丛书序

译者的话

第8版前言

作者介绍

第1章历史的回顾1

参考文献6

第2章往复活塞式内燃机的定义和

分类7

2.1定义7

2.2分类的可能性8

2.2.1燃烧过程8

2.2.2燃料8

2.2.3工作过程8

2.2.4混合气形成9

2.2.5气体交换控制9

2.2.6充量供给9

2.2.7结构形式10

2.2.8点火11

2.2.9冷却11

2.2.10负荷调节11

2.2.11用途11

2.2.12转速和功率等级11

参考文献12

第3章特征参数13

3.1排量13

3.2压缩比14

3.3转速和活塞速度15

3.4转矩和功率16

3.5燃料消耗16

3.6气体功和平均压力18

3.7效率19

3.8空气流量和气缸充气量20

3.9空气-燃料比21

参考文献22

第4章特性场23

4.1燃料消耗特性场24

4.2排放特性场25

4.3点火特性场和喷射特性场28

4.4废气温度特性场28

第5章热力学基础30

5.1循环过程30

5.2比较过程31

5.2.1简单的模型过程31

5.2.2损失33

5.3开式的比较过程34

5.3.1理想发动机的工作过程34

5.3.2接近实际的工作过程36

5.4效率39

5.5发动机的能量平衡40

参考文献40

第6章传动机构42

6.1曲柄连杆机构42

6.1.1结构和功能42

6.1.2曲柄连杆机构上的力45

6.1.3切向力变化过程和平均

切向力49

6.1.4质量力51

6.1.5质量平衡56

6.1.6内部力矩60

6.1.7曲柄次序和点火次序60

6.2扭转振动61

6.2.1基础知识61

6.2.2机械装置的简化62

6.2.3固有频率和振型63

6.2.4激振力、激振功和激振振幅63

6.2.5降低曲轴偏置的措施65

6.2.6双质量飞轮65

6.3可变压缩比和可变排量67

6.3.1可变排量67

6.3.2可变压缩比67

参考文献70

第7章发动机零部件72

7.1活塞、活塞销、活塞销卡环72

7.1.1活塞72

7.1.2活塞销83

7.1.3活塞销卡环84

7.2连杆84

7.2.1连杆的结构类型85

7.2.2载荷85

7.2.3连杆螺栓86

7.2.4造型87

7.2.5连杆加工87

7.2.6连杆材料90

7.3活塞环90

7.3.1结构形式91

7.3.2环的配置93

7.3.3特征参数94

7.3.4活塞环的制造95

7.3.5应力、损伤、磨损、摩擦97

7.4曲轴箱98

7.4.1任务和功能98

7.4.2气缸曲轴箱的造型设计100

7.4.3声学优化104

7.4.4曲轴箱重量最小化105

7.4.5曲轴箱铸造工艺106

7.5气缸107

7.5.1气缸的造型设计107

7.5.2气缸运行面的加工110

7.5.3气缸冷却111

7.6油底壳112

7.7曲轴箱通风113

7.7.1法律上的边界条件113

7.7.2技术要求114

7.7.3现有曲轴箱通风系统的系统结构117

7.7.4油气分离118

7.7.5曲轴箱压力调节121

7.7.6模块化和气门罩集成化123

7.8气缸盖124

7.8.1气缸盖的基本设计124

7.8.2气缸盖的结构设计126

7.8.3铸造方法134

7.8.4模型制作和模具制作137

7.8.5机械加工和质量保证138

7.8.6气缸盖的实际结构形式139

7.8.7气缸盖技术展望143

7.9曲轴145

7.9.1在车辆中的功能145

7.9.2制造和特性146

7.9.3轻量化和提高强度的方法148

7.9.4曲轴的计算149

7.10配气机构零部件150

7.10.1标准配气机构150

7.10.2传动带张紧系统、张紧轮和

偏转轮160

7.10.3链张紧和导向系统162

7.11气门164

7.11.1功能和术语解释164

7.11.2制造方法和气门类型164

7.11.3结构形式166

7.11.4气门材料168

7.11.5特殊气门结构168

7.11.6气门锁片168

7.11.7气门转动装置169

7.12气门弹簧170

7.13气门座圈173

7.13.1引言173

7.13.2对气门座圈的要求173

7.14气门导管178

7.14.1对气门导管的要求178

7.14.2材料和特性180

7.14.3气门导管的几何尺寸182

7.14.4气缸盖装配183

7.15润滑油泵184

7.15.1润滑系统和对润滑油泵的要求184

7.15.2润滑油泵的结构形式185

7.15.3发动机润滑油泵的调节191

7.15.4泵的方案设计和安装位置198

7.15.5开发202

7.16凸轮轴208

7.16.1凸轮轴的任务208

7.16.2配气机构的配置208

7.16.3凸轮轴的结构209

7.16.4工艺和材料210

7.16.5轻量化215

7.16.6凸轮轴载荷的影响因素216

7.16.7凸轮轮廓的设计216

7.16.8运动学计算217

7.16.9动力学计算218

7.16.10凸轮轴调节系统219

7.17链传动221

7.17.1传动链结构形式222

7.17.2传动链特征参数223

7.17.3链轮224

7.17.4传动链导向元件224

7.17.5减小链传动摩擦的方案设计224

7.18带传动226

7.18.1用于凸轮轴驱动的齿形带传动226

7.18.2驱动辅助设备用的V带传动231

7.19内燃机中的轴承234

7.19.1基础234

7.19.2发动机轴承的计算和尺寸化236

7.19.3轴承材料241

7.19.4轴承结构形式——结构、承载能力、

应用246

7.19.5轴承失效250

7.19.6展望250

7.20进气系统251

7.20.1进气系统的组件252

7.20.2声学256

7.21密封系统259

7.21.1气缸盖密封系统259

7.21.2特殊的密封件263

7.21.3弹性体密封系统267

7.21.4开发方法270

7.22发动机上的螺栓273

7.22.1高强度的螺栓连接273

7.22.2质量要求273

7.22.3螺栓连接274

7.22.4附件螺栓连接和轻金属螺栓279

7.22.5螺栓拧紧方法280

7.23排气歧管281

7.23.1歧管的开发进程283

7.23.2作为单个组件的歧管283

7.23.3作为部分模块的歧管285

7.23.4集成的排气歧管285

7.23.5歧管组件285

7.24发动机水泵286

7.24.1要求、结构形式和结构设计286

7.24.2叶轮和螺旋通道288

7.24.3冷却液侧的密封289

7.24.4水泵的特性场和相似性关系290

7.24.5气蚀292

7.24.6流动模拟、流动分析、强度验证和

优化292

7.24.7可切换的、可调的和电动水泵293

7.25二冲程发动机的控制机构298

参考文献300

第8章发动机307

8.1发动机方案设计307

8.1.1发动机结构形式308

8.1.2与基础发动机相关的发动机方案设计

的差异特征310

8.1.3其他方案设计标准312

8.1.4汽车中附件布置的方案设计312

8.2实际的发动机313

8.3摩托车发动机/特殊用途发动机328

8.3.1道路用摩托车329

8.3.2越野摩托车342

8.3.3法规349

8.3.4赛车发动机359

8.3.5特殊应用364

8.4旋转活塞发动机/汪克尔发动机370

8.4.1历史370

8.4.2旋转活塞发动机的一般功能方式371

8.4.3四冲程原理371

8.4.4乘用车Renesis的旋转活塞

发动机372

8.4.5氢旋转活塞发动机374

8.5手提式工作机械用小排量发动机375

8.5.1排放法规376

8.5.2减少废气排放的措施377

8.5.3混合气形成和发动机管理379

参考文献381

第9章摩擦学383

9.1摩擦383

9.1.1特征参数383

9.1.2摩擦状况383

9.1.3摩擦的测量方法384

9.1.4运行状态和边界条件的影响385

9.1.5摩擦对燃料消耗的影响386

9.1.6实用内燃机的摩擦特性387

9.1.7以活塞组为例的摩擦计算的方法395

9.2润滑396

9.2.1摩擦学基础396

9.2.2润滑系统398

参考文献404

第10章换气过程406

10.1四冲程发动机中的换气装置406

10.1.1配气机构的结构类型407

10.1.2配气机构的结构部件408

10.1.3配气机构的运动学和动力学412

10.1.4四冲程发动机换气装置的设计415

10.2换气过程计算426

10.3二冲程发动机的换气过程428

10.3.1扫气方法428

10.3.2换气机构430

10.3.3扫气空气供给431

10.4可变的气门控制433

10.4.1凸轮轴调节器435

10.4.2具有分级式气门升程或开启持续

时间变化的系统442

10.4.3全可变气门控制444

10.4.4可变配气机构的展望458

10.5带可控进气空气阀的脉冲增压459

10.5.1概述459

10.5.2批量生产时对组件的要求460

10.5.3电气的系统集成462

10.5.4机械的系统集成462

10.5.5集成的脉冲增压器进气模块462

参考文献463

第11章内燃机增压465

11.1机械增压465

11.2废气涡轮增压466

11.3增压空气冷却467

11.4发动机与压气机的相互作用468

11.4.1压气机特性场中的四冲程

发动机468

11.4.2机械增压469

11.4.3废气涡轮增压469

11.5动态特性474

11.6增压发动机中的附加措施477

11.6.1汽油机477

11.6.2柴油机477

11.7乘用车通过分动增压和二级增压拓展

功率（高增压）478

11.7.1二级增压方法的历史和演变（分级

增压）478

11.7.2二级增压的热力学479

11.7.3分动增压和二级增压方案设计/

系统480

11.7.4应用范围482

11.8在涡轮增压器试验台上确定涡轮增压器

特性场482

11.8.1涡轮增压器试验台的原理结构483

11.8.2压气机和涡轮机的特性场483

11.8.3在发动机工作过程模拟中使用涡轮

增压器特性场时的特点485

参考文献486

第12章混合气形成过程和混合气形成

系统489

12.1内部混合气形成489

12.2外部混合气形成489

12.3汽油机混合气形成（化油器/汽油

喷射）489

12.3.1化油器的工作原理489

12.3.2借助于汽油喷射的混合气形成490

12.4柴油机混合气形成500

12.4.1燃油喷射系统概述501

12.4.2具有喷射同步压力产生的系统506

12.4.3带中央蓄压器的系统511

12.4.4喷嘴和喷嘴体517

12.4.5喷射系统与发动机的适配520

12.5燃料供给系统523

12.5.1燃料箱523

12.5.2燃料箱通风系统524

12.5.3对燃料输送系统的要求524

12.5.4液位状态测量530

参考文献531

第13章着火533

13.1汽油机着火533

13.1.1着火概述533

13.1.2对点火系统的要求533

13.1.3最小点火能量533

13.1.4火花点火的基础533

13.1.5线圈点火系统（感应式）534

13.1.6其他的点火系统536

13.1.7燃气发动机536

13.1.8总结/展望536

13.2火花塞537

13.2.1对火花塞的要求537

13.2.2结构形式537

13.2.3热值538

13.2.4点火电压需求538

13.2.5点火特性（和混合气着火）539

13.2.6磨损540

13.2.7应用541

13.3柴油机着火541

13.3.1自行着火和燃烧541

13.3.2柴油机的冷起动542

13.3.3冷起动支持组件544

13.3.4展望548

参考文献549

第14章燃烧550

14.1燃料和燃料化学550

14.2碳氢化合物的氧化552

14.3自行着火553

14.3.1H2-O2系统553

14.3.2碳氢化合物的着火554

14.3.3快速压缩发动机555

14.3.4柴油机555

14.3.5HCCI发动机555

14.3.6发动机爆燃555

14.3.7自行着火的建模555

14.4火焰传播556

14.4.1湍流尺度556

14.4.2火焰类型557

14.5建模和模拟558

14.5.1燃烧模型分类559

14.5.2零维模型559

14.5.3现象学模型562

14.5.43D-CFD模型563

参考文献564

第15章燃烧过程566

15.1柴油机566

15.1.1柴油燃烧566

15.1.2四冲程柴油机燃烧过程571

15.2汽油机580

15.2.1进气道喷射发动机（PFI发动机）

的燃烧过程580

15.2.2直接喷射火花点火（DISI）

发动机的燃烧过程590

15.3二冲程柴油机605

15.4二冲程汽油机606

参考文献609

第16章用于发动机和变速器控制的电子

和机械612

16.1环境要求612

16.1.1安装分类612

16.1.2热管理613

16.2独立产品615

16.3连接技术618

16.4变速器控制单元618

16.4.1系统描述619

16.4.2变速器控制单元类型620

16.4.3“机电一体化变速器模块”的应用

示例622

16.4.4选择“正确”的控制单元类型的

决策标准623

16.5电子架构、结构和元件623

16.5.1基本结构623

16.5.2电子元件624

16.6控制单元电子设备630

16.6.1概述630

16.6.2信号处理630

16.6.3信号评估631

16.6.4信号输出632

16.6.5电源供给633

16.6.6接口634

16.6.7变速器控制单元的电子设备634

16.7软件架构设计638

16.7.1软件在发动机控制中的任务638

16.7.2对软件的要求639

16.7.3软件的架构方案设计639

16.7.4软件开发流程640

16.8内燃机的控制640

16.8.1驾驶员请求和驾驶员辅助系统640

16.8.2动力总成管理640

16.8.3基于转矩的发动机控制功能

结构641

16.8.4基于模型的函数的进气歧管充气模型

示例642

16.9功能643

16.9.1I调节643

16.9.2防抖动功能645

16.9.3节气门调节647

16.9.4爆燃调节647

16.9.5车载诊断（OBD）649

16.9.6安全性方案设计652

16.10动力总成控制中的安全性方案设计653

16.1148V车载电气系统中的发动机和变速器

控制单元656

16.11.1架构匹配657

16.11.2标准化活动657

参考文献657

第17章动力总成系统658

17.1动力总成架构658

17.2汽车纵向动力学659

17.3变速器类型659

17.4功率层级和信号处理层级661

17.5变速器控制661

17.6集成的动力总成管理（IPM）663

17.7动力总成电气化组件664

17.7.1概述664

17.7.2混合动力和电驱动变体665

17.7.3组件666

17.7.4电力电子设备666

17.7.5电机667

17.7.6能量存储装置668

参考文献671

第18章传感器672

18.1温度传感器672

18.2液位传感器672

18.3爆燃传感器673

18.4废气传感器673

18.4.1氧传感器674

18.4.2NOx传感器674

18.5压力传感器675

18.5.1常压传感器675

18.5.2中等压力传感器676

18.5.3高压传感器676

18.5.4压力开关676

18.6空气质量流量传感器677

18.6.1测量原理677

18.6.2空气质量流量传感器结构677

18.6.3二次空气质量传感器678

18.7转速传感器678

18.7.1无源转速传感器678

18.7.2有源传感器678

18.8柴油机的燃烧室压力传感器679

参考文献680

第19章执行器681

19.1驱动器 681

19.1.1气动驱动器681

19.1.2电驱动器681

19.1.3与发动机控制电子装置的通信682

19.1.4重置/默认位置683

19.2节流板执行器683

19.2.1汽油机的核心功能683

19.2.2柴油机的核心功能683

19.2.3其他功能683

19.2.4“线控驱动”(E-Gas)684

19.2.5旁通阀功能685

19.2.6真空/预节流执行器685

19.3涡流节流板和紊流节流板/谐振增压686

19.3.1气道停用686

19.3.2分层充气686

19.4可变涡轮截面涡轮增压器687

19.5废气再循环阀687

19.6蒸发排放组件689

19.6.1油箱通风阀689

19.6.2蒸发排放的诊断690

进一步阅读的文献692

第20章内燃机冷却693

20.1概述693

20.2对冷却系统的要求693

20.3计算基础和仿真工具694

20.4发动机冷却子系统695

20.4.1冷却介质冷却695

20.4.2增压空气冷却697

20.4.3废气冷却697

20.4.4润滑油冷却698

20.4.5风扇和风扇驱动699

20.5冷却模块700

20.6发动机冷却系统700

进一步阅读的文献701

第21章废气排放702

21.1法规702

21.1.1欧洲702

21.1.2美国加利福尼亚州703

21.1.3日本704

21.1.4新兴市场704

21.1.5废气排放法规的统一704

21.2废气测量技术704

21.2.1用于机动车认证的测量技术704

21.2.2用于发动机开发的测量技术705

21.3有害物和成因709

21.3.1汽油机710

21.3.2柴油机712

21.4减少有害物713

21.5汽油机废气后处理 717

21.5.1催化器构造和化学反应717

21.5.2按化学当量比运行的发动机的催化器

设计718

21.5.3稀燃发动机的催化器方案设计723

21.5.4催化器金属载体730

21.6柴油机废气后处理737

21.6.1柴油机氧化催化器737

21.6.2乘用车柴油机用NOx吸附器741

21.6.3颗粒捕集器743

21.6.4催化颗粒过滤器763

21.6.5764

参考文献766

第22章运行材料771

22.1燃料771

22.1.1柴油771

22.1.2汽油782

22.2润滑材料800

22.2.1润滑材料的类型800

22.2.2润滑的任务800

22.2.3润滑的类型801

22.2.4对润滑油的要求801

22.2.5黏度/黏度指数（V.I.）802

22.2.6基础液803

22.2.7润滑材料添加剂804

22.2.8四冲程发动机用润滑油807

22.2.9二冲程发动机用润滑油818

22.3冷却介质820

22.3.1防冻820

22.3.2防腐蚀保护820

22.3.3规格821

参考文献821

第23章运行材料的过滤823

23.1空气滤清器823

23.1.1环境空气中的颗粒尺寸和颗粒

浓度823

23.1.2表征发动机空气滤清器的参数823

23.1.3内燃机所使用的空气过滤介质824

23.1.4空气滤清器元件的试验825

23.1.5空气滤清器滤芯元件的设计826

23.1.6车辆上应用的空气滤清器系统826

23.2燃料滤清器827

23.2.1全球对燃料滤清器系统的要求827

23.2.2燃料滤清器的特征参数828

23.2.3柴油滤清器和过滤介质828

23.2.4从柴油中分离水829

23.2.5汽油滤清器和过滤介质830

23.2.6用于内燃机的燃料滤清器系统831

23.3发动机润滑油滤清器831

23.3.1对发动机润滑油滤清器的要求832

23.3.2润滑油滤清器元件和润滑油滤清器

系统的表征832

23.3.3润滑油滤清器的过滤介质833

23.3.4润滑油滤清器系统和发动机润滑油

滤清器的结构形式835

23.3.5用于碳烟分离的辅助滤清器836

参考文献837

第24章计算和模拟839

24.1方法839

24.2选定的应用示例841

24.3活塞计算843

24.3.1概述843

24.3.2对活塞材料及其特性的要求844

24.3.3基于CAD几何尺寸创建有限元

模型845

24.3.4用于确定热边界条件的热力学

模拟845

24.3.5温度场的FE计算845

24.3.6要考虑的每个载荷工况时的应力和

变形的FE计算846

24.3.7疲劳强度估算849

24.3.8计算结果的评估851

参考文献851

·ⅩⅦ·

第25章燃烧诊断——燃烧发展过程中的

示功图和可视化852

25.1问题的提出852

25.2示功图852

25.2.1测量技术854

25.2.2质量标准855

25.2.3示功图测量展望855

25.2.4循环级精确的信号和基于模型的

发动机控制855

25.3可视化856

25.3.1任务和问题的提出856

25.3.2可视化在实际发动机运行中的

应用856

25.3.3通过火焰自身的发光可视化真实

发动机运行时的燃烧858

25.3.4发亮过程的可视化863

25.3.5可视化发展前景863

参考文献864

第26章燃料消耗865

26.1一般的影响因素866

26.1.1空气阻力866

26.1.2质量867

26.1.3车轮阻力868

26.1.4燃料消耗868

26.2发动机措施869

26.2.1小型化和调整大小870

26.2.2降低转速873

26.2.3柴油机873

26.2.4汽油机874

26.2.5HCCI燃烧过程875

26.2.6可变配气机构875

26.2.7气缸停用877

26.2.8辅助设备878

26.2.9减少燃料消耗的热管理措施878

26.2.10混合动力方案设计879

26.3变速器传动比880

26.3.1直接档的选择880

26.3.2在最高档总传动比的选择881

26.4驾驶员行为882

26.5CO2排放884

26.5.1CO2排放和燃料消耗884

26.5.2发动机应用对CO2排放的影响885

26.5.3全球CO2排放的发展885

参考文献886

第27章噪声污染888

27.1物理基础和概念888

27.2法定的外部噪声法规890

27.2.1外部噪声法规的发展890

27.2.2此前的外部噪声测量方法891

27.2.3符合540/2014/EG以及ECE R51:03

的新的外部噪声测量方法891

27.2.4新法规的限值和实施日期891

27.2.5对减少交通噪声的影响893

27.3外部噪声源893

27.4降低外部噪声的措施893

27.4.1发动机方面的措施893

27.4.2汽车方面的措施894

27.5内部空间的发动机噪声895

27.6发动机结构设计者的声学指南896

27.7测量技术和分析方法898

27.8心理声学899

27.9声音工程900

27.10仿真工具900

27.11抗噪声系统：通过反声降低噪声901

参考文献902

第28章发动机测量技术903

参考文献918

第29章混合动力驱动920

29.1历史920

29.2混合动力驱动基础923

29.2.1原理924

29.2.2组件924

29.2.3功能925

29.3混合动力驱动分类926

29.3.1类型926

29.3.2功率分类927

29.4电动驱动系统928

29.4.1电力机械928

29.4.2功率范围934

29.4.3控制934

29.4.4电力电子设备934

29.4.5电力变换器934

29.5能量存储系统936

29.5.1铅酸蓄电池938

29.5.2镍金属氢化物电池938

29.5.3钠氯化镍电池938

29.5.4锂离子电池939

29.5.5超级电容器939

29.5.6电池管理系统941

29.6混合动力驱动用变速器943

29.6.1不带集成电力机械的变速器944

29.6.2带集成的电力机械的变速器945

29.6.3变速器的特殊结构形式947

29.7能量管理948

29.7.1起动/停机949

29.7.2发电机的调节949

29.7.3能量回收949

29.7.4充电状态调节950

29.7.5能量分配管理950

29.7.6车载电源951

29.8运行策略951

29.8.1效率951

29.8.2能量平衡953

29.8.3燃料消耗953

29.8.4废气排放953

29.8.5行驶功率953

29.8.6确定运行策略的方法953

29.9目前的混合动力车辆954

29.9.1系统954

29.9.2车辆结构957

29.10未来的发展958

29.10.1汽油机混合动力驱动959

29.10.2柴油机混合动力驱动959

29.10.3纯电动驱动959

29.11增程器959

29.11.1扩展里程960

29.11.2增程器模块的动机960

29.11.3电动汽车961

29.11.4动力总成962

29.11.5增程器964

29.11.6控制单元968

29.11.7发电机969

29.11.8电池973

29.11.9电力电子设备975

29.11.10在车辆集成时的任务976

29.11.11对增程器模块的要求977

参考文献978

·ⅩⅧ·

第30章替代的车辆驱动和APU（辅

助动力装置）983

30.1替代的原因983

30.2电驱动984

30.2.1电机985

30.2.2动力电池985

30.2.3电动车示例986

30.3斯特林发动机987

30.4燃气轮机988

30.5燃料电池作为车辆驱动989

30.5.1PEM燃料电池的结构989

30.5.2车用燃料电池系统结构991

30.5.3车辆中的燃料电池与当前的方案

设计992

30.5.4燃料电池与其他驱动相比的

评估992

30.6替代能源和驱动的总结性评估993

30.7氢燃料发动机993

30.8通过辅助动力装置（APU）发电994

30.8.1燃料电池作为APU995

30.8.2带电能去耦的自由活塞机（自由活塞

线性发电机）996

参考文献996

第31章发动机和车辆中的能源管理998

31.1能量转换时的损失999

31.2需求导向的能量管理1000

31.3车辆中的发电1000

31.4热管理1002

进一步阅读的文献1003

第32章2020年以后驱动用的能源1005

32.12020年以后驱动技术优化标准1005

32.1.1可持续能源和未来动力总成系统的

边界条件1005

32.1.2能源的温室气体排放1006

32.2排放目标和动力总成的近零排放的

潜力1007

32.3可持续的、可供的设计燃料的潜力1007

32.3.1甲醇1008

32.3.2合成的C4～C10烃基燃料1008

32.3.3甲醛醚1009

32.3.4C1燃料的毒性和环境相容性1010

32.4总结和展望1010

参考文献1010

第33章展望1012

第8版前言

多年来，《内燃机技术手册》已发展成为该专业领域内国际公认的标志性著作。当今，现代内燃机的复杂性，无疑是深入全面地描绘所有重要关系的原因。也许这也是为什么令人惊讶的是，世界上任何地方都没有关于这个主题的全面概述的原因之一。大量专业书籍虽然涉及内燃机的部分方面； 然而，缺少的是一项考虑到柴油机和汽油机所有重要方面的工作。

内燃机经过100多年的发展，产生了涉及不同要求、大量组件及其相互作用的、爆炸性的各种重要发现和详细知识。本书（指原书）在上一版的基础上更新和扩展到了1350多页、1841幅插图和1500多篇参考文献，介绍了内燃机技术的主要内容。

编写人员们特别努力地在各自拿手的领域工作，从而呈现出内容更为全面的作品。尤其重要的是，这次修订和扩展是在最短的时间内完成的，从而反映了当今技术发展的最高水平，并展望了未来。

对于编写人员来说，呈现理论与实践之间的平衡关系尤为重要。这主要是因为可以争取到140多位科学界和工业界的作者进行合作。在他们的帮助下，创作了这部作品，它在教学、研究和实践的日常工作中同样是独特的帮手和顾问。

本书主要面向在汽车、发动机、石油和配件行业从事科学和实践工作的专业人士，以及希望在学习过程中取得收获的学生。此外，本书还旨在成为专利代理人、汽车行业、政府机构、环保组织、记者和感兴趣的非专业人士的有用的顾问。

内燃机未来的问题反映在许多解决问题的新方法中，例如与燃料消耗和环境兼容性相关的问题。尤其是在这种理念下，相较于替代品，不难预测，基于其基本要素，往复式活塞发动机作为移动性装置，在未来很长一段时间内仍会留在我们身边。新的驱动系统面临的问题是，必须与具有全球巨大开发能力，且具有100多年的发展历史的内燃机相竞争。这当然也适用于机动车辆的电力驱动，这与目前由政治方面引发的兴奋相反。

除了介绍发动机发展的现状外，回答以下问题更为重要：内燃机将往哪个方向发展？经过100多年的发展，如何评估其在燃料消耗、成本优化和环境兼容性方面的潜力？替代燃料和替代驱动系统将在未来提供哪些可能性？增程器和混合动力驱动只是连接纯电动驱动的桥梁吗？在未来几十年内，是否有可以取代它的有竞争力的系统？根据目前的知识状况，对这些问题给出了确凿的答案。

即使本书的重点是乘用车发动机，其基本原理也适用于商用车发动机。同样新颖的是，本书也阐述了汽油机与柴油机相比在许多领域的不同观点。几年后柴油机与汽油机之间还会有什么根本性区别吗？想想汽油机与柴油机之间燃烧过程的融合：直接喷射的汽油机以及未来可能是均质燃烧的柴油机。

我们特别感谢所有合作者的建设性的和纪律严明的合作，以及他们对协调这么多合作者贡献的艰巨任务的理解。特别值得一提的是遵守合作者的最后期限，这使得出版社可以及时将经过修订和扩展的书出版并投放市场，从而保持内容的先进性，在我们看来，这一过程特别值得一提。

在前7版取得巨大成功后（2002年至2016年间以德文和英文印刷了30000多册），第8版更新了许多章节的内容并增加了参考文献。

我们特别认识到关于温室气体（如CO2）的讨论日益重要，并显示了发动机应用对CO2排放的影响。在其他地方，内容已在必要时达到当前的技术水平。

我们要感谢施普林格维韦格（Springer Vieweg）出版社，特别是编辑人员埃瓦尔德·施密特（Ewald Schmitt） 和伊丽莎白·兰格（Elisabeth Lange）的建设性和前瞻性合作。

最后但也非常重要的一点，是要特别感谢IAV GmbH（艾尔维股份有限公司）在创建这本著作时提供的技术和材料支持，没有他们的帮助，本书也就不可能完成。

Bad Wimpfen/Hamm巴特温普芬/哈姆 2017年

理夏德·范·巴舒伊森，VDI

弗雷德·舍费尔，SAE