柴油机先进技术

本书着眼柴油机理论与技术研究、设计与研制、定型与试验、运用与保障领域的需求,主要介绍了现代柴油机先进技术,包括现代柴油机电控燃油喷射技术、空气管理技术、燃烧优化技术、热管理技术、低摩擦技术、替代燃料、排放控制技术等内容,系统分析了高原、严寒、沙漠三大典型自然环境对柴油机的影响效果和柴油机抵抗环境作用的能力。 本书可供从事柴油机设计、研究、维修保障和管理工作的人员,以及动力机械及工程、汽车工程、机械工程等相关专业的本科生、研究生参考使用。

刘瑞林，主任/教授，博导，学科带头人，动力工程领域专家，享受政府特贴，荣立二等功，军队和机械工业重点实验室负责人。 从事内燃机学科教学和科研工作28年，在柴油机高原适应性方面做出了突出贡献，取得了一系列创新成果。近五年承担国家和军队重大（点）课题24项，获省部级科技进步一等奖1项、二等奖4项、发明专利7件。在人才培养、学科建设等方面做出了突出贡献，取得了国内同行公认的学术成就。获中国内燃机学会突出贡献奖和史绍熙科技教育基金成就奖。

第1 章　概述　/ 1 　1.1　柴油机的发展史　/ 1 　1.2　柴油机性能特点及应用领域　/ 2 　　1.2.1　柴油机性能特点　/ 2 　　1.2.2　柴油机应用领域　/ 5 　1.3　现代柴油机技术　/ 5 　参考文献　/ 8 第2 章　柴油机电控燃油喷射技术　/ 9 　2.1　柴油机燃油喷射技术的难点　/ 9 　2.2　柴油机电控燃油喷射技术的发展　/ 10 　　2.2.1　第1 代（位置控制式）　/ 11 　　2.2.2　第2 代（时间控制式）　/ 11 　　2.2.3　第3 代（时间-压力控制式）　/ 13 　2.3　柴油机高压共轨燃油喷射技术及其影响　/ 14 　　2.3.1　柴油机高压共轨燃油喷射系统及其主要组成　/ 14 　　2.3.2　高压喷射对高压共轨柴油机性能的影响　/ 17 　　2.3.3　多次喷射对高压共轨柴油机性能的影响　/ 20 　参考文献　/ 21 第3 章　柴油机空气管理技术　/ 22 　3.1　柴油机空气系统组成　/ 22 　3.2　柴油机先进增压技术　/ 22 　　3.2.1　可变截面增压　/ 23 　　3.2.2　电动增压　/ 24 　　3.2.3　废气旁通式二级增压　/ 25 　　3.2.4　基于VGT 的二级增压(RTST) 　/ 27 　　3.2.5　复合增压　/ 32 　3.3　柴油机可变进气技术　/ 33 　　3.3.1　可变气门正时（VVT）技术　/ 33 　　3.3.2　可变气门升程（VVL）技术　/ 36 　3.4　柴油机废气再循环技术　/ 37 　　3.4.1　高压EGR　/ 38 　　3.4.2　低压EGR　/ 39 　　3.4.3　复合EGR　/ 39 　参考文献　/ 42 第4 章　柴油机燃烧优化技术　/ 43 　4.1　传统柴油机燃烧方式　/ 43 　4.2　均质混合气压燃(HCCI) 燃烧　/ 44 　4.3　低温燃烧(LTC) 　/ 46 　4.4　预混合充量压燃(PCCI) 燃烧　/ 47 　4.5　双燃料压燃燃烧　/ 49 　　4.5.1　部分预混合充量压燃(PPCI) 燃烧　/ 49 　　4.5.2　反应活性控制（RCCI）燃烧　/ 50 　　4.5.3　汽油均质混合气柴油引燃(HCII) 燃烧　/ 51 　　4.5.4　汽油/柴油双燃料高比例预混合压燃(HPCC) 燃烧　/ 52 　　4.5.5　柴油/甲醇双燃料（DMDF）燃烧　/ 52 　参考文献　/ 53 第5 章　柴油机热管理技术　/ 55 　5.1　柴油机EGR 冷却系统　/ 55 　　5.1.1　柴油机EGR 冷却系统介绍　/ 55 　　5.1.2　EGR 冷却系统对柴油机燃烧与性能的影响　/ 56 　5.2　柴油机冷却系统智能控制技术　/ 57 　　5.2.1　柴油机智能化冷却系统部件　/ 57 　　5.2.2　柴油机冷却系统集成控制　/ 64 　5.3　现代柴油机余热利用技术　/ 66 　　5.3.1　现代柴油机余热利用原理　/ 66 　　5.3.2　余热利用技术对柴油机性能的影响　/ 69 　参考文献　/ 73 第6 章　柴油机低摩擦技术　/ 74 　6.1　柴油机摩擦类型　/ 74 　6.2　影响柴油机摩擦的主要因素　/ 75 　6.3　降低柴油机摩擦的具体技术措施　/ 76 　6.4　滚动轴承在柴油机上的应用　/ 81 　6.5　柴油机用润滑油　/ 82 　参考文献　/ 84 第7 章　柴油机替代燃料技术　/ 86 　7.1　甲醇替代燃料　/ 86 　　7.1.1　甲醇燃料的理化性质　/ 86 　　7.1.2　甲醇燃料在柴油机上的应用方式　/ 88 　　7.1.3　柴油/甲醇二元燃料燃烧特性　/ 90 　　7.1.4　柴油/甲醇二元燃料排放特性　/ 94 　7.2　聚甲氧基二甲醚替代燃料　/ 97 　　7.2.1　聚甲氧基二甲醚的理化性质及来源　/ 97 　　7.2.2　聚甲氧基二甲醚/柴油掺混燃料燃烧与排放特性　/ 98 　7.3　生物柴油　/ 102 　　7.3.1　生物柴油的理化性质及特点　/ 102 　　7.3.2　生物柴油燃烧与排放特性　/ 103 　7.4　煤基替代燃料　/ 105 　　7.4.1　煤基混合燃料的理化特性　/ 106 　　7.4.2　煤基混合燃料柴油机燃烧特性　/ 106 　　7.4.3　煤基替代燃料柴油机排放特性　/ 108 　7.5　应急替代燃料　/ 109 　　7.5.1　柴油机燃料应急替代原则　/ 110 　　7.5.2　柴油机应急替代燃料的关键指标和试验程序　/ 110 　　7.5.3　汽柴油应急替代燃料在柴油机上的应用　/ 111 　　7.5.4　航空煤油应急替代燃料在车用柴油机上的应用　/ 115 　参考文献　/ 119 第8 章　柴油机排放控制技术　/ 120 　8.1　柴油机主要有害排放物及其生成机理　/ 120 　　8.1.1　HC 的生成机理　/ 120 　　8.1.2　CO 的生成机理　/ 121 　　8.1.3　NOx 生成机理　/ 121 　　8.1.4　颗粒物生成机理　/ 123 　8.2　柴油机典型排放法规　/ 124 　　8.2.1　车用柴油机排气烟度和可见排气污染物排放法规　/ 125 　　8.2.2　轻型柴油车污染物排放法规　/ 127 　　8.2.3　重型柴油车污染物排放法规　/ 135 　8.3　柴油机后处理技术　/ 144 　　8.3.1　PM 处理技术　/ 144 　　8.3.2　NOx 排放控制技术　/ 148 　　8.3.3　满足国Ⅵ排放标准的后处理集成技术　/ 154 　参考文献　/ 157 第9 章　柴油机典型环境适应性技术　/ 159 　9.1　柴油机高原地区适应性技术　/ 159 　　9.1.1　高原增压技术　/ 159 　　9.1.2　高原燃烧优化技术　/ 164 　　9.1.3　高原低温启动技术　/ 168 　　9.1.4　高原热管理技术　/ 170 　9.2　柴油机严寒地区适应性技术　/ 175 　　9.2.1　柴油机低温启动辅助技术　/ 175 　　9.2.2　柴油机与加温锅低温启动匹配技术　/ 180 　　9.2.3　柴油机低温环境保温技术　/ 182 　9.3　柴油机沙漠地区适应性技术　/ 182 　　9.3.1　高效滤清器低流阻技术　/ 183 　　9.3.2　柴油机冷却系统控制技术　/ 186 　参考文献　/ 186