内燃机设计第6版

内燃机设计第6版
内燃机设计第6版
第1章引言
内燃机是一种将化学能直接转化为机械能的装置，广泛应用于交通运输、工业生产和家庭生活等领域。

随着技术的进步和环境意识的增强，内燃机设计正面临着新的挑战和机遇。

本版《内燃机设计》旨在介绍最新的设计理念、技术和方法，以满足用户需求和环境要求。

第2章内燃机基本原理
2.1 内燃机分类
内燃机可分为点火式和压燃式两大类。

点火式内燃机在燃料与空气混合后，先通过点火方式引燃，然后使燃烧产生高温高压气体推动活塞运动。

常见的点火式内燃机有汽油机和柴油机。

压燃式内燃机则是在燃料与空气混合后，通过压力升高使燃料自燃，然后推动活塞产生工作。

典型的压燃式内燃机有喷气发动机和火箭发动机。

2.2 内燃机工作循环
内燃机的工作循环一般分为四个阶段：进气、压缩、燃烧和排气。

进气阶段是通过气门将空气和燃料引入燃烧室；压缩阶段是活塞向上行程时，将混合气体压缩成高压气体；燃烧阶段是
点火引燃混合气体，产生高温高压气体推动活塞运动；排气阶段是活塞向下行程时，将燃烧产生的废气排出燃烧室。

第3章内燃机设计参数
3.1 性能参数
内燃机的基本性能参数包括功率、扭矩和燃料消耗率。

功率是内燃机在一定时间内所能输出的机械功率，通常用千瓦（kW）表示。

扭矩是内燃机输出的转矩，用牛顿米（Nm）表示。

燃
料消耗率是指单位功率所需的燃料消耗量，用克/千瓦小时
（g/kWh）表示。

3.2 几何参数
内燃机的几何参数主要包括缸径、行程和缸数。

缸径是活塞直径，通常用毫米（mm）表示。

行程是活塞上下运动的距离，
用毫米（mm）表示。

缸数是内燃机的气缸个数，常见的有单缸、双缸、四缸等。

3.3 材料参数
内燃机所使用的材料对性能和寿命有直接影响。

活塞、气缸套等运动部件通常采用铝合金或钢材料制造，以保证强度和耐磨性。

气门、气门座等部件则采用耐高温和耐腐蚀的合金材料。

第4章内燃机燃烧过程
4.1 燃烧理论
内燃机的燃烧过程是燃料与空气混合后发生的化学反应。

燃料和空气的混合比例、点火方式和燃烧速度等因素都会影响燃烧效率和排放物的生成。

4.2 燃烧控制技术
为了提高内燃机的燃烧效率和降低排放物的生成，燃烧控制技术日益成为设计的重要内容。

常见的燃烧控制技术包括直喷（GDI）、可变气门正时（VVT）等。

第5章内燃机排放与净化
5.1 排放物组成
内燃机燃烧产生的排放物主要有氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）和颗粒物等。

5.2 排放限值与净化技术
为了保护环境和人类健康，各国对内燃机排放物的限制日益严格。

净化技术主要包括催化转化器、颗粒捕集器等。

第6章内燃机设计案例
本章将以某汽车发动机的设计为例，详细介绍内燃机的设计过程。

包括性能参数的确定、几何参数的选择、材料的选用和燃
烧控制技术的应用等。

第7章总结与展望
本版《内燃机设计》以最新的技术和方法，为内燃机设计者提供了一本实用的参考书。

内燃机设计的核心是提高燃烧效率和降低排放物的生成，随着科技的发展和环保意识的增强，内燃机设计将朝着更加高效、环保的方式发展。