，让原本抽象的概念变得直观易懂。我尤其对书中关于燃烧过程的详细描述印象深刻，不同燃油在不同工况下的燃烧特性，以及由此带来的排放问题，都进行了深入的探讨，这对于我理解现代汽车环保技术的演进非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，对于《内燃机学》这本书，我抱着极大的期望，而它最终也完全没有辜负我的期待。全兴信先生以其独特的视角和精湛的笔触，为我勾勒出了内燃机世界的宏伟蓝图。我最欣赏的是书中对发动机的整体性能分析，作者不仅仅局限于单个零部件的功能讲解，而是将各个系统有机地结合起来，分析它们如何共同影响发动机的整体性能，例如功率、扭矩、燃油经济性、排放等。书中对发动机的标定和测试方法也进行了详细的介绍，包括台架试验、道路试验等，以及如何通过这些试验来评估和优化发动机的性能。我尤其对书中关于发动机的瞬态响应分析感到震撼，作者详细解释了发动机在加速、减速等工况下的动态特性，以及如何通过优化设计来提高其瞬态响应性能。而且，书中对不同发动机工作循环（如四冲程、二冲程）的深入对比，以及对转子发动机等特殊结构原理的阐释，都让我耳目一新。

评分☆☆☆☆☆

我可以说，《内燃机学》这本书就像一本百科全书，它为我提供了关于内燃机领域最全面、最深入的知识。我一直以来都对发动机的结构和工作原理充满好奇，而这本书满足了我所有的疑问。作者全兴信先生在书中对发动机的曲柄连杆机构进行了非常细致的讲解，包括曲柄、连杆、活塞等部件的受力分析，以及它们之间的运动关系。书中还深入探讨了曲轴的平衡问题，以及如何通过设计曲轴来减小发动机的振动。我尤其对书中关于缸盖和气门的讲解感到兴奋，作者详细介绍了不同气门型式、气门座的设计，以及气门弹簧的选取等关键技术。而且，书中对发动机的冷却系统和润滑系统进行了深入的对比分析，让我能够更清晰地理解它们的异同以及在不同工况下的适用性。

评分☆☆☆☆☆

在我阅读过的众多技术书籍中，《内燃机学》无疑是其中最让我感到震撼的一本。全兴信先生在这本书中展现出的深厚学术造诣和严谨的治学态度，令人钦佩。我最喜欢的是书中关于发动机的燃油供给系统的讲解。作者详细介绍了不同类型的燃油泵（如机械泵、电控泵）的工作原理，以及如何通过喷油器来精确控制燃油的喷射量和喷射时刻。书中还深入探讨了不同喷射模式（如缸内直喷、多点电喷）对发动机性能和排放的影响。我尤其对书中关于高压燃油系统（如共轨喷射系统）的讲解印象深刻，作者分析了其如何实现更精细的燃油控制，从而提高发动机的效率和动力输出。而且，书中对发动机的冷却系统和润滑系统的冗余设计和故障诊断方法也进行了深入的探讨，这对于提高发动机的可靠性和维护性非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

自从接触了《内燃机学》这本书，我感觉自己打开了一扇通往新世界的大门。作者全兴信先生的学识和才华，在这本书中得到了淋漓尽致的展现。我尤其喜欢书中关于发动机的进气系统和排气系统的详细介绍。在进气系统方面，作者不仅分析了进气歧管的形状和长度对充气效率的影响，还深入探讨了可变进气系统（VIS）的工作原理及其对发动机性能的提升作用。在排气系统方面，作者详细讲解了排气歧管的设计、催化转化器的工作原理、以及如何通过优化排气系统来降低背压、提高排气效率，并减少有害物质的排放。我特别对书中关于排气再循环（EGR）系统的讲解印象深刻，作者分析了EGR系统如何降低燃烧温度，从而抑制NOx的生成。而且，书中对发动机的NVH（噪声、振动、声振粗糙度）控制技术也进行了深入的探讨，这对于我理解汽车的乘坐舒适性至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我可以说，《内燃机学》这本书真的是我近年来阅读过的最令我印象深刻的专业书籍之一。我原本是出于对机械工程的兴趣而开始阅读，但这本书的深度和广度远远超出了我的预期。作者在叙述中展现出了扎实的理论功底和丰富的实践经验，将内燃机这一复杂系统的方方面面都剖析得淋漓尽致。我特别欣赏书中对热力学循环的讲解，不仅限于理论公式的推导，更注重将这些公式与实际的发动机性能联系起来，比如卡诺循环、奥托循环、狄塞尔循环等，作者都详细解释了它们在实际发动机中的应用和局限性，并深入探讨了如何通过优化设计来提高热效率。书中对气缸内流动过程的分析也让我受益匪浅，作者结合数值模拟和实验数据，详细阐述了进气、混合、燃烧以及排气过程中气体的流动特性，以及这些流动特性对燃烧效率和排放的影响。例如，对于进气道的优化设计，书中给出了多种方案，并分析了它们在改善气流组织、提高混合均匀性方面的效果。此外，书中对材料科学在内燃机设计中的应用也进行了深入的探讨，例如高强度、耐高温材料的应用，以及这些材料如何影响发动机的寿命、可靠性和性能。我尤其对书中关于摩擦和磨损的研究感到兴趣，作者不仅分析了不同部位的摩擦机理，还提出了降低摩擦、延长部件寿命的有效方法，这对于我理解发动机的长期可靠性至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，一本好的技术书籍，不仅要有深度，更要有广度。而全兴信先生的这本《内燃机学》，恰恰做到了这一点。这本书为我打开了认识内燃机领域的一个全新视角。我尤其喜欢书中关于发动机管理系统（EMS）的讲解，作者详细介绍了氧传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等各种传感器的作用，以及ECU如何根据这些传感器的信号来精确控制喷油量、点火提前角等参数，从而优化发动机的性能和排放。书中对不同喷射技术（如多点喷射、缸内直喷）的比较也十分精彩，作者分析了它们在提高燃油雾化效果、改善燃烧效率、降低油耗和排放方面的优势。我尤其对书中关于发动机的寿命预测和可靠性分析感到印象深刻，作者结合统计学和可靠性工程的理论，分析了不同部件的失效模式，以及如何通过优化设计和制造工艺来提高发动机的可靠性。而且，书中对发动机的集成化设计和模块化设计也进行了深入的探讨，这对于我理解现代汽车工业的发展趋势非常有启发。