The Scientific Design of Exhaust and Intake Systems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Smith, Philip H./ Morrison, John C.

出品人:

页数:274

译者:

出版时间:1971-1

价格:$ 40.68

装帧:

isbn号码:9780837603094

丛书系列:

图书标签:

汽车工程
发动机
进气系统
排气系统
流体动力学
热力学
性能优化
设计
汽车改装
机械工程

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具体描述

This is one of the best-selling technical books in its field. For years, engineers, engine designers, high-performance tuners and racers have depended on thins book to help maximize their engines' potential. Dr. John C. Morrison is one of the foremost authorities on the analysis of the induction and exhaust processes of highspeed engines. Together with Philip Smith, he gives a thorough explanation of the physics that govern the behavior of gases as they pass through an engine, and the theories and practical research methods used in designing more efficient induction manifolds and exhaust systems, for both competition and street use An outstanding, authoritative book.

《排气与进气系统科学设计》是一本旨在为汽车工程、机械设计以及高性能发动机领域的专业人士和爱好者提供全面指导的著作。本书深入探讨了汽车排气和进气系统在提升发动机效率、动力输出以及降低排放方面的核心作用，并以前沿的科学理论为基础，提供了系统化的设计方法与工程实践。核心理论与原理：本书首先从热力学和流体力学的基本原理出发，阐述了气体在管道中的流动特性。这包括了对压力、温度、速度、密度等参数变化的理解，以及声波在管道中的传播机制。作者详细介绍了如何利用这些原理来分析和预测气流在进气道和排气歧管中的行为。例如，在进气系统设计中，理解空气在进入气缸前的加速和减速过程，以及由此产生的压力波动，对于优化气缸填充效率至关重要。同样，在排气系统设计中，理解燃烧产物离开气缸后的膨胀和流动，以及它们对发动机其他部件可能产生的影响，是实现高效排气管路设计的关键。本书特别强调了“谐振”在进气和排气系统设计中的重要性。对于进气系统，通过巧妙地设计进气管的长度和直径，可以利用进气脉冲的谐振效应，在特定发动机转速下，将更多的空气“推入”气缸，从而提高该转速下的扭矩和功率。这涉及到对进气管谐振频率的计算和控制。对于排气系统，谐振的利用则更为复杂，它不仅关乎到排气畅通性，还可能影响到发动机在特定转速下的排气回压，从而对扭矩输出产生微妙的影响。作者会详细解析不同管路长度和直径配置如何影响谐振频率，以及如何通过多腔室设计来拓宽谐振效应的适用范围。进气系统设计详解：本书对进气系统设计进行了细致入微的剖析。它涵盖了从进气口到气门的整个流程，包括空气滤清器、进气歧管、节气门体、以及各种增压器（如机械增压和涡轮增压）的影响。空气滤清器：虽然看似简单，但空气滤清器的设计对进气阻力有着显著影响。本书会讨论不同类型滤清器的过滤效率、容尘量以及对气流阻力的影响，并指导读者如何选择或设计低阻力、高效率的滤清器。进气歧管：这是进气系统设计的核心部分。作者会深入讲解不同进气歧管的类型，如等长管、不等长管、可变长度进气歧管等。对于不等长管设计，会详细阐述长度与发动机转速和气缸容积之间的关系，以及如何通过优化管路长度来增强特定转速下的进气脉冲效应，从而提升低转速扭矩或高转速功率。对于可变长度进气歧管，本书会揭示其工作原理，以及如何通过改变进气管长度来拓宽发动机的扭矩输出范围，使其在更宽的转速区间内都能表现出色。节气门体：节气门体的尺寸和设计会直接影响进入气缸的空气量。本书会讨论不同直径节气门体的选择，以及其对发动机响应速度和最大功率的影响。增压系统：对于装备机械增压或涡轮增压的发动机，本书会提供关于增压器匹配、增压压力控制、以及增压器对进气系统产生的额外热量管理的详细指导。这包括了对中冷器（Intercooler）设计和效率的探讨，以确保增压空气的密度，从而提升动力输出。排气系统设计详解：与进气系统类似，排气系统对发动机的性能同样至关重要。本书将排气系统分解为排气歧管、催化转化器、消音器以及排气管本身，并详细阐述了每个组成部分的设计要点。排气歧管：排气歧管的设计是实现高效排气的首要环节。本书会深入探讨不同排气歧管的结构，如等长集管（Equal-length headers）和不等长集管。特别是对于等长集管，它通过优化每个气缸排气门的连接管长度，使其在排气脉冲上相互协调，从而产生“抽吸”效应，降低排气背压，提高发动机的扫气效率，尤其是在高转速下。作者还会分析排气管直径、弯曲半径对气流阻力的影响，以及如何通过合理设计来减少能量损失。催化转化器：作为重要的排放控制部件，催化转化器的设计也影响着排气流阻力。本书会讨论不同类型催化转化器的结构，如单体式（Monolithic）和贵金属涂层，以及它们对流体动力学的影响。设计时需要权衡其排放净化效率与对气流阻力的增加。消音器：消音器的设计目标是在满足排放法规的前提下，最大限度地降低排气噪音。本书会详细介绍不同类型的消音器，如阻性消音器（Resistive mufflers）和共振消音器（Reactive mufflers）。阻性消音器利用吸声材料来吸收声能，而共振消音器则利用腔体和管路的声学反射来抵消噪音。本书会指导读者如何根据发动机特性和目标噪音水平，选择或设计最合适的消音器结构。排气管路：排气管的整体尺寸、弯曲程度以及管壁厚度都会影响排气系统的效率。本书会提供关于如何根据发动机排量和功率输出，选择合适的排气管直径，以及如何通过平滑的弯曲来减少气流阻力的建议。性能优化与声学设计：本书不仅关注基础的性能提升，还深入探讨了排气系统的声学设计。发动机的排气声浪是车辆个性和品牌形象的重要组成部分，而恰当的声学设计能够提升驾驶体验。本书会从声学工程的角度，分析不同排气结构产生的声波特性，以及如何通过调整消音器、共鸣腔和排气管末端设计，来塑造独特的排气声浪，使其既悦耳又不失力量感。这涉及到对声学原理、频率响应以及声音传播的深入理解。现代设计工具与方法：为了辅助读者进行实际设计，本书还会介绍一些现代设计工具和仿真技术。这包括了计算流体动力学（CFD）的应用，通过对进气道和排气管内气流进行数值模拟，来预测气流速度、压力分布、温度变化以及燃烧产物的流动情况，从而为设计优化提供数据支持。本书还会提及一些三维建模软件（CAD）在设计复杂管路结构中的应用。总结：《排气与进气系统科学设计》是一本集理论深度、实践指导和前沿技术于一体的专业书籍。它为工程师、设计师和技术爱好者提供了一个系统化的学习框架，帮助他们理解进气和排气系统工作的内在规律，掌握科学的设计方法，并能够利用这些知识创造出更高效、更强大、更符合环保要求的发动机系统。无论是旨在提升赛车性能，还是追求更优化的民用车辆动力，本书都将是您不可或缺的参考指南。