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第一篇 性能改进3

第1章 绪论3

1.1 中国汽车工业的飞速发展3

1.2 中国汽车工业发展中存在的问题5

1.3 2020年轿车动力装置预测9

参考文献18

第2章 内燃机的燃料及其电控供油系统20

2.1 燃料的组成、物理-化学性质对燃烧和排放的影响20

2.2 我国新车用燃油标准与欧美标准的比较25

2.3 替代燃料29

2.4 火花点火发动机的电控喷油系统36

2.5 直接喷射式柴油机的高压共轨式电控燃油喷射系统41

参考文献51

第3章 内燃机气缸内的湍流53

3.1 内燃机气缸内湍流的生成过程概述53

3.2 湍流特性参数的定义55

3.3 湍流特性参数间的关系64

3.4 内燃机气缸内湍流特性参数的计算方法67

3.5 湍流特性参数对湍流燃烧的影响71

参考文献75

第4章 汽油机燃烧系统77

4.1 概述77

4.2 化油器式汽油机和点燃燃烧的普遍现象78

4.3 电喷汽油机87

4.4 缸内直喷汽油机91

4.5 均质压燃汽油机109

参考文献134

第5章 直接喷射式柴油机的燃烧和排气后处理137

5.1 推动直接喷射式柴油机燃烧研究的动力137

5.2 直喷式柴油机的新概念燃烧模型140

5.3 影响直喷式柴油机常规燃烧系统排放的主要因素146

5.4 放热率计算157

5.5 直喷式柴油机新燃烧方式的探索163

5.6 排气后处理177

5.7 柴油机排气后处理装置的集成化192

参考文献195

第6章 内燃机中的传热197

6.1 概述197

6.2 传热基本理论的简单回顾198

6.3 经验或半经验的内燃机传热模型199

6.4 缸内流场能量方程的解析解和数值解201

6.5 缸内湍流边界层能量方程的近似解析解202

6.6 气缸内的辐射传热215

符号说明222

参考文献224

第7章 车用柴油机的废气涡轮增压228

7.1 车用柴油机对涡轮增压系统的特殊要求228

7.2 可变几何参数增压器231

7.3 应用VGT增压器和放气阀增压器时柴油机性能的比较235

7.4 VGT的喷嘴叶片位置和EGR阀开度的优化组合240

7.5 车用涡轮增压柴油机控制系统的热力学模型247

参考文献254

第8章 内燃机的排放测试255

8.1 排放法规255

8.2 排放试验室的配置270

8.3 主要测试设备275

8.4 排放测试设备的使用295

8.5 排放测试研究的其它方法和新动向311

参考文献322

第9章 燃料电池及混合动力系统324

9.1 概述324

9.2 燃料电池325

9.3 混合动力系统334

参考文献340

第二篇 燃烧和排放物生成的化学基础343

第10章 热化学343

10.1 热力学性质343

10.2 状态方程343

10.3 热状态方程344

10.4 理想气体混合气345

10.5 蒸发潜热346

10.6 化学计量比347

10.7 绝对焓和生成焓347

10.8 燃烧焓与热值348

10.9 绝热火焰温度349

第11章 化学平衡352

11.1 综述352

11.2 反应坐标352

11.3 多步反应的化学计量学353

11.4 第二定律的考虑354

11.5 吉布斯自由能354

11.6 化学平衡常数355

11.7 化学平衡的一般解法358

11.8 燃烧的平衡产物360

第12章 化学动力学363

12.1 综述363

12.2 阿列纽斯方程363

12.3 全局与基元反应364

12.4 双分子反应366

12.5 其它基元反应366

12.6 多步反应机理的反应速率367

12.7 紧凑符号368

12.8 反应速率系数和平衡常数之间的关系370

12.9 单分子反应机理371

12.10 化学时间尺度372

第13章 火焰的物理化学过程377

13.1 火焰过程377

13.2 火焰反应377

13.3 链反应379

13.4 火焰传播380

13.5 试验火焰结构382

13.6 火焰中的输运和流动383

13.7 火焰分区389

第14章 燃料和燃烧化学反应391

14.1 概述391

14.2 氢393

14.3 一氧化碳（微量氢）395

14.4 碳氢化合物396

14.5 甲烷399

14.6 乙烷406

14.7 脂肪族碳氢化合物407

14.8 苯和其它芳香烃化合物415

14.9 醇类和含氧燃料419

第15章 燃烧的简化化学动力学模型424

15.1 概述424

15.2 反应流分析424

15.3 敏感性分析425

15.4 反应机理的自动生成和简化427

15.5 一步反应机理429

15.6 稳态近似429

15.7 偏平衡法432

15.8 根据经验所得的全局反应机理433

15.9 利用敏感性分析对反应机理自动简化434

15.10 广义反应机理：简要形式的燃烧机理434

15.11 局部线性化及本征值分析438

15.12 详细反应机理所得数据库的代数表达式：重构模型440

15.13 集中化学组分法441

第16章 氮氧化合物的生成和分解443

16.1 概述443

16.2 热NO443

16.3 瞬发NO444

16.4 燃料NO445

16.5 由中间产物N2O生成的NO445

16.6 二氧化氮排放446

16.7 氧化二氮排放446

16.8 NOx控制方法的化学447

第17章 碳烟生成453

17.1 成烟过程453

17.2 试验系统和碳烟生成455

17.3 燃料的碳烟生成倾向456

17.4 成烟火焰的结构457

17.5 碳烟生成的化学机理460

17.6 碳烟氧化的化学机理463

17.7 碳烟模型464

第二篇 参考文献475

第三篇 燃烧的物理基础481

第18章 控制方程481

18.1 粘性张量481

18.2 化学组分与热量的分子输运481

18.3 动量守恒方程482

18.4 质量守恒方程和组分守恒方程482

18.5 扩散速度和Fick定律483

18.6 全局质量守恒方程和修正速度483

18.7 能量守恒方程485

第19章 层流预混燃烧火焰488

19.1 物理描述488

19.2 Mallard-Le Chatelier理论489

19.3 Zeldovich,Frank-Kamenetskii和Semenov理论492

19.4 数值分析497

19.5 火焰速度503

19.6 拉伸火焰动力学506

19.7 热爆炸，点火和熄灭519

第20章 层流扩散火焰535

20.1 物理描述535

20.2 扩散火焰的理论分析工具537

20.3 不可逆无限快化学反应的火焰结构545

20.4 不可逆快速化学反应火焰的解析解549

20.5 扩散火焰理论向其它火焰结构的推广555

20.6 实际层流扩散火焰559

第21章 湍流燃烧导论567

21.1 火焰和湍流的相互作用567

21.2 湍流的基本描述568

21.3 湍流对燃烧的影响571

21.4 湍流燃烧的计算方法573

21.5 湍流燃烧的RANS模拟580

第22章 湍流预混火焰589

22.1 概述589

22.2 湍流燃烧的反应速率594

22.3 湍流火焰速度的现象学模型595

22.4 无限薄火焰前锋的极限597

22.5 预混湍流燃烧的类型602

22.6 湍流预混火焰的RANS方法607

22.7 等位面公式619

22.8 湍流火焰时间的建模624

22.9 Kolmogorov-Petrovski-Piskunov分析626

第23章 湍流非预混火焰629

23.1 概述629

23.2 物理描述632

23.3 湍流非预混燃烧的分类636

23.4 湍流非预混火焰的RANS639

第24章 液体燃料的蒸发657

24.1 概述657

24.2 Fick扩散定律658

24.3 Stefan问题659

24.4 液滴在静态介质中的蒸发661

24.5 液滴的存在时间665

24.6 对流环境中的液滴蒸发667

24.7 液滴动量守恒669

第25章 内燃机的燃烧671

25.1 概述671

25.2 均质充量汽油机的燃烧特性671

25.3 汽油机的预混稀燃674

25.4 直接喷射式汽油机的燃烧677

25.5 CVCC汽油机的燃烧680

25.6 柴油机中的燃烧特性680

25.7 柴油机中的化学动力学分析682

25.8 柴油机中的燃料／空气的混合和着火686

25.9 柴油机中的NOx和碳烟的生成688

25.10 燃烧控制技术693

25.11 发动机的燃烧控制697

第三篇 参考文献704