本书是对缸内直喷汽油机燃烧系统所涉及的各个方面的开发、运行和优化阐述全面、文献完整的经典著作，主要内容涵盖汽油直喷技术的混合气准备、燃烧、排放和燃油经济性，沉积物形成和后处理策略等，并对缸内直喷汽油技术所涉及的关键部位以及燃油系统的主要问题进行了深入详细的讨论。此外，还有很多与该技术应用有关的指导原则、数据说明、参数测量及其各种因素综合影响的详细介绍。
本书可作为高等院校学生学习和掌握缸内直喷汽油机专业知识的参考教材，也可作为工业界面向产品开发、指导项目工程师持续改进发动机性能的参考手册和专业培训参考教材，还可作为技术管理人员及企业领导者了解缸内直喷汽油机技术的历史和未来发展趋势的参考书。
Fuquan(Frank)Zhao,David L.Harrington,Ming-Chia Lai,Automotive Gasoline Direct-Injection Engines
ISBN 978-0768008821
CopyrightZhao,Fuquan
Simplified Chinese Translation Copyright2023 by China Machine Press.This edition is authorized for sale in the Chinese mainland(excluding Hong Kong SAR,Macao SAR and Taiwan).
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本书中文简体字版由机械工业出版社在中国大陆地区（不包括香港、澳门特别行政区及台湾地区）独家出版发行。未经出版者书面许可，不得以任何方式抄袭、复制或节录本书中的任何部分。
北京市版权局著作权合同登记图字：01-2015-3974号。
序
前言
致谢
缩写表
第1章绪论
1.1概述
1.2直接喷射与进气道喷射的对比
1.3缸内直喷发动机分类
1.4总结
第2章燃烧系统的结构
2.1引言
2.2喷油器和火花塞的相对位置
2.3实现分层混合气的方法
2.3.1喷雾引导型燃烧系统
2.3.2壁面引导型燃烧系统
2.3.3气流引导型燃烧系统
2.4总结
第3章燃油喷射系统
3.1引言
3.2燃油系统的设计要求
3.3喷油器的设计要求及对策
3.4油压要求
3.5喷油器分类
3.5.1针阀内开、单流体涡流式喷油器
3.5.2定形喷雾式喷油器
3.5.3槽式喷嘴
3.5.4多孔喷嘴
3.5.5针阀外开、单流体涡流式喷油器
3.5.6压电驱动式喷油器
3.5.7脉冲压力空气辅助式（PPAA）喷油器
3.6GDI喷油器的驱动和动态特性
3.7多次喷油的设计要求
3.8总结
第4章燃油喷雾特性
4.1引言
4.2喷雾雾化要求
4.3燃油的喷雾类型
4.4初始喷雾的相关要素
4.5后喷动力学和雾化
4.6喷雾贯穿距和锥角的注意事项
4.7偏置喷雾特性
4.8分阶段喷射相关要素
4.9单流体涡流式喷油器的喷雾特性
4.9.1涡流式喷嘴流体动力学及设计参数的影响
4.9.2燃油涡流比对喷雾特性的影响
4.9.3内开式单流体涡流式喷油器的喷雾特性
4.9.4外开式单流体涡流式喷油器的喷雾特性
4.9.5定形喷雾式（Shaped-Spray）喷油器的喷雾特性
4.10单流体无涡流喷油器的喷雾特性
4.10.1槽式喷嘴的喷雾特性
4.10.2多孔喷嘴的喷雾特性
4.10.3冷态拖动起动过程中的喷雾特性
4.11脉冲压力空气辅助式喷油器的喷雾特性
4.12环境密度对喷雾过程的影响
4.13喷油器工作温度及燃油挥发性对喷雾发展的影响
4.13.1涡流式喷油器工作温度对喷油过程的影响
4.13.2非涡流式喷油器工作温度及背压对喷雾过程的综合影响
4.14喷雾雾化范围的设计和运转工况变量
4.15目前GDI喷油器的佳实用性能
4.16与GDI燃油喷雾特性相关的问题
4.16.1GDI燃油喷雾测量的关注点
4.16.2喷雾特性的问题
4.16.3GDI喷雾测量技术及设备
4.16.4DV80与DV90测量精度的比较
4.17总结
第5章混合气形成过程和方法
5.1引言
5.2缸内流动特性与GDI燃烧之间的关系
5.2.1SI发动机的典型缸内流动特性
5.2.2GDI流场特性及其相关要素
5.2.3燃料喷射对缸内流场的影响
5.3燃油-空气混合过程
5.3.1缸内充量的冷却
5.3.2缸内油气混合特性
5.4喷雾与壁面的相互作用
5.4.1GDI喷雾与投射表面之间的相互作用
5.4.2喷雾-壁面相互作用的相位问题
5.4.3喷雾湿痕
5.5非预期的喷雾撞壁
5.5.1喷雾燃油碰壁对燃烧和排放的作用
5.5.2缸壁湿壁对润滑油稀释的影响
5.6冷起动过程燃料湿壁
5.7总结
目录第6章燃烧过程及控制策略
6.1引言
6.2发动机工作模式和喷油策略
6.2.1早喷、均质工作模式
6.2.2晚喷、分层混合气工作模式
6.2.3理论空燃比混合气工作模式
6.2.4改善催化器起燃特性的略微稀薄分层燃烧模式
6.2.5工作模式切换
6.2.6不同工作模式复杂程度对比
6.2.7GDI发动机工作模式分类
6.3分段喷油策略
6.3.1模式切换过程中的两阶段喷射策略
6.3.2分段喷射改善发动机全负荷性能
6.3.3后喷策略改善催化器起燃特性
6.3.4后喷用于NOx储存催化器的再生
6.3.5分段喷射控制均质压燃发动机
6.3.6分段喷射在发动机工作脉谱上的实施
6.4燃烧特性
6.4.1均质燃烧
6.4.2分层燃烧和均质燃烧的比较
6.5运转和设计参数对GDI发动机燃烧的影响
6.5.1喷油时刻和点火时刻的影响
6.5.2喷雾锥角的影响
6.5.3废气再循环（EGR）的影响
6.5.4抗爆燃性
6.5.5空气辅助式和单流体式GDI喷油系统的燃烧特性对比
6.6总结
第7章沉积物问题
7.1引言
7.2喷油器积炭
7.2.1喷油器积炭的危害
7.2.2喷油器处沉积物的生成过程及特性
7.2.3喷油器内部积炭的形成机理
7.2.4喷油器头部温度对沉积物生成的影响
7.2.5运转循环对喷油器积炭的影响
7.2.6喷油器设计对喷油器积炭的影响
7.2.7燃油成分对喷油器积炭的影响
7.2.8脉冲加压、空气辅助式GDI喷油器积炭的形成特性
7.3燃烧室沉积物（CCD）
7.4进气门沉积物（IVD）
7.5其他GDI系统部件的沉积物
7.6总结
第8章排放：生成机理和降低措施
8.1引言
8.2HC排放物
8.2.1冷起动和瞬态工况的HC排放
8.2.2小负荷下分层燃烧模式下HC排放来源
8.2.3运转参数对HC排放的影响
8.3NOx排放
8.3.1分层燃烧GDI发动机的NOx排放
8.3.2控制NOx排放的废气再循环技术
8.3.3稀燃NOx后处理系统的需求
8.3.4稀燃NOx催化器
8.3.5NOx存储催化器的工作原理
8.3.6NOx存储催化器的工作温度窗口
8.3.7NOx存储催化器的再生问题
8.3.8NOx存储催化器的布置比较：紧耦合和底板下
8.3.9HC/NOx比对NOx存储能力的影响
8.3.10NOx存储催化器和冷起动催化器的必要条件
8.3.11NOx存储催化器的硫中毒及其脱硫处理
8.3.12NOx存储催化器诊断
8.3.13基于尿素的SCR系统
8.3.14低温等离子体后处理器系统
8.4颗粒排放
8.4.1发动机颗粒排放的常规特性
8.4.2PFI发动机的颗粒物排放
8.4.3GDI发动机的颗粒排放
8.4.4单流体和空气辅助式喷射系统的GDI发动机颗粒排放比较
8.5总结
第9章燃油经济性：潜力与挑战
9.1引言
9.2燃油经济性的潜力和限制
9.2.1提高燃油经济性的因素
9.2.2单流体和空气辅助式GDI燃烧系统的燃油经济性比较
9.2.3燃油经济性与排放之间的折中
9.2.4未来燃油经济性提高的机遇
9.3GDI与其他技术相结合
9.3.1增压GDI发动机
9.3.2废气涡轮增压与机械增压GDI发动机
9.3.3增压GDI发动机的燃烧与排放特性
9.3.4发动机怠速停机策略
9.3.5GDI发动机与CVT的匹配
9.3.6GDI发动机在混合动力系统上的应用
9.4总结
第10章汽油缸内直喷系统产品与原型机
10.1早期DISC发动机开发
10.2三菱公司基于逆滚流的壁面引导型GDI燃烧系统
10.3丰田燃烧系统
10.3.1丰田第一代基于涡流的壁面引导型D-4燃烧系统
10.3.2丰田第二代壁面引导型D-4燃烧系统
10.4日产基于涡流的壁面引导型NEODi燃烧系统
10.5雷诺喷雾引导型IDE燃烧系统
10.6亚当-欧宝壁面引导型ECOTEC DIRECT燃烧系统
10.7奥迪壁面引导燃烧系统
10.8AVL燃烧系统
10.8.1AVL基于涡流的壁面引导型燃烧系统
10.8.2AVL混合气喷射DMI燃烧系统
10.9FEV气流引导型燃烧系统
10.10菲亚特燃烧系统
10.11福特燃烧系统
10.11.1福特喷雾引导型燃烧系统
10.11.2福特涡流、壁面引导型燃烧系统
10.12本田喷雾引导型燃烧系统
10.13五十铃燃烧系统
10.14马自达基于涡流的壁面引导型燃烧系统
10.15梅赛德斯-奔驰喷雾引导型燃烧系统
10.16采用脉冲压力空气辅助式燃油喷射系统的欧比特燃烧系统
10.17标致公司逆滚流壁面引导型直喷燃烧系统
10.18里卡多基于滚流的壁面引导型燃烧系统
10.19萨博喷雾引导型燃烧控制系统
10.20斯巴鲁喷雾引导型燃烧系统
10.21大众基于滚流的壁面引导型FSI燃烧系统
10.22总结
参考文献
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