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目录1

第1章 车辆用柴油机新产品开发的决策1

1.1概论1

1.1.1总体设计和总体设计师1

1.1.2柴油机的市场3

1.2车辆用柴油机的系列化和多用途设计6

1.2.1柴油机设计的系列化8

1.2.2多用途设计9

1.2.3典型的系列化和多用途设计的实例12

1.3车辆用柴油机的功率标定13

1.3.1各种车辆发动机的负荷率和负荷冲击性程度14

1.3.2各种车辆发动机的配套转速18

1.3.3多用途柴油机的设计总功率、升功率和转速18

1.4国内外汽车工业和汽车发动机的市场特点19

1.4.1汽车工业、汽车运输和发动机19

1.4.2轿车工业和轿车市场及其对国民经济的意义20

1.4.3载重汽车工业和市场22

1.4.4汽车的发动机功率配备23

1.5.1轿车柴油机的发展和现状26

1.5现代轿车柴油机的技术特点26

1.5.2轿车柴油机与汽油机的比较27

1.5.3现代轿车柴油机的性能指标和结构设计特点29

1.6载货汽车与公共汽车柴油机的技术特点31

1.6.1概况31

1.6.2轻型汽车柴油机的技术特点和要求32

1.6.3中型汽车柴油机的技术特点和要求32

1.6.4重型汽车柴油机的技术特点和要求32

1.6.5现代载重车柴油机的最新技术34

1.7.1市场特点35

1.7工程机械发动机的市场特点和工程机械对发动机的技术要求35

1.7.2工程机械对发动机的技术要求37

1.8军用装甲车辆发动机40

1.8.1概况40

1.8.2推测军用装甲车辆发动机市场容量的某些参考资料41

1.8.3军用装甲车辆柴油机的技术特点、战术和技术要求41

1.9农业拖拉机和自走式农业机械发动机48

1.9.1农业机械化和柴油机动力48

1.9.2拖拉机50

1.9.3拖拉机配套柴油机功率确定51

1.9.4国外农业拖拉机和自走式农机市场的特点52

1.9.5国内农业拖拉机和自走式农机市场分析53

1.9.6拖拉机和自走式农机发动机的技术特点和要求54

1.9.7现代拖拉机柴油机主要设计指标55

1.9.8农用汽车56

1.10降低柴油机的制造成本和改善工艺性56

1.10.1强化设计参数，采取紧凑设计和轻量化57

1.10.2减少零件数，减少结合面58

1.10.3零部件结构设计要为运用高生产效率和少无切屑工艺创造条件59

1.10.4常规工艺制造的零部件设计的工艺性问题62

1.10.5现代车辆用柴油机材料选择原则和降低材料成本问题64

第2章 基本设计指标及参数的分析和选择67

2.1概述67

2.2基本技术性能指标体系67

2.2.工功率68

2.2.2升功率68

2.2.3转速69

2.2.4平均有效压力74

2.2.5活塞平均速度80

2.2.6最高燃烧压力83

2.2.7扭矩85

2.3使用经济性指标90

2.3.1燃油耗率90

2.3.2可靠性与耐久性94

2.4结构紧凑性和重量指标99

2.4.1体积功率100

2.4.2升重量100

2.4.3比重量102

2.5环境污染控制指标102

2.5.1气态有害物和颗粒排放103

2.5.2噪声110

第3章 主要设计结构参数确定113

3.1气缸直径与气缸数的选择113

3.1.1气缸直径113

3.1.2各种不同气缸数对车辆的适应程度分析114

3.1.3车用柴油机外形尺寸估算115

3.2活塞行程和S/D的选择117

3.3气缸中心距的确定120

3.3.1概述120

3.3.2气缸中心距和气缸盖121

3.3.3气缸中心距和缸套、冷却及支承方式的关系124

3.4.1模锻钢曲轴和球墨铸铁曲轴的特点125

3.4曲轴基本参数确定和缸心距在曲轴上的合理分配125

3.4.2模锻钢曲轴和球墨铸铁曲轴在各类车辆用柴油机中的适用性分析126

3.4.3曲轴基本结构尺寸的确定和疲劳强度的简便计算128

3.4.4轴承工作能力和缸心距在曲轴上的分配131

3.4.5Ⅴ型柴油机的缸心距及与直列式的系列化问题134

3.5连杆长度的确定134

3.6Ⅴ型夹角的选择136

4.1柴油机燃烧系统的设计139

4.1.1车辆用柴油机燃烧系统型式的选择139

第4章 系统设计139

4.1.2直喷式燃烧系统的选择142

4.1.3车辆用柴油机无涡流直喷系统的有关设计要点143

4.1.4有涡流直喷式燃烧系统有关总体设计要点144

4.1.5油膜可控直喷式燃烧系统有关总体设计要点147

4.1.6彗星Ⅴ型涡流式燃烧系统有关总体设计要点148

4.2喷油系统的选型150

4.2.1有涡流直喷系统的喷油泵150

4.2.2无涡流直喷系统的泵喷嘴问题152

42.4RobertBosch公司喷油泵选型诺模图154

4.2.5喷油泵安装及传动方式设计154

4.2.3非直喷式和油膜可控直喷燃烧系统的喷油泵选型154

4.2.6调速器的选型设计158

4.2.7喷油提前器的选型设计160

4.2.8喷油器选型及安装方式设计160

4.2.9燃油滤清器选型163

4.3增压系统设计和选型163

4.3.1增压是现代车辆用柴油机的发展趋势163

4.3.2车辆用柴油机增压方式和增压系统的决定165

4.3.3涡轮增压器的选型计算172

4.3.4中冷方式的选择和中冷器175

4.3.5排气管布置及其与涡轮增压器的联接177

4.4配气与正时传动系统总体设计179

4.4.1凸轮轴位置、轴颈和基圆直径的决定179

4.4.22气门与4气门的分析与选择182

4.4.3气门中心位置、直径和升程的决定185

4.4.4正时传动置于自由端还是飞轮端的分析187

4.5总体设计中的低噪声问题188

4.5.1概述188

4.5.2总体设计参数的选择应充分考虑低噪声190

4.5.3总体设计阶段采取设计措施，降低主要噪声辐射零件的结构响应191

4.5.5降低柴油机附件噪声195

4.5.4其他有利于降低柴油机本体噪声的设计结构195

4.6润滑系统198

4.5.6以低噪声高性能为主要目标的未来型轿车和轻型车柴油机的总体结构设计198

4.6.1机油泵的型式、流量、安装位置和传动方式的选择，泵油元件基本尺寸的决定199

4.6.2油底壳的型式和基本轮廓设计201

4.6.3润滑系统框图设计及润滑油输送203

4.6.4机油冷却器的方案选择与布置205

4.6.5滤清器基本结构选择206

4.6.6总体布置中的润滑油管道206

4.7.2冷却水泵流量及扬程确定207

4.7冷却系统207

4.7.1传入冷却水系统的热量207

4.7.3风扇的安装位置选择及传动209

4.7.4水泵的最佳安装位置及传动方式选择211

4.7.5散热器基本尺寸和型式的选择方法212

4.7.6风扇直径及转速的选择213

4.7.7工程机械发动机冷却系统的某些特殊问题214

4.7.8冷却水流道布置215

第5章 柴油机总体设计的图面作业217

5.1.1活塞设计制造技术的进展及尺寸和重量的演变218

5.1活塞连杆方案设计218

5.1.2活塞的冷却220

5.1.3连杆大头方案设计221

5.1.4连杆小头和杆身方案设计224

5.2机体方案设计225

5.2.1连杆运动轨迹和曲轴箱造型设计226

5.2.2气缸体方案设计228

5.2.3机体各主要部位壁厚选择230

5.2.4与机体铸为一体的冷却系统附件体壳230

5.2.5齿轮壳方案设计231

5.2.6车辆用柴油机的支架及安装位置233

5.3气缸盖方案设计234

5.3.1每一缸盖所覆盖的气缸数抉择234

5.3.2气道方案设计和螺栓分布的协调236

5.3.3气缸盖高热负荷区的冷却方案240

5.3.4气缸盖高度与基本壁厚241

5.4总体设计的外部附件布置和系列化设计242

5.4.1直列式柴油机附件布置的原则和要点242

5.4.2轿车直列式柴油机附件布置特点252

5.4.3Ⅴ型柴油机的附件布置252

5.4.4系列化设计和附件布置的有关问题253