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简介
本书系统地介绍了均质压燃发动机的相关理论和技术。在内燃机节能和消除有害排放物的重大需求的推动下，近十年来，内燃机燃烧理论和燃烧控制技术发生了质的升华和进步，本书阐述这一理论，其内容可以概括为以下几点：（1）新一代内燃机燃烧理论集中表现为低温燃烧理论；（2）低温燃烧主要是化学动力学控制的燃烧，燃料化学动力学机理和数学模型是低温燃烧理论的重要部分；（3）另一方面，理论和实验都证明，湍流对化学动力学过程有不可忽视的影响，特别是在亚网格尺度内；（4）现代内燃机燃烧技术的发展趋势，是向高压、高速、灵活多变的方向发展，为了实现高效、清洁的燃烧，燃油喷射压力已经超过160Mpa，喷孔已经处于0.1mm的量级，燃油喷射正在向多脉冲的方向发展；（5）本书在上述基础理论的基础上，介绍若干现代内燃机燃烧技术，其中包括作者独立自主开发成功的柴油机复合燃烧技术，汽油机CAI燃烧技术，乙醇HCCI燃烧技术等。本书可供研究人员、工程技术人员和研究生作为研究工作的参考书籍。对于推动和普及新一代内燃机燃烧理论和技术有重要作用。
目录
前言
第1章 绪论
1.1 新一代内燃机燃烧理论的意义和内涵
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 HCCI燃烧基础理论研究进展概况
1.2.2 柴油燃料HCCI燃烧过程及燃烧控制技术的研究进展
1.2.3 汽油燃料HCCI燃烧控制研究进展
1.3 新一代内燃机燃烧技术的核心学术问题
参考文献
第2章 均质压燃汽油机
2.1 汽油HCCI燃烧基本原理
2.1.1 汽油HCCI燃烧机理
2.1.2 汽油机HCCI放热特性
2.1.3 HCCI的运行范围
2.2 汽油机实现HCCI运行的途径
2.3 废气再循环对HCCI燃烧的影响
2.4 汽油机HCCI燃烧控制
2.5 HCCI燃烧在车辆上的应用
2.6 本章小结
参考文献
第3章 HCCI／CAI汽油机性能及其控制
3.1 汽油机上HCCI燃烧方式的实现
3.2 喷油策略对自燃着火燃烧的影响
3.3 火花点火对HCCI燃烧的影响
3.4 拓展HCCI燃烧运行工况范围
3.5 自燃着火与火花点火双模式实用汽油机的开发
3.6 最新发展和未来趋势
参考文献
第4章 直喷式汽油机HCCI工作方式及特性
4.1 直喷式汽油机实现HCCI燃烧的基本思路
4.1.1 HCCI着火燃烧控制
4.1.2 汽油机多燃烧模式复合
4.1.3 HCCI／SI燃烧模式转换
4.2 直喷式HCCI汽油机的试验样机设计
4.2.1 燃烧室总体设计
4.2.2 可变配气系统设计
4.2.3 试验装置和测试方法
4.3 燃烧过程模拟计算方法及模型的发展
4.3.1 耦合详细化学反应机理的HCCI发动机热力循环模拟
4.3.2 三维CFD耦合详细化学反应动力学的数学模型
4.3.3 CFD与化学动力学耦合模拟策略
4.3.4 燃烧模式切换模型
4.4 汽油HCCI燃烧基本规律研究
4.4.1 三种模式的汽油HCCI燃烧特性分析
4.4.2 空燃比对HCCI燃烧的影响
4.4.3 火花点火对HCCI燃烧的影响
4.4.4 分层混合气对HCCI燃烧的影响
4.4.5 燃料改质对HCCI燃烧的影响
4.4.6 压缩比和辛烷值对}tCCI燃烧的适应性
4.5 汽油HCCI发动机瞬态特性研究
4.5.1 HCCI燃烧的负荷变化特性
4.5.2 HCCI燃烧对发动机转速变化的响应特性
4.5.3 由HCCI向SI燃烧模式转换
4.5.4 由SI向HCCI燃烧模式转换
4.5.5 模式转换过程控制原则
4.6 HCCI汽油机的节能减排效果及其产业化前景
4.6.1 ASSCI发动机的工况平面
4.6.2 HCCI运行范围的燃烧排放性能
4.6.3 HCCI汽油机产业化技术路线探讨
4.7 本章小结
参考文献
第5章 新一代柴油机燃烧理论的基本原理
5.1 燃烧路径控制理论
5.1.1 基于ф-T图分析的燃烧路径控制理论
5.1.2 燃烧路径控制的新理论
5.2 早期喷射技术PCCI燃烧方式
5.2.1 早期喷射技术
5.2.2 多脉冲喷射预混合气形成机理
5.2.3 多脉冲喷射模式的调制与优化
5.3 稀扩散燃烧
5.3.1 稀扩散燃烧的特性
5.3.2 后燃期混合控制的燃烧过程
5.3.3 燃烧室的设计和混合能量的利用
5.4 复合燃烧的特征及分析
5.4.1 MULINBUMP复合燃烧的放热特征与排放分析
5.4.2 MULINBUMP复合燃烧效率、散热损失和热效率的讨论
5.5 柴油机“高密度”低温燃烧理论的提出
5.6 本章小结
参考文献
第6章 高密度一低温柴油机燃烧理论与技术
6.1 高密度一低温燃烧的理论基础
6.1.1 高密度低温燃烧的热力学分析
6.1.2 高密度条件下喷雾混合特性
6.2 高密度一低温燃烧试验发动机设计
6.2.1 试验发动机设计原理
6.2.2 可变气门系统设计
6.2.3 燃油多次喷射控制系统设计
6.2.4 试验装置和测试方法
6.3 高密度一低温燃烧特性研究
6.3.1 燃氧当量比的定义
6.3.2 高密度一低温燃烧试验研究
6.3.3 高密度一低温燃烧模拟研究
6.4 本章小结
参考文献
第7章 柴油机燃烧化学动力学
7.1 正庚烷化学反应动力学模型的概述
7.2 简化化学动力学模型的构建方法
7.3 简化化学动力学模型的发展概况
7.4 一个新的正庚烷HCCI燃烧简化动力学模型
7.4.1 正庚烷简化动力学机理模型构建
7.4.2 正庚烷简化动力学机理模型再简化
7.4.3 动力学参数的优化
7.4.4 正庚烷简化动力学机理模型验证
7.4.5 SKLE简化模型与其他简化模型的比较
7.5 化学动力学机理模型的应用
7.5.1 HCCI发动机燃烧化学动力学单区模型模拟
7.5.2 HCCI发动机燃烧化学动力学多区模型模拟
7.5.3 HCCI发动机燃烧化学动力学多维模型模拟
7.6 本章小结
参考文献
第1章 绪论
1.1 新一代内燃机燃烧理论的意义和内涵
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 HCCI燃烧基础理论研究进展概况
1.2.2 柴油燃料HCCI燃烧过程及燃烧控制技术的研究进展
1.2.3 汽油燃料HCCI燃烧控制研究进展
1.3 新一代内燃机燃烧技术的核心学术问题
参考文献
第2章 均质压燃汽油机
2.1 汽油HCCI燃烧基本原理
2.1.1 汽油HCCI燃烧机理
2.1.2 汽油机HCCI放热特性
2.1.3 HCCI的运行范围
2.2 汽油机实现HCCI运行的途径
2.3 废气再循环对HCCI燃烧的影响
2.4 汽油机HCCI燃烧控制
2.5 HCCI燃烧在车辆上的应用
2.6 本章小结
参考文献
第3章 HCCI／CAI汽油机性能及其控制
3.1 汽油机上HCCI燃烧方式的实现
3.2 喷油策略对自燃着火燃烧的影响
3.3 火花点火对HCCI燃烧的影响
3.4 拓展HCCI燃烧运行工况范围
3.5 自燃着火与火花点火双模式实用汽油机的开发
3.6 最新发展和未来趋势
参考文献
第4章 直喷式汽油机HCCI工作方式及特性
4.1 直喷式汽油机实现HCCI燃烧的基本思路
4.1.1 HCCI着火燃烧控制
4.1.2 汽油机多燃烧模式复合
4.1.3 HCCI／SI燃烧模式转换
4.2 直喷式HCCI汽油机的试验样机设计
4.2.1 燃烧室总体设计
4.2.2 可变配气系统设计
4.2.3 试验装置和测试方法
4.3 燃烧过程模拟计算方法及模型的发展
4.3.1 耦合详细化学反应机理的HCCI发动机热力循环模拟
4.3.2 三维CFD耦合详细化学反应动力学的数学模型
4.3.3 CFD与化学动力学耦合模拟策略
4.3.4 燃烧模式切换模型
4.4 汽油HCCI燃烧基本规律研究
4.4.1 三种模式的汽油HCCI燃烧特性分析
4.4.2 空燃比对HCCI燃烧的影响
4.4.3 火花点火对HCCI燃烧的影响
4.4.4 分层混合气对HCCI燃烧的影响
4.4.5 燃料改质对HCCI燃烧的影响
4.4.6 压缩比和辛烷值对}tCCI燃烧的适应性
4.5 汽油HCCI发动机瞬态特性研究
4.5.1 HCCI燃烧的负荷变化特性
4.5.2 HCCI燃烧对发动机转速变化的响应特性
4.5.3 由HCCI向SI燃烧模式转换
4.5.4 由SI向HCCI燃烧模式转换
4.5.5 模式转换过程控制原则
4.6 HCCI汽油机的节能减排效果及其产业化前景
4.6.1 ASSCI发动机的工况平面
4.6.2 HCCI运行范围的燃烧排放性能
4.6.3 HCCI汽油机产业化技术路线探讨
4.7 本章小结
参考文献
第5章 新一代柴油机燃烧理论的基本原理
5.1 燃烧路径控制理论
5.1.1 基于ф-T图分析的燃烧路径控制理论
5.1.2 燃烧路径控制的新理论
5.2 早期喷射技术PCCI燃烧方式
5.2.1 早期喷射技术
5.2.2 多脉冲喷射预混合气形成机理
5.2.3 多脉冲喷射模式的调制与优化
5.3 稀扩散燃烧
5.3.1 稀扩散燃烧的特性
5.3.2 后燃期混合控制的燃烧过程
5.3.3 燃烧室的设计和混合能量的利用
5.4 复合燃烧的特征及分析
5.4.1 MULINBUMP复合燃烧的放热特征与排放分析
5.4.2 MULINBUMP复合燃烧效率、散热损失和热效率的讨论
5.5 柴油机“高密度”低温燃烧理论的提出
5.6 本章小结
参考文献
第6章 高密度一低温柴油机燃烧理论与技术
6.1 高密度一低温燃烧的理论基础
6.1.1 高密度低温燃烧的热力学分析
6.1.2 高密度条件下喷雾混合特性
6.2 高密度一低温燃烧试验发动机设计
6.2.1 试验发动机设计原理
6.2.2 可变气门系统设计
6.2.3 燃油多次喷射控制系统设计
6.2.4 试验装置和测试方法
6.3 高密度一低温燃烧特性研究
6.3.1 燃氧当量比的定义
6.3.2 高密度一低温燃烧试验研究
6.3.3 高密度一低温燃烧模拟研究
6.4 本章小结
参考文献
第7章 柴油机燃烧化学动力学
7.1 正庚烷化学反应动力学模型的概述
7.2 简化化学动力学模型的构建方法
7.3 简化化学动力学模型的发展概况
7.4 一个新的正庚烷HCCI燃烧简化动力学模型
7.4.1 正庚烷简化动力学机理模型构建
7.4.2 正庚烷简化动力学机理模型再简化
7.4.3 动力学参数的优化
7.4.4 正庚烷简化动力学机理模型验证
7.4.5 SKLE简化模型与其他简化模型的比较
7.5 化学动力学机理模型的应用
7.5.1 HCCI发动机燃烧化学动力学单区模型模拟
7.5.2 HCCI发动机燃烧化学动力学多区模型模拟
7.5.3 HCCI发动机燃烧化学动力学多维模型模拟
7.6 本章小结
参考文献
均质压燃低温燃烧发动机理论与技术
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