本书以科学性、先进性、系统性和实用性为宗旨编写而成。内容包含了发动机原理，关于发动机的浓缩的预备基础(工程热力学、传热学等)和专题技术（排放控制技术、气体燃料发动机技术、混合动力装置技术)。既可作为车辆工程、汽车运用工程、汽车服务工程及相关专业的本科生教材，也可供从事发动机技术的人员参考，或者汽车发动机爱好者阅读。

本书系统阐述了汽车发动机原理，共分8章。全书以热机理论(第1章)为基础，讲述发动机理论循环和性能参数评价体系(第2章)，深入研究实际循环的换气过程和燃烧过程(第3、4章)；然后与第2章相呼应，研究性能参数的变化规律和调控原理(即发动机特性，第5章)；最后介绍了体现当前发动机技术热点与发展趋势的专题技术(排放控制、气体燃料发动机和混合动力技术等，第6、7、8章)。

本书增加了很多新技术内容，既强调先进性和实用性，又具备理论体系完整和简练的特点，热机理论和专题技术自成体系，独立成章，可任意选择。本书既可作为车辆工程、汽车运用工程、汽车服务工程及相关专业的本科生教材，也可供从事发动机技术的人员参考，或者汽车发动机爱好者阅读。

绪论1

第1章 热机基础知识3

 1.1 热力学基本概念3

 1.2 热力学第一定律5

 1.3 理想气体7

 1.4 理想气体的基本热力过程8

 1.5 热力学第二定律11

 1.6 气体的稳定流动13

 1.7 发动机的理论循环15

 1.8 热量传递过程20

1.8.1 热量传递现象20

1.8.2 导热20

1.8.3 对流换热22

1.8.4 辐射换热24

第2章 发动机性能 28

 2.1 发动机的实际循环28

 2.2 实际循环的评价指标(指示指标)31

2.2.1 实际循环的动力性指标31

2.2.2 实际循环的经济性指标33

 2.3 发动机的性能指标(有效指标)33

2.3.1 发动机的动力性指标34

2.3.2 发动机的经济性指标35

2.3.3 发动机的强化指标和负荷指标36

2.3.4 发动机的环境指标37

 2.4 机械损失与机械效率37

2.4.1 机械损失的组成37

2.4.2 机械效率的主要影响因素38

 2.5 热平衡40

第3章 发动机的换气过程43

 3.1 四冲程发动机换气过程43

3.1.1 排气过程44

3.1.2 进气过程45

3.1.3 气门重叠和燃烧室扫气过程45

 3.2 换气损失和泵气损失46

 3.3 四冲程发动机的充量系数48

3.3.1 充量系数的解析式48

3.3.2 充量系数的影响因素49

3.3.3 充量系数与运行工况的关系51

 3.4 改善换气过程的基本措施52

3.4.1 减小进气系统的阻力53

3.4.2 减小排气系统的阻力56

3.4.3 合理确定配气定时57

 3.5 配气系统动态可变技术58

3.5.1 管内气流动态效应的概念及其利用58

3.5.2 可变进气管与进气道61

3.5.3 可变配气定时机构61

3.5.4 可变排气管64

 3.6 二冲程发动机的换气过程65

3.6.1 二冲程发动机的工作过程65

3.6.2 二冲程发动机的扫气泵与扫气形式67

3.6.3 二冲程发动机换气过程特点和评价参数68

 3.7 废气涡轮增压70

3.7.1 废气涡轮增压的基本概念70

3.7.2 废气涡轮增压器的工作过程71

3.7.3 废气能量的利用73

 3.8 废气再循环系统75

3.8.1 废气再循环的作用75

3.8.2 汽油机废气再循环系统76

3.8.3 柴油机的废气再循环系统77

第4章 发动机的燃烧过程81

 4.1 发动机的燃料81

 4.2 燃烧过程与燃烧热化学83

4.2.1 燃烧过程83

4.2.2 燃烧热化学87

4.2.3 柴油与汽油在混合气形成与燃烧方式上的主要差异89

 4.3 发动机气缸内的气体运动91

4.3.1 缸内气体运动的作用91

4.3.2 缸内气体运动形式92

 4.4 汽油机的燃烧过程95

4.4.1 汽油机的混合气形成过程95

4.4.2 汽油机的正常燃烧过程100

4.4.3 汽油机的不正常燃烧过程104

4.4.4 典型汽油机燃烧室107

4.4.5 使用因素对汽油机燃烧过程的影响112

 4.5 柴油机的燃烧过程114

4.5.1 柴油机燃油喷射系统的特点和发展115

4.5.2 柴油机的燃烧过程116

4.5.3 燃油喷射系统119

4.5.4 柴油机的混合气形成过程131

4.5.5 柴油机的燃烧室132

4.5.6 柴油机燃烧过程的影响因素137

 4.6 发动机新型燃烧方式140

第5章 发动机的特性及其调控原理 144

 5.1 运行工况144

 5.2 发动机台架试验147

 5.3 发动机运行特性 149

 5.4 运行特性的断面特征之一--发动机负荷特性150

 5.5 运行特性的断面特征之二--发动机速度特性153

 5.6 调控原理155

5.6.1 基本形式及其分析156

5.6.2 基本原理158

5.6.3 控制内容及功能159

5.6.4 控制策略160

5.6.5 控制流程162

 5.7 试验163

5.7.1 发动机试验的分类163

5.7.2 试验标准164

5.7.3 机械效率测试165

第6章 发动机排放控制技术168

 6.1 概述168

6.1.1 汽车污染物的来源、分类和危害168

6.1.2 影响排放的因素和评价指标170

 6.2 汽油机排放污染物170

6.2.1 一氧化碳生成机理和影响因素171

6.2.2 氮氧化物生成机理和影响因素172

6.2.3 碳氢生成机理和影响因素173

6.2.4 汽油机排放特性175

 6.3 柴油机排放污染物177

6.3.1 微粒生成机理和影响因素177

6.3.2 碳氢生成机理178

6.3.3 气态有害排放物的影响因素178

6.3.4 柴油机排放特性179

 6.4 降低汽油机排放污染的对策181

6.4.1 废气再循环装置181

6.4.2 曲轴箱强制通风装置182

6.4.3 燃油蒸发控制装置183

6.4.4 三效催化转化器184

 6.5 降低柴油机排放污染的对策186

6.5.1 机内处理方法186

6.5.2 机外处理方法189

 6.6 排放法规191

6.6.1 排放法规简介191

6.6.2 排放法规的测试规范与有害物排放限值192

第7章 气体燃料发动机技术 197

 7.1 概述197

 7.2 缸外进气管混合器式供气系统200

7.2.1 基本工作原理200

7.2.2 核心部件201

 7.3 缸外进气阀处喷射供气系统204

7.3.1 基本工作原理205

7.3.2 气体燃料喷射器205

 7.4 燃料理化特性对发动机性能的影响206

 7.5 CNG/柴油双燃料发动机209

 7.6 LPG/汽油两用燃料发动机特性211

 7.7 发展趋势212

第8章 混合动力装置 214

 8.1 电动驱动和混合驱动的发展背景214

 8.2 蓄电池纯电动汽车动力装置215

 8.3 蓄电池+燃油发动机混合动力装置218

 8.4 燃料电池汽车动力装置221

8.4.1 燃料电池的基本原理221

8.4.2 燃料电池的分类222

8.4.3 质子交换膜燃料电池的特点224

8.4.4 燃料电池动力系统的管理226

8.4.5 燃料电池混合动力装置227

8.4.6 燃料电池的应用及前景228

参考文献230