第一章 总论

第一节 发动机总体设计

一、主要设计指标和设计要求

二、发动机方案设计（概念设计）

三、发动机布置设计

第二节 发动机主要参数的选择

一、平均有效压力

二、活塞平均速度

第三节 典型发动机的结构分析

一、CA6102型汽油机

二、EQ6100-1型汽油机

三、天津华利（大发）微型车汽油机

四、多气门汽油机

五、斯太尔WD615系列柴油机

六、B系列柴油机

第四节 活塞式发动机的发展

一、废气涡轮增压

二、发动机的电子控制

第五节 现代设计的基本方法

一、技术预测法

二、优化设计法

三、CAE/CAD·D

四、有限元法

五、边界元法

六、可靠性设计法

七、动态设计法

八、相似设计法

九、价值工程方法

第一节 曲柄连杆机构运动学

一、中心曲柄连杆机构

第二章 曲柄连杆机构受力分析

二、偏心曲柄连杆机构

第二节 曲柄连杆机构上的作用力

一、气体压力

二、惯性力

三、作用在曲柄连杆机构上的力

四、发动机的扭矩

五、曲轴轴颈和轴承的负荷

第三章 发动机的平衡

第一节 概述

第二节 平衡分析方法

一、单列式发动机的平衡分析

二、V形发动机的平衡分析

第三节 曲轴轴系平衡块的布置

一、单缸机平衡

二、三拐曲轴

三、四拐曲轴

四、单列五缸机平衡

五、六拐曲轴

第四节 辅助平衡机构的设计

一、L-4发动机双轴机构

二、L-3发动机单轴机构

三、L-2单曲拐发动机的平衡

第四章 曲轴系统扭转振动控制

第一节 曲轴扭振系统的简化

第二节 自由振动计算CAE

一、三质量系统自由振动

二、多质量系统自由振动

三、霍尔咨法

第三节 发动机的阻尼

第四节 激振力矩

一、简谐分析的数值计算法（CAE）

二、V形发动机力矩谐量的合成

第五节 强迫振动计算

一、主谐量和主共振及临界转速

二、传递矩阵法强迫振动计算CAE

第六节 扭振减振器设计

一、扭振减振器理论

二、最佳扭振阻尼

三、橡胶的非线性性能及其试验方法

四、硅油减振器设计

五、减振器的可靠性和耐久性

六、双减振器固有频率的确定

第五章 发动机悬置设计

第一节 发动机的隔振

一、振源

二、振动特性和运转平稳性

第二节 发动机悬置设计与计算

一、悬置系统的固有频率和主振型计算CAE

二、动力总成的强迫振动

第三节 悬置件的设计

第六章 噪声控制技术

第一节 噪声基础知识

第二节 内燃机噪声及其控制

一、进气噪声

二、排气噪声

三、风扇噪声

四、燃烧噪声

五、活塞敲击噪声

六、正时齿轮噪声

七、配气机构噪声

八、控制结构振动辐射噪声的措施

第二节 曲轴主要尺寸的确定和结构细节设计

第七章 曲轴设计

第一节 曲轴的工作条件和设计要求

第三节 曲轴强度计算连续梁法CAE

第四节 有限元法在曲轴设计中的应用

一、曲轴的三维应力分析

二、轴颈圆角形状最佳化

三、弯曲振动模态分析

第五节 曲轴的实验应力分析和疲劳强度试验

一、三维光弹性应力分析

二、疲劳强度试验

第八章 连杆组设计

第一节 连杆的结构设计

第二节 连杆有限元分析

第三节 连杆螺栓设计

一、连杆螺栓的工作负荷和预紧力

二、螺栓疲劳强度和防松性能的提高

第九章 轴瓦设计

第一节 轴瓦的工作特点与要求

第二节 轴瓦结构设计与应力计算

第三节 轴心轨迹计算CAE

一、计算的基本原理与方法

二、轨迹图的应用

第四节 主要失效形式及对策

第十章 活塞组设计

第一节 活塞的设计

一、活塞头部的设计

二、活塞裙部的设计

第二节 活塞销和活塞销座

第三节 活塞有限元分析

一、基本解题思路

二、活塞传热基本概念和传热系数＊

三、活塞温度场计算

第四节 活塞的评价

一、活塞轻量化

二、活塞动作的模拟计算＊

第五节 活塞环结构和参数选择

一、结构型式和参数选择

二、活塞环的配组

三、活塞环的计算

四、活塞环拉缸的防止

五、活塞环组摩擦损失的降低

第十一章 机体和气缸盖

第一节 机体设计综述

第二节 冷却水流的组织

第三节 机体变形和振动噪声控制

一、干缸套

第四节 气缸和气缸套的设计

二、湿缸套

三、气缸寿命的提高

四、湿缸套穴蚀的防止

第五节 气缸盖设计

一、燃气面热区的布置

二、螺栓布置及设计

三、一些设计实例

第六节 机体的实验分析

一、静刚度测量

二、静应力测量

三、激光全息摄影法分析机体振动

第七节 机体的有限元分析

一、机体的应力分析

二、机体振动模态和声发射特性的预测＊

一、气门通过能力

第一节 总布置设计

第十二章 配气机构

二、配气机构型式选择与布置

第二节 配气机构运动学

一、下置凸轮轴配气机构运动学

二、顶置凸轮轴配气机构运动学

第三节 凸轮型线设计

一、缓冲段设计

二、工作段设计

第四节 配气机构动力学

一、下置凸轮轴配气机构动力学

二、顶置凸轮轴配气机构动力学

三、配气机构振动控制

四、动态设计法

一、凸轮轴与从动件接触应力和弹流体动力润滑计算

第五节 凸轮轴与气门驱动件

二、液力间隙自动调节器

三、推杆和摇臂

第六节 气门组件的设计

一、气门设计

二、气门座与气门导管

三、气门弹簧参数选择与优化设计

第七节 配气机构计算CAE

第十三章 气流的组织

第一节 混合气分配均匀性的提高

一、化油器式汽油机的混合气均匀分配

二、汽油喷射式汽油机的混合气均匀分配

第二节 气道、管道CAE/CAD/CAM

一、气道CAD/CAM

二、管道配置CAD/CAM

三、气道设计与燃烧室形状优化＊

第三节 进排气管系的优化组合

一、多缸机进排气管系的优选

二、排气脉冲转换器的应用

第四节 可变进排气系统

一、可变配气相位（VVT）

二、可变进气管长度

三、可变进气通路

第五节 空气滤清

第十四章 密封技术

第一节 燃烧室的密封

一、气缸垫

二、活塞环

三、阀座的密封性

一、曲轴密封——油封

二、气门导管机油控制

第二节 其它

三、水泵密封——机械密封

第十五章 润滑系与冷却系

第一节 润滑系主要部件设计

一、主要部件结构选择

二、几项指标选择

第二节 主要摩擦副的摩擦学

一、凸轮——从动件

二、活塞环——气缸

三、轴颈——轴瓦

第三节 润滑油的选择

第四节 冷却系的设计要求

第五节 散热器设计

一、散热器的结构设计

二、散热器的计算CAE

一、硅油离合式风扇

第六节 节能风扇

二、电动风扇

三、翼型断面风扇设计

第十六章 零件材料和强度

第一节 材料

一、钢材

二、铸铁

三、轻合金

四、活塞环材料

五、粉末冶金

六、轴瓦材料

七、塑料、陶瓷和复合材料

第二节 金属表面强化

一、表面变形强化

二、表面化学强化

四、激光热处理

三、表面感应淬火

五、表面镀渗处理

第三节 零件强度

一、若干概念性问题

二、疲劳强度计算预备知识

第四节 可靠性设计

一、可靠性函数和常用概率分布

二、随机设计变量的分布参数

三、应力——强度干涉与可靠度计算

四、给定寿命下的零件疲劳强度分布

五、安全系数与可靠度的关系

六、静强度可靠性设计

七、疲劳强度可靠性设计

八、复杂零件的疲劳强度概率设计

附录 五项计算程序（FORTRAN77）

参考文献