汽油機直噴技術（簡體書）

《汽油機直噴技術》內容簡介：缸內直噴點燃式發動機越來越受到重視，它們的潛力仍待得到進一步開發。提高發動機功率和轉矩，同時進一步降低燃油消耗和排放是汽油缸內直噴發動機未來發展的必然趨勢。依目前的觀點，推動汽油缸內直噴技術發展的關鍵技術將是新的燃油噴射方式和燃燒過程。《汽油機直噴技術》分16章，系統地展現了燃油噴射和燃燒過程的最新發展，對一些發動機新概念進行了解釋和評價，探討了汽油缸內直噴技術對發動機系統和部件的影響，闡述了材料和工作液必須滿足的要求。書末的展望部分對未來的缸內直噴點燃式發動機是否會取得與柴油機相同的水平進行了討論。
《汽油機直噴技術》適合于汽車研究與開發工程技術人員閱讀，并可作為車輛工程及載運工具運用工程等學科專業的研究生或本科生教材。

作者：(德國)R.巴斯懷森 譯者：宋進桂 李棟 于京諾 等

《汽油機直噴技術》是汽車先進技術譯叢之一。

前言
作者兼責任編輯簡介
第1章 引言1

第2章 汽油缸內直噴發展史3
參考文獻22

第3章 混合氣形成與燃燒過程25
3.1 混合氣形成的基礎理論27
3.1.1 燃料準備28
3.1.2 缸內流動特性31
3.2 均質混合缸內直噴35
3.3 分層混合缸內直噴42
3.3.1 壁面導向型燃燒過程45
3.3.2 空氣導向型燃燒過程48
3.3.3 噴注導向型燃燒過程49
3.4 點火與燃燒58
3.5 均質壓燃汽油缸內直噴技術68
3.5.1 熱力學基礎68
3.5.2 汽油自燃概念與控制策略71
3.5.3 缸內直噴的干預選擇74
3.5.4 降低油耗和污染物排放的潛力75
3.5.5 聲學特性76
3.6 組合式柴油機/汽油機燃燒過程82
參考文獻83

第4章 噴射系統概論89
4.1 低壓空氣輔助缸內直噴90
4.2 高壓共軌缸內直噴92
4.2.1 高壓燃油泵94
4.2.2 油軌98
4.2.3 高壓噴油器與噴嘴98
4.2.4 噴油策略107
參考文獻109

第5章 功率與轉矩111
參考文獻117

第6章 增壓技術119
6.1 機械增壓121
6.2 廢氣渦輪增壓126
6.3 汽油機廢氣渦輪增壓器與缸內直噴的最佳配合130
6.4 用電動增壓器實現高壓增壓133
6.5 復合增壓134
參考文獻137

第7章 燃油消耗139
參考文獻150

第8章 縮小尺寸與壓低轉速151
8.1 縮小尺寸151
8.2 壓低轉速153
參考文獻154

第9章 廢氣排放與污染物控制155
9.1 發動機工作中污染物的形成155
9.2 法律規定158
9.3 降低污染物的措施166
參考文獻175

第10章 噪聲排放177
10.1 法規要求177
10.2 燃燒噪聲179
10.2.1 均質GDI與分層GDI之間的比較179
10.2.2 渦流和滾流對燃燒激振的影響180
10.2.3 廢氣再循環率對燃燒噪聲的影響181
10.2.4 工作模式轉變的影響182
10.2.5 分層工作模式中怠速工況的優化182
10.2.6 GDI縮小尺寸概念的聲學問題183
10.2.7 燃油質量對噪聲的影響184
10.3 機械噪聲185
10.3.1 爆燃控制系統的優化186
10.3.2 高壓燃油分配系統的影響187
參考文獻188

第11章 汽油缸內直噴對發動機其他系統的影響191
11.1 點火系統191
11.1.1 火花點火系統191
11.1.2 激光點火199
11.1.3 微波點火203
11.2 活塞204
11.2.1 材料205
11.2.2 制造工藝207
11.2.3 設計與零件強度208
11.3 氣門、氣門座圈和氣門導管211
11.3.1 氣門和氣門座圈211
11.3.2 缸內直噴汽油機的進氣門積炭問題213
11.3.3 氣門導管214
11.3.4 輕重量氣門214
11.4 現代汽油機的進氣系統215
11.4.1 進氣系統熱力學215
11.4.2 自然吸氣式發動機的進氣歧管217
11.4.3 增壓發動機的進氣歧管219
11.4.4 缸內直噴增壓汽油機的進氣歧管220
11.5 曲軸箱通風221
11.6 空氣循環閥225
11.6.1 技術描述225
11.6.2 設計原理與邊界條件226
11.6.3 熱力學潛力227
11.7 炭罐清污232
11.8 車內輔助加熱系統235
11.8.1 引言235
11.8.2 輔助加熱系統235
11.8.3 PTC電輔助加熱器（空氣側）236
11.8.4 冷卻液電加熱器238
11.8.5 燃油輔助加熱器239
11.8.6 黏液加熱器240
11.8.7 廢氣輔助加熱器241
11.8.8 小結和未來預測242
參考文獻242

第12章 油電混合動力驅動系統中的汽油缸內直噴247
12.1 引言247
12.2 乘用車混合動力裝置247
參考文獻254

第13章 燃料與潤滑劑257
13.1 汽油燃料257
13.1.1 引言257
13.1.2 一般原則257
13.1.3 汽油燃料成分與汽油燃料混合物259
13.1.4 對汽油燃料的要求所具有的實際意義260
13.1.5 燃油對廢氣排放的影響265
13.1.6 汽油的生物成分：生物乙醇和乙基叔丁基醚（ETBE）266
13.2 汽油機潤滑劑267
13.2.1 潤滑劑類型267
13.2.2 發動機油的功能268
13.2.3 對發動機油的要求268
13.2.4 發動機油的成分268
13.2.5 粘度269
13.2.6 基礎油270
13.2.7 添加劑271
13.2.8 發動機油的使用性能273
13.2.9 乘用車制造商的燃油和潤滑劑規范276
13.2.10 未來展望278
參考文獻278

第14章 發動機概念279
14.1 批量概念279
14.1.1 歷史279
14.1.2 分層充氣概念：壁面導向型和空氣導向型燃燒過程281
14.1.3 均質混合概念286
14.1.4 增壓概念288
14.1.5 分層充氣概念：噴注導向型燃燒過程293
14.2 汽車運動概念及其對系列開發的促進296
14.2.1 引言296
14.2.2 汽車運動中的汽油缸內直噴297
14.2.3 用于勒芒24小時耐力賽的V8缸內直噴雙渦輪發動機297
14.2.4 在缸內直噴和渦輪增壓的2.0L批量生產發動機上的應用299
14.2.5 賽車缸內直噴發動機與批量生產的缸內直噴發動機的比較300
14.2.6 小結與未來展望301
14.3 二沖程缸內直噴汽油機302
14.3.1 引言302
14.3.2 歷史302
14.3.3 批量概念306
14.3.4 應用與未來展望309
參考文獻314

第15章 美國、歐洲和日本的汽油缸內直噴技術317
15.1 引言317
15.2 美國、歐洲和日本市場317
15.3 美國、歐洲和日本缸內直噴技術的未來展望319

第16章 未來展望321
參考文獻324

在空氣導向型燃燒過程中，將燃油傳輸到火花塞僅靠進氣側的空氣運動來實現，在此傳輸過程的同時，燃油噴注與空氣混合。特殊形狀的活塞也會對空氣運動起到促進作用。與壁面導向型燃燒過程不同，應避免燃油與燃燒室壁面之間的接觸。因此，從理論上講，燃燒室壁面上應沒有燃油積聚現象，因在進氣的同時完成了燃油與空氣的充分混合。這種燃燒過程的成功實現依賴于噴注與導向進氣運動之間的匹配。在這個意義上講，將定向空氣運動很好地維持到壓縮階段特別重要。然而，這些要求的渦流和滾流會使充氣效率下降，從而導致性能受損。目前，市場上僅有一種純粹的空氣導向型燃燒過程，而所有的壁面導向型燃燒過程或多或少地利用空氣流進行混合氣導向，因而將它們歸類為一種混合燃燒過程，即壁面／空氣導向型燃燒過程。
正如個別研究中心在近期進行的研究中所處理的那樣，空氣導向型燃燒過程是一種折中的方法。像壁面導向型燃燒過程一樣，噴嘴與火花塞之間的距離較大，因此只能通過定向進氣流嘗試著將噴射的燃油傳送到火花塞。與壁面導向型燃燒過程不同，理論上講，空氣導向型燃燒過程在燃燒室壁面上沒有燃油積聚現象，它在進氣的同時，使燃油與空氣進行充分的混合。