高等车用内燃机原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787560522425

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《汽车工程基础：动力系统与传动技术》 书籍定位与目标读者： 本书旨在为汽车工程专业学生、初级工程师以及对汽车技术有深入兴趣的专业人士提供一套全面而系统的基础知识框架。它聚焦于现代汽车动力总成和传动系统在设计、工作原理、性能评估及优化方面的核心概念。与侧重于特定内燃机深层热力学和燃烧过程的专业书籍不同，《汽车工程基础：动力系统与传动技术》采用更宏观的视角，将发动机视为整个车辆动力链中的一个关键组成部分，并重点阐述其与车辆运动的整体耦合关系。 本书结构紧凑，理论阐述清晰，并辅以大量的工程实例和图表，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“为什么”和“如何做”。 第一部分：汽车总体性能与基础动力学 本部分为理解动力系统的输出需求奠定基础。 第一章：车辆运动学与动力学基础 本章首先回顾牛顿运动定律在车辆系统中的应用，重点解析车辆的纵向、侧向和垂向运动。详细阐述了汽车的质量分布、惯性矩对动态性能的影响。核心内容包括：驱动力、滚动阻力、空气阻力以及坡度阻力之间的平衡关系。通过建立车辆的力学模型，推导出不同工况下的加速度方程。 第二章：整车性能指标与设计目标 本章深入探讨衡量汽车性能的关键参数，如最高车速、加速时间（0-100 km/h）、爬坡能力和燃油经济性（油耗的定义与测量）。讨论了不同工况（如城市循环、高速巡航）对动力系统设计提出的具体要求。特别介绍了车辆的等效质量概念，以及如何通过优化传动比来匹配发动机的特性曲线，以实现特定的性能目标。 第三章：驾驶循环与能耗分析 本章引入了标准驾驶循环（如NEDC、WLTC）的概念，解释了这些循环如何模拟真实世界的驾驶场景。分析了车辆在这些循环中能量的消耗路径，包括机械能损失、热损失以及辅助系统（如空调、电气系统）的能耗。为后续发动机的高效运行和系统集成提供了背景依据。 第二部分：动力源——现代发动机系统概述 本部分将发动机视为一个复杂的能量转换装置，着重于其外部特性和系统集成。 第四章：往复式发动机的结构与工作原理回顾 本章对往复式内燃机（汽油机与柴油机）的基本循环（奥托、迪塞尔、米勒/阿特金森循环）进行简洁回顾，但侧重点在于其物理结构和关键部件的功能——而非燃烧的微观细节。内容包括：气缸体、曲柄连杆机构、配气机构的基本构造和材料选择的工程考量。 第五章：发动机的性能特性曲线 本章是理解发动机如何驱动车辆的核心。详细解析了扭矩（转矩）曲线和功率曲线的生成机制。着重分析了“扭矩平台”的概念及其对驾驶平顺性的影响。同时，介绍了发动机的燃油消耗率（BSFC）图，解释了“最佳经济工况点”的位置及其在实际车辆标定中的意义。对比分析了自然吸气与强制进气（涡轮增压、机械增压）对输出特性的影响。 第六章：进气与排气系统的设计考量 本章关注如何高效地为燃烧过程提供“呼吸”支持。深入探讨了进气歧管的长度和容积对低转速扭矩的影响（共振进气系统）。在强制进气方面，详细介绍了涡轮增压器的选型原则、工作原理及其对瞬态响应的影响。排气系统则侧重于流体动力学，讨论了背压对发动机效率的影响，以及三元催化器、颗粒捕集器（GPF/DPF）的布局和工作原理。 第七章：发动机的冷却与润滑系统 本章侧重于热管理和机械可靠性。冷却系统部分，分析了水冷与风冷的基本原理差异，详细阐述了水泵、节温器和散热器的热平衡设计。润滑系统部分，解释了润滑油膜的形成机制，探讨了不同润滑方式（飞溅、压力润滑）在发动机中的应用，以及机油泵和滤清器的设计要求。 第三部分：动力传递——传动系统技术 本部分聚焦于如何有效地将发动机的动力转化为驱动车轮的扭矩，并实现平顺的控制。 第八章：离合器与扭矩转换器的原理 本章分别介绍手动和自动变速器输入端的扭矩传递装置。离合器部分，分析了摩擦片材料的选择、压盘的结构及其接合特性的工程控制。扭矩转换器部分，详细解释了泵轮、导轮和涡轮的工作原理，以及锁止离合器（Lock-up Clutch）在提高传动效率中的作用。 第九章：手动与自动变速器（MT/AT） 本章详细剖析了机械式变速器的结构布局（如同步器的工作原理）和齿轮强度设计。自动变速器（液力变矩器式AT）部分，重点阐述了行星齿轮组的组合原理，以及液压控制系统（阀体）如何根据车速和油门深度来执行换挡逻辑。 第十章：连续可变传动系统（CVT）与双离合变速器（DCT） 本章深入探讨了现代高效传动技术。CVT部分，侧重于钢带或链条与锥轮之间的摩擦传递机制，以及实现“无限”速比范围的控制策略。DCT部分，则清晰区分了干式与湿式离合器的应用场景，解析了其预选挡位和快速换挡的机电耦合机制。 第十一章：最终减速与差速器 本章关注从变速器到车轮的最后动力分配。分析了主减速器的齿轮类型和减速比的选择对驱动轴扭矩的影响。差速器部分，详尽讲解了开放式差速器的工作原理，解释了其在转弯时如何分配扭矩。此外，还介绍了限滑差速器（LSD）的结构（如多片离合式、托森式），及其在提高牵引力方面的应用。 第四部分：系统集成与控制 本部分将发动机和传动系统视为一个统一的电子控制单元（ECU）管理的整体。 第十二章：动力系统的电子控制基础 本章介绍发动机管理系统（EMS）中的关键传感器（如曲轴位置传感器、MAF/MAP传感器）和执行器。重点阐述了闭环控制的基本逻辑，如燃油喷射量和点火提前角的实时修正。 第十三章：驱动性能的集成控制 本章讨论了如何通过软件算法优化整个动力链的输出。内容包括：牵引力控制系统（TCS）如何利用ABS/ESP传感器信号来限制车轮打滑，以确保动力有效传递。同时，探讨了驱动模式选择（如经济、运动模式）对ECU控制参数的动态调整。 总结： 《汽车工程基础：动力系统与传动技术》提供的是一个结构化的、面向工程应用的知识体系，帮助读者全面理解现代汽车如何产生动力、如何管理动力，以及如何高效地将动力输送到车轮上，是理解现代车辆动力学与驱动技术不可或缺的参考书。

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坦白说，我原本对这种偏理论的教材有些畏惧，但《高等车用内燃机原理》完全颠覆了我的刻板印象。这本书的叙事逻辑非常流畅，它并没有一开始就抛出晦涩的方程式，而是通过大量实际的工程案例作为引子，将读者的兴趣牢牢抓住。例如，书中对不同喷射系统（如高压共轨和歧管喷射）的性能差异进行详尽的对比分析时，不仅分析了喷射压力对雾化效果的影响，还巧妙地引入了噪声抑制和颗粒物排放控制的最新研究成果。这种将基础原理与前沿技术无缝衔接的写作手法，使得整本书读起来绝不枯燥。对我而言，它更像是一本兼具学术深度和行业洞察力的参考手册，尤其适合那些希望从“会修车”迈向“懂设计”的工程师们。它让你思考的不是“某个参数是多少”，而是“为什么必须是这个参数”。

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这本书的结构安排简直是教科书级别的典范，层次分明，逻辑严密。从最基础的能量转换效率分析开始，逐步深入到更细致的部件级优化。特别值得称赞的是，它对“摩擦学”在内燃机效率损失中的作用给予了足够的重视。不同于一些将摩擦视为次要因素的著作，本书详细分析了活塞环与气缸壁之间的油膜特性、轴承润滑的流变学行为，甚至量化了配气机构的摩擦功耗。这种对“细节决定成败”的深刻理解，贯穿于全书的字里行间。我感觉作者不仅精通热力学，对材料科学和润滑技术也有着深厚的造诣，使得整本书的知识体系极其全面和自洽。读完后，我开始重新审视过去认为理所当然的那些效率损失点，它们远比我想象的要复杂和关键。

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这本《高等车用内燃机原理》读起来简直是一场技术盛宴。作者对往复式发动机的热力学循环的剖析，深入浅出，让人耳目一新。比如，它对米勒循环和阿特金森循环的对比分析，不仅仅停留在理论公式的罗列，而是结合现代发动机的实际应用场景，详细阐述了它们在提高燃油经济性方面所扮演的关键角色。我尤其欣赏书中对燃烧过程动态模拟的章节，那些复杂的化学反应和流体力学相互作用的描述，通过清晰的图表和严谨的数学模型展现出来，即便是初次接触这些高深概念的读者，也能逐步构建起完整的认知框架。书中对高负荷、高转速工况下燃烧稳定性的探讨，也极具前瞻性，体现了作者深厚的工程实践背景。整个阅读过程，就像是跟随一位经验丰富的工程师，拆解并重新理解一台尖端发动机的核心奥秘，令人受益匪浅，对内燃机设计的理解达到了一个新的高度。

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我必须强调这本书在“未来展望”部分的独到见解。在当前新能源汽车浪潮下，传统内燃机原理书籍容易显得过时，但《高等车用内燃机原理》成功地将传统技术与未来趋势巧妙地结合了起来。书中对均质压燃（HCCI）和反应物稀释燃烧等前沿概念的讨论，并非停留在概念介绍，而是深入探讨了其实现过程中所面临的温度控制、燃料适应性和排放标准的挑战。它没有盲目鼓吹新能源的绝对优势，而是客观地分析了在可预见的未来几十年内，内燃机如何通过技术革新（例如集成电驱动系统）来适应更严格的环保法规。这种保持批判性思维和技术中立性的写作态度，让我对内燃机技术的生命力和进化潜力充满了信心，这本书无疑为内燃机领域的研究人员和从业者指明了清晰且务实的研究方向。

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初翻此书，我最大的感受是其对“动态特性”的捕捉极为精准。传统的教材往往侧重于稳态分析，但现代车辆对瞬态响应的要求越来越高。《高等车用内燃机原理》在这方面下了大功夫。它对瞬态工况下气流脉动、涡轮响应延迟以及瞬时点火提前角的优化策略进行了详尽的论述。书中对于发动机瞬态性能匹配的章节，引入了先进的控制算法模型，虽然初看有些复杂，但配合附带的仿真数据分析，能够清晰地看到控制策略如何干预机械过程以达到最优解。这本书并没有回避计算的复杂性，反而鼓励读者去拥抱它，并将这种复杂性转化为对发动机性能更深层次的掌控感。对于从事ECU标定的工程师来说，这本书简直是如获至宝，因为它提供的不仅仅是理论，更是解决实际控制难题的思路和工具。

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