汽车内燃机设计
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天津武清
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作者韩同群
出版社机械工业出版社
ISBN9787111689751
出版时间2021-12
装帧平装
开本16开
定价69元
货号29343655
上书时间2024-10-17
商品详情
- 品相描述：全新
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前言
目前，我国已成为全球大汽车生产国并拥有大汽车市场。我国汽车产业虽然取得了丰硕的成果，但还未达到国际一流水平。我国要由汽车大国走向汽车强国，必须增强创新能力、提高研发能力。其中，人才是关键，这涉及两个层面：一是培养足量符合要求的研发人员；二是企业及其研发机构对研发人员的组织、管理和使用。
汽车企业要具备不断适应市场需求的研发能力。在企业既定经营目标的指导下，调动企业资源，整合资金、技术、生产、渠道和营销等多方面的资源，根据市场需求开发适销对路的产品，达到产品综合竞争优势强，从而实现生产者与使用者都满意的产品组合，创造效益化。汽车企业必须建立研发中心，进行新产品的研发和管理。因此，要实现成功的产品研发，必须在强大的人才库的支撑下，建立一套行之有效、规范的研发管理和项目管理体系。
高等学校是人才培养的摇篮，汽车工程师一般是在高等学校接受过相关专业学习毕业的本科生或研究生，并在企业积累经验。一名合格的汽车工程师应该具备怎样的能力和视野，应该掌握哪些技能，高等学校的相关专业在人才培养中应该把握怎样的口径，学生能力的培养如何与企业需求有效对接等，这些都是国内汽车界、教育界讨论多且还必须继续讨论下去的问题。专业领域的教材建设是人才培养的重要环节，为了适应我国汽车工业发展的需要及汽车类专业的教学要求，尤其是培养合格的汽车工程师的要求，特编写本书。
在传统专业设置上，与汽车紧密相关的专业就是车辆工程和内燃机。专业方向课基本上遵循“构造—原理（理论）—设计—试验”的主线，传统的内燃机教材只单纯涉及若干方面的问题，“内燃机设计”教材一般也是以内燃机各系统的受力展开的，不免陷入“力学计算即设计”的狭小范畴。本书力图将“设计”扩展为“设计开发”，用更丰富和详尽的内容来阐述汽车内燃机在开发过程中涉及的各种问题。
汽车内燃机设计应具备科学严格的流程，包括研发组织、市场调研、样机设计（包括虚拟样机和实物样机）、试验评价、产品定型和市场投放等过程。所以，产品的开发从来就不是纯技术问题，还必须考虑多方面的约束和限制，以及诸多前瞻性问题。本书从阐述与汽车及内燃机相关的重大问题出发，首先试图使设计者具备强烈的社会责任感，认知工程伦理；然后介绍企业成熟的研发体系，以拓宽学生视野并培养其组织能力，同时介绍汽车内燃机的选型，阐述汽车内燃机设计过程三大经典计算（工作过程计算、动力学计算和零部件强度校核计算）；接下来介绍汽车内燃机各系统的设计，设计过程中的力学问题，主要零部件的设计等；后介绍产品的试验评价与产品定型。每章都有教学目标、思考题和项目训练，以更加强调项目训练对提升设计能力的重要性。
本书由湖北汽车工业学院韩同群教授编著，编者有多年汽车企业的工作经验，曾从事汽车整车及汽车内燃机产品的设计和试验工作，广泛接触汽车开发设计、生产制造、试验使用和售后服务等工作。编者根据多年的工作和教学经验编写了本书，以适应高校人才培养的要求。希望本书为有志于成为汽车工程师的青年学子提供一架进阶之梯。
由于编者水平有限，加之经验不足，书中难免有错误和疏漏之处，恳请广大读者批评指正。
编者
导语摘要
本书全面系统地论述了汽车用往复活塞式内燃机的开发与设计。全书共10章，首先是绪论，阐述与汽车及内燃机相关的重大问题和内燃机作为车用动力的应用前景、汽车企业研发体系建设以及汽车内燃机开发流程和主要技术手段；然后是汽车内燃机选型、汽车内燃机主要参数确定、汽车内燃机工作过程计算、往复活塞式内燃机动力学、汽车内燃机曲轴系统扭转振动、汽车内燃机配气机构动力学与设计、汽车内燃机主要零部件设计、汽车内燃机系统设计；*后是汽车内燃机开发的试验评价与产品定型。每章都有教学目标、思考题和项目训练。
本书可作为普通高等院校车辆工程专业的教材，还可供汽车类相关专业，如汽车服务工程和交通运输等专业的学生以及从事汽车内燃机开发、设计和制造的工程技术人员参考。
目录
前言
本书主要符号表
第1章绪论1
1.1与汽车及内燃机相关的重大问题1
1.1.1能源问题1
1.1.2环境问题1
1.1.3内燃机作为车用动力的应用前景2
1.2汽车企业研发体系4
1.2.1汽车企业的研发模式4
1.2.2汽车企业开发能力的内涵6
1.3汽车内燃机开发流程和主要技术手段7
1.3.1发动机在汽车开发中的地位7
1.3.2汽车整车的研发过程7
1.3.3汽车内燃机设计开发流程和主要技术手段10
项目训练16
第2章汽车内燃机选型18
2.1汽车发动机分类18
2.2汽油机与柴油机18
2.2.1汽油机的特点与应用18
2.2.2柴油机的特点与应用21
2.2.3汽车内燃机选配的基本原则22
2.3几种汽车内燃机类型的讨论22
2.3.1冲程数22
2.3.2冷却方式22
2.3.3气缸数和气缸布置形式23
2.3.4进气形式23
思考题和项目训练24
第3章汽车内燃机主要参数确定25
3.1性能指标25
3.1.1动力性指标25
3.1.2经济性指标28
3.1.3可靠性与耐久性指标28
3.1.4运转性能与适应性指标29
3.1.5低公害指标29
3.2基本结构参数31
3.2.1气缸直径和气缸数31
3.2.2气缸中心距L0与气缸直径D的比值L0/D32
3.2.3行程缸径比S/D和活塞行程S32
3.2.4曲柄半径r与连杆长度L的比值33
3.2.5汽车内燃机的几个综合评价参数34
3.3汽车内燃机的结构和总体布置35
思考题和项目训练37
第4章汽车内燃机工作过程计算39
4.1内燃机实际循环的示功图39
4.2内燃机实际循环的计算41
4.2.1概述41
4.2.2内燃机实际循环的热力学模型41
4.2.3热力学模型的计算参数与内容43
4.3内燃机从零维模型到多维模型的发展51
思考题和项目训练54
第5章往复活塞式内燃机动力学56
5.1内燃机动力学计算概述56
5.1.1内燃机动力学计算的主要内容和作用56
5.1.2内燃机动力学计算方法与工具57
5.2曲柄连杆机构运动学58
5.2.1曲柄连杆机构的形式58
5.2.2多缸内燃机的结构形式59
5.2.3曲柄连杆机构运动规律60
5.2.4曲柄连杆机构运动规律在内燃机设计中的作用70
5.3曲柄连杆机构动力学70
5.3.1中心式曲柄连杆机构中的作用力分析70
5.3.2中心式曲柄连杆机构中力的传递及作用效果分析74
5.3.3偏心式曲柄连杆机构中的作用力和力矩77
5.3.4主副连杆式曲柄连杆机构中的作用力和力矩78
5.3.5曲柄连杆机构动力计算79
5.4内燃机的平衡与平衡分析82
5.4.1内燃机平衡的基本概念82
5.4.2内燃机的平衡措施84
5.4.3单缸内燃机平衡85
5.4.4单列式多缸内燃机平衡90
5.4.5双列式多缸内燃机平衡100
思考题和项目训练115
第6章汽车内燃机曲轴系统扭转振动117
6.1扭转振动的基本概念及研究意义117
6.2内燃机当量扭振系统的组成与简化118
6.2.1弹性参数(扭转刚度或柔度)的换算119
6.2.2惯性参数(等效转动惯量)的换算122
6.2.3曲轴系统扭转振动计算的当量转换124
6.3扭转振动系统自由振动计算126
6.3.1单自由度系统与多质量扭振系统126
6.3.2曲轴系统自由扭转振动振型图130
6.4单自由度系统的有阻尼自由振动与强迫振动分析131
6.4.1单自由度系统的有阻尼自由振动131
6.4.2单自由度系统的有阻尼强迫振动132
6.5曲轴系统扭转振动分析与减振133
6.5.1曲轴系统扭转振动的激振力矩133
6.5.2曲轴系统的共振与临界转速136
6.5.3曲轴系统扭转振动的消减措施138
6.5.4扭振的现代测试分析方法142
思考题和项目训练145
第7章汽车内燃机配气机构动力学与设计147
7.1配气机构的形式及评价147
7.1.1配气机构的形式147
7.1.2单个气门通过能力评价148
7.2配气机构运动学和凸轮型线设计150
7.2.1配气机构运动规律150
7.2.2凸轮型线设计155
7.3配气机构动力学162
7.3.1配气机构动力学模型162
7.3.2凸轮型线动力修正166
7.4凸轮轴及气门驱动件设计167
7.4.1凸轮位置确定167
7.4.2挺柱、气门和弹簧的设计169
思考题和项目训练178
第8章汽车内燃机主要零部件设计180
8.1曲轴飞轮组设计180
8.1.1曲轴的工作条件和设计要求180
8.1.2曲轴的结构设计181
8.1.3提高曲轴强度的措施184
8.1.4曲轴的强度计算186
8.1.5飞轮设计193
8.2连杆组设计196
8.2.1连杆的工作条件和设计要求196
8.2.2连杆材料197
8.2.3连杆主要参数的选择198
8.2.4连杆的结构设计199
8.2.5利用有限元法对连杆进行计算分析203
8.3活塞组设计205
8.3.1活塞组的工作条件与设计要求205
8.3.2活塞的材料206
8.3.3活塞设计206
8.3.4活塞环设计214
8.3.5活塞环的力学及结构计算220
8.3.6油环的设计计算224
8.3.7活塞环的组合225
8.4机体与气缸盖设计226
8.4.1气缸体的工作条件与设计要求227
8.4.2气缸体的设计228
8.4.3应用有限元法对机体进行结构设计234
8.4.4气缸盖设计235
8.4.5气道设计的CFD方法以及气缸盖CAE分析239
思考题和项目训练241
第9章汽车内燃机系统设计244
9.1燃烧系统244
9.1.1汽油机的燃烧室和燃烧系统244
9.1.2直喷汽油机燃烧系统开发246
9.1.3柴油机的燃烧室和燃烧系统252
9.1.4CFD在柴油机燃烧系统开发中的应用260
9.2进、排气系统264
9.2.1车用柴油机进气系统265
9.2.2车用柴油机排气系统267
9.2.3乘用车汽油机进气系统269
9.2.4乘用车汽油机排气系统2
内容摘要
本书全面系统地论述了汽车用往复活塞式内燃机的开发与设计。全书共10章，首先是绪论，阐述与汽车及内燃机相关的重大问题和内燃机作为车用动力的应用前景、汽车企业研发体系建设以及汽车内燃机开发流程和主要技术手段；然后是汽车内燃机选型、汽车内燃机主要参数确定、汽车内燃机工作过程计算、往复活塞式内燃机动力学、汽车内燃机曲轴系统扭转振动、汽车内燃机配气机构动力学与设计、汽车内燃机主要零部件设计、汽车内燃机系统设计；*后是汽车内燃机开发的试验评价与产品定型。每章都有教学目标、思考题和项目训练。
本书可作为普通高等院校车辆工程专业的教材，还可供汽车类相关专业，如汽车服务工程和交通运输等专业的学生以及从事汽车内燃机开发、设计和制造的工程技术人员参考。
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