汽车发动机构造及原理(第2版)

第0章 绪论 1

0.1　汽车的定义及组成　2

0.2　汽车发动机发展简史　3

0.3　汽车与活塞式内燃机的编号规则　9

0.3.1　汽车产品型号编号规则　9

0.3.2　汽车的分类　10

0.3.3　活塞式内燃机的名称与编号　12

0.4　车辆识别代号　13

小结　13

思考题　14

第　1章 汽车发动机的工作原理及总体构造　15

1.1　汽车发动机的定义及分类　15

1.2　汽车发动机的基本术语　16

1.3　汽车发动机的工作原理　18

1.3.1　四冲程汽油机的工作原理　18

1.3.2　四冲程柴油机的工作原理　20

1.3.3　多缸发动机的工作原理　22

1.3.4　四冲程发动机工作循环总结　22

1.4　汽车发动机的总体构造　22

1.4.1　汽油机的总体构造　22

1.4.2　柴油机的总体构造　24

1.5　汽车发动机的主要性能指标　24

1.5.1　发动机的热平衡　24

1.5.2　发动机的机械损失　24

1.5.3　发动机的性能指标　24

1.6　汽车发动机的特性　28

1.6.1　速度特性　28

1.6.2　负荷特性　28

1.6.3　汽车发动机的工况　29

1.6.4　怠速　30

1.7　汽车燃料消耗量　30

1.7.1　汽车能源消耗量标识　30

1.7.2　“汽车能源消耗量标识”标注　30

小结　31

思考题　32

第　2章 汽车发动机曲柄连杆机构　33

2.1　曲柄连杆机构的作用及组成　33

2.2　曲柄连杆机构的运动与受力　34

2.2.1　曲柄连杆机构的运动　34

2.2.2　曲柄连杆机构的工作条件及受力分析　35

2.3　机体组　37

2.3.1　气缸体　37

2.3.2　气缸盖　41

2.3.3　气缸盖罩与气缸衬垫　42

2.3.4　油底壳　43

2.3.5　汽车发动机的支承　43

2.4　活塞连杆组　43

2.4.1　活塞　44

2.4.2　活塞环　48

2.4.3　活塞销　51

2.4.4　连杆　52

2.5　曲轴飞轮组　56

2.5.1　曲轴　56

2.5.2　飞轮　62

2.6　汽车发动机NVH技术装置　63

2.6.1　曲轴扭转减振器　63

2.6.2　平衡机构　64

2.6.3　双质量飞轮　64

2.6.4　液压悬置　67

小结　67

思考题　67

第3章　汽车发动机换气系统与配气机构　68

3.1　换气系统的作用与组成　68

3.1.1　换气系统的作用　68

3.1.2　换气系统的组成　68

3.2　配气机构　71

3.2.1　配气机构的总体组成与工作原理　71

3.2.2　配气机构的分类　72

3.2.3　配气机构的主要组件结构原理　76

3.3　配气相位与换气过程　84

3.3.1　配气相位　84

3.3.2　换气过程　86

3.4　可变进气控制技术　91

3.4.1　可变进气管控制系统　91

3.4.2　可变气门机构　92

3.5　发动机增压　99

3.5.1　增压技术概述　100

3.5.2　涡轮增压　101

3.5.3　机械增压　108

3.5.4　气波增压　110

3.5.5　复合增压　111

小结　112

思考题　112

第4章　汽车发动机燃料供给系统　113

4.1　汽油机燃料供给系统　113

4.1.1　汽油机对燃料供给系统的基本要求　113

4.1.2　电控汽油喷射系统　116

4.1.3　汽油缸内直喷技术　129

4.2　柴油机燃料供给系统　131

4.2.1　机械高压油泵燃油系统　131

4.2.2　高压共轨电子控制喷射燃油系统　135

小结　142

思考题　142

第5章　汽车发动机冷却系统　143

5.1　冷却系统概述　143

5.1.1　冷却系统的作用　143

5.1.2　暖风循环　144

5.1.3　冷却系统的类型　144

5.1.4　冷却液　144

5.2　水冷系统的组成及工作原理　144

5.2.1　水冷系统的基本组成　144

5.2.2　冷却强度调节装置　148

5.2.3　冷却系统的工作原理　153

5.2.4　东风本田发动机的双模式冷却系统　154

5.2.5　电子节温器和电子水泵热管理系统　154

5.3　风冷系统　155

小结　156

思考题　156

第6章　汽车发动机润滑系统　157

6.1　润滑系统概述　157

6.1.1　润滑系统的功用　157

6.1.2　润滑系统的润滑方式　157

6.1.3　润滑系统的组成　158

6.1.4　发动机润滑部位　159

6.2　润滑系统构造及工作原理　159

6.2.1　润滑油储存装置——油底壳　159

6.2.2　润滑油升压装置——机油泵　159

6.2.3　润滑油滤清装置——集滤器、粗滤器、细滤器　161

6.2.4　安全和限压装置——限压阀、旁通阀　164

6.2.5　润滑油冷却装置——机油散热器　164

6.2.6　润滑系统工作检查装置——机油压力表、油尺　164

6.2.7　润滑油路　165

6.2.8　润滑系统与液压控制　165

6.3　润滑剂　166

6.3.1　润滑油　166

6.3.2　合成机油　167

6.3.3　润滑脂　168

小结　168

思考题　168

第7章　汽车发动机点火系统　169

7.1　点火系统概述　169

7.1.1　点火系统的作用　169

7.1.2　点火时刻　169

7.1.3　点火系统的类型　170

7.2　传统点火系统　170

7.2.1　传统点火系统的组成　170

7.2.2　传统点火系统工作过程　175

7.3　电子点火系统　176

7.4　微机控制无分电器点火系统　180

7.4.1　独立点火式　180

7.4.2　分组点火式　181

7.4.3　二极管配电点火式　181

7.5　点火系统新技术　182

7.5.1　连续点火技术　182

7.5.2　高压高频连续点火技术　183

7.5.3　双火花塞点火系统　183

小结　183

思考题　183

第8章　汽车发动机起动系统　184

8.1　起动系统的组成　184

8.2　起动机　184

8.2.1　直流电动机　185

8.2.2　控制部分　185

8.2.3　传动机构　185

8.3　起动机新技术　188

8.3.1　皮带驱动式起动/发电机一体化　189

8.3.2　起动/发电一体机　190

小结　191

思考题　191

第9章　汽车发动机燃料燃烧过程　192

9.1　汽油机燃料的燃烧　192

9.1.1　汽油机燃料的正常燃烧　192

9.1.2　汽油机燃料的非正常燃烧　194

9.1.3　汽油机燃料燃烧过程的影响因素　195

9.1.4　汽油机典型燃烧室及其特性　198

9.2　柴油机燃料的燃烧　200

9.2.1　柴油机混合气形成　200

9.2.2　柴油机燃料的燃烧过程　202

9.2.3　柴油机典型燃烧室及其特性　204

9.3　均质混合气压燃　208

9.3.1　发动机燃料可能的燃烧模式　208

9.3.2　汽油机的HCCI　209

小结　212

思考题　212

第　10章 汽车发动机排放净化装置　213

10.1　汽车排放概述　213

10.1.1　汽车排污及污染来源　213

10.1.2　有害排放物的生成及危害　213

10.1.3　解决排放污染的途径　214

10.1.4　排放标准及排放限值　214

10.2　汽车发动机排气净化装置　217

10.2.1　二次空气喷射系统　217

10.2.2　汽油机催化转化装置　219

10.2.3　排气再循环系统　220

10.2.4　颗粒捕集器　220

10.2.5　柴油机氧化催化转化器　222

10.2.6　柴油机选择性催化还原系统　222

10.3　曲轴箱强制通风系统　222

10.4　燃油蒸发控制系统　223

10.4.1　燃油蒸发控制系统的功用　223

10.4.2　燃油蒸发控制系统的组成与工作过程　223

小结　224

思考题　224

第　11章 典型汽车发动机　225

11.1　两缸机　225

11.2　三缸机　226

11.2.1　奇瑞SQR372发动机　226

11.2.2　福特1.0L EcoBoost涡轮增压发动机　226

11.3　四缸机　227

11.3.1　吉利CVVT-JL4G18发动机　227

11.3.2　斯巴鲁2.5L Turbocharged DOHC H-4 BOXER发动机　228

11.3.3　丰田AE86水平对置D-4S发动机　228

11.3.4　大众2.0L柴油增压DOHC直4发动机　229

11.3.5　比亚迪472QA发动机　230

11.4　五缸机　230

11.4.1　奥迪五缸汽油机　230

11.4.2　沃尔沃五缸柴油机　230

11.5　六缸机　231

11.5.1　上汽通用汽车SIDI全铝直喷V6汽油机　231

11.5.2　宝马3.0L N55涡轮增压DOHC直6发动机　232

11.5.3　潍柴WP13H560E61卡车用柴油机　232

11.5.4　奔驰M256直列6缸发动机　233

11.6　八缸机　234

11.6.1　福特5.0L DOHC V8发动机　234

11.6.2　雪佛兰6.2L V8发动机　234

11.7　十缸机　235

11.7.1　宝马V形10缸发动机　235

11.7.2　曼V10柴油发动机　235

11.8　十二缸机　235

11.8.1　大众W12发动机　235

11.8.2　中国一汽V12发动机　236

小结　237

思考题　238

第　12章 新能源汽车发动机　239

12.1　代用燃料汽车发动机　239

12.1.1　代用燃料的定义与特征　239

12.1.2　代用燃料汽车发动机实例　240

12.2　混合动力汽车发动机　242

12.2.1　普锐斯混合动力汽车发动机　242

12.2.2　本田Insight混合动力汽车发动机　244

12.3　燃料电池汽车发动机　246

12.3.1　燃料电池工作原理　246

12.3.2　燃料电池发动机的基本结构　246

12.3.3　燃料电池发动机关键技术　247

12.4　其他清洁能源动力发动机　248

12.4.1　太阳能驱动系统　248

12.4.2　压缩空气动力驱动系统　249

12.4.3　飞轮电池驱动系统　249

12.4.4　磁悬浮驱动系统　250

12.4.5　核动力驱动系统　250

小结　251

思考题　251

第　13章 汽车发动机制造工艺　252

13.1　发动机生产过程　252

13.1.1　概述　252

13.1.2　发动机生产过程及系统　253

13.1.3　生产性质、生产纲领和生产类型　254

13.2　发动机制造及装配　256

13.2.1　概述　256

13.2.2　曲轴制造工艺　256

13.2.3　发动机装配工艺　259

小结　262

思考题　262

第　14章 汽车专业英语　263

14.1　Automobile Overview汽车概述　263

14.1.1　Structure of an Automobile 汽车构造　263

14.1.2　Car Production 汽车生产　266

14.2　Automobile Engines 汽车发动机　268

14.2.1　The Four-stroke Cycle 四冲程循环　269

14.2.2　Two Mechanisms 两大机构　269

14.2.3　Five Systems 五大系统　271

14.3　New Energy Power System 新能源动力系统　276

14.3.1　Battery Electric Vehicles 纯电动汽车（BEV）　277

14.3.2　Hybrid Electric Vehicles混合动力汽车（HEV）　278

14.3.3　Plug-in Hybrid Electric Vehicles 插电混合动力汽车（PHEV）278

14.3.4　Fuel-Cell Electric Vehicles燃料电池电动汽车（FCEV）　279

14.4　Engine Terminology汽车发动机专业词汇缩写　280

参考文献　28