汽油机管理系统 控制、调节和监测

本书由德国Springer Vieweg出版社出版的德文经典著作《Ottomotor-Management》新的第4版原版直接翻译而成，更精准地表达了原著的内容。本书译者范明强教授级高工1985年起就开展轿车发动机电子控制燃油喷射技术的研究和开发工作；1991—1995年，范教授参与主持了国家“八五”重点科技攻关项目——“汽车发动机电子控制技术”，并先后荣获国家计委、国家科委和财政部联合颁发的国家重大科技成果奖、国家科技进步二等奖、中国汽车工业科技进步二等奖等。范教授还是《国外内燃机》杂志社的特邀德文翻译，Springer旗下的MTZ（发动机技术杂志）新的技术论文绝大多数都是由范教授翻译介绍给国内读者的，无论是在选题还是翻译质量方面都受到《国外内燃机》编辑委员会和读者的一致好评。读者可在《国外内燃机》杂志上读到范教授翻译的MTZ许多新的发动机技术论文。深厚的理论功底、丰富的开发经验、对国际新发动机技术趋势的了解与把握，使范教授对于本书内容的理解与把握更加精深，读者也可以从这本译著中更加受益。范教授自1967年西安交通大学研究生毕业以来，从事内燃机技术工作已经整整50年了，今年恰逢范教授75周岁！虽已年逾七旬，但范教授仍笔耕不辍，近几年在机械工业出版社已连续出版了德文译著《柴油机管理系统》和《缸内直喷式汽油机》，并编著出版了《柴油机电控高压喷油系统结构与维修彩色图解》，与江苏大学原校长高宗英教授等人合作翻译的德文内燃机经典著作《内燃机原理》（原书第7版）也将在2017年晚些时候出版。从范教授辛勤的工作中，编辑看到了以范教授为代表的我国的内燃机工作者的事业心以及对国家内燃机事业的全身心付出！正是这种对事业的热爱，他们将我国打造成内燃机产业大国！在他们这种精神的激励和感召下，新一代的技术人员一定会将我国打造成内燃机产业强国！

 

本书由2014年德国SpringerVieweg出版社出版的《Ottomotor—Management》德文第4版翻译而成，它是由世界知名的内燃机燃油喷射装置跨国公司博世（Bosch）公司组织了各相关专业领域80余位富有实践经验的专家撰写的专业书籍。本书除了包含以前的发动机控制系统在内的简要概论之外，详尽地阐述了汽油机的基本原理，论述了汽油机燃油喷射系统诸如燃油泵、喷油器、电控单元和传感器及执行器等重要部件的工作原理和相互作用，还着重阐明了现代汽油机缸内直接喷射系统的电子控制和调节，此外还介绍了废气排放法规、废气测量技术、诊断以及代用燃料和混合动力等方面极为重要的内容。本书适合于从事汽油机动力装置和燃油喷射系统以及汽车整车、零部件和系统设计、研究与开发的工程技术人员阅读，并可作为车辆工程、动力机械工程、能源与动力工程以及运载工具运用工程等学科专业的研究生或本科生教材，同样也非常适合于汽车和配件工业的产品鉴定人员和专家以及电子工程师和软件开发人员阅读，以了解有关汽油机控制和调节方面的知识。

译者的话
前言
编辑的话
缩略语
第1章汽车发展历史1
11早期汽车史1
12汽车技术的先驱者3
13罗伯特·博世（Robert Bosch）的
毕生事业7
第2章汽油机的基本原理9
21工作原理9
211四冲程循环9
212工作过程：换气和燃烧10
213过量空气系数和废气排放11
214混合气形成13
215点火和点燃14
22气缸充气14
221组成部分14
222充量更换15
223充气控制16
224充量数据采集和混合气
调节19
225燃油20
23燃烧22
231紊流预混合燃烧22
232紊流预混合部分扩散燃烧23
233均质自行着火（均质
压燃）24
234不规则燃烧24
24转矩、功率和燃油耗26
241动力总成的转矩26
242特性参数的定义26
243特性曲线29
244比燃油耗30
25热力学基本原理：分析和模拟
计算31
251系统考察和定义31
252能量平衡31
253压力曲线分析32
254工作循环计算35
255一维（1D）模拟计算35
256三维（3D）模拟计算36
26效率38
261理想循环和损失分配39
262效率优化技术42
27内燃机测量技术46
271测量技术46
272压力指示46
28实际使用燃油耗46
281有利于降低燃油耗的因素47
282不利于降低燃油耗的因素47
第3章燃油供应49
31引言和概述49
311进气道喷射的燃油输送49
312汽油机缸内直接喷射的燃油
输送53
32燃油输送部件54
321电动燃油泵54
322输油模块57
323汽油滤清器57
324燃油压力调节器60
325燃油压力阻尼器60
33燃油蒸气回收系统和燃油箱
通风61
331燃油蒸气的产生61
332结构和工作原理61
333进一步的要求62
34汽油机燃料63
341概述63
342常规燃油65
343物理-化学特性68
344气体燃料71
目录●●●●●●●●●●汽油机管理系统——控制、调节和监测第4章进气控制73
41发动机功率的电子控制73
411任务和工作原理73
412电子加速踏板系统的电动
节气门总成74
413加速踏板模块75
414电子控制发动机功率的监测
方案76
42动力学增压77
421振荡进气管增压77
422谐振增压78
423可变进气管参数78
424振荡进气管系统79
425谐振进气管系统79
426谐振与振荡进气管组合
系统79
43可变气门控制80
431考察气门的可变性80
432可转换杯形挺柱81
433可转换支承挺柱82
434可转换摇臂82
435滑动凸轮系统83
436凸轮轴相位调节器84
437全可变气门机构84
44增压85
441机械增压86
442压力波增压86
443废气涡轮增压88
444增压发动机的优化94
445增压压力的调节96
45充量运动96
451优化充量运动的进气道
设计96
452充量运动控制阀板97
46废气再循环98
461外部废气再循环的控制98
462降低燃油耗99
463降低NOx排放99
第5章燃油喷射100
51进气道喷射101
511概述101
512喷射模式106
513混合气形成107
514电磁式喷油器111
515燃油分配管114
52汽油机缸内直接喷射116
521优点116
522概述116
523燃烧过程和运行模式119
524混合气形成、点火和燃烧125
525高压喷油器128
526燃油分配管133
527汽油机缸内直接喷射的高压燃
油泵133
第6章点火137
61磁电机点火137
62蓄电池点火137
621晶体管点火138
622电子点火138
623全电子点火138
63感应点火装置138
631结构139
632任务和工作原理140
633能量储存140
634高电压的产生141
64点火线圈144
641结构145
642要求145
643结构和工作原理146
644结构形式150
645点火线圈电子学153
65火花塞155
651任务155
652应用156
653要求157
654结构157
655火花塞方案160
656电极间距161
657火花位置161
658火花塞的热值162
659火花塞的标定163
6510火花塞的运行性能165
6511结构形式166
6512火花塞型号168
66火花塞的模拟开发168
661温度场168
662电场169
663结构力学169
67火花塞的实际应用169
671火花塞的安装169
672错误选择火花塞的后果170
673火花塞外貌的评判170
第7章废气后处理171
71废气排放和有害物171
711可燃混合气的燃烧172
712废气的主要成分172
713有害物173
72对原始排放的影响174
721影响因素174
722HC原始排放176
723CO原始排放177
724NOx原始排放178
725炭烟排放178
73废气催化净化装置179
731概述180
732开发目标180
733催化转化器方案181
734催化转化器的配置181
735多路配置182
736催化转化器的加热方案183
737空燃比调节回路185
738吸附式NOx催化转化器的
调节188
739三元催化转化器190
7310吸附式NOx催化

《汽油机管理系统》包括了有关汽油机控制和调节方面的丰富内容，除了包含以前的发动机控制系统在内的简要概论之外,详尽地阐述了汽油机的基本原理，论述了有关控制和调节的重要主题，它们一方面是有关燃油供应、充气控制、燃油喷射、点火和废气后处理等方面的经典内容，另一方面有关传感器、电子控制和调节、电控单元和诊断等方面的内容也是非常重要的，而有关废气排放法规、代用燃料和混合动力等方面的重要内容使得本书更为完善。本书第4版对内容进行了基本全新的修改，不仅本书的内容结构而且每一章的内容也是新的。本书的所有章节不是重新编写就是全新修改、扩充和增添了新的内容，而且特别重视保持本书的重要特点，特别是具有充分依据、结合实际和清晰的论述，并配有直观形象和具有说服力的图片，而且这些内容一般都是由Bosch公司或个别特殊情况下由其它汽车公司和配件公司相关专业领域的专业人士撰写的。大体上，即使作者众多，但是本书仍力求做到统一的表达方式以及常规的系统结构和命名方法。本书第4版若没有许多人的大力支持是不可能问世的，首先要感谢作者们各自所做出的贡献，他们极其认真和耐心地撰写了内容非常丰富的章节，准时和高品质地完成了各自所承担的任务。所有的作者都一一列入了作者一览表中，其中特别要感谢工学博士Klaus Benninger先生和工学博士Andreas Kufferath先生给予本书的不懈支持，尤其是要感谢工学硕士Amira Horozovic女士和工学博士Stephan Engelking教授在本书完成的后阶段与我所进行的专业讨论和给予的支持，此外我还要感谢所有的读者对于本书的修订所给予的宝贵指点。工学博士 Konrad Reif教授于德国巴登-符腾堡州弗里德烈斯哈芬2014年12月