本书讲述了内燃机、动力电池和燃料电池等汽车动力装置的仿真基本理论、仿真方法、评价依据和优化设计措施。全书共7章，主要介绍了内燃机受力和平衡分析，曲轴、连杆、活塞、缸盖、机体、缸套等内燃机主要零部件的仿真与设计，配气机构运动学、动力学和性能仿真，活塞环缸套润滑、径向轴承润滑、冷却水腔流动传热和活塞喷油冷却的仿真与设计，新能源汽车动力电池热管理和结构的仿真与设计，新能源汽车燃料电池水热管理仿真与双极板结构设计。本书提供了Python编程例题和仿真实例例题，以利于读者更好地理解和实践。
本书可作为能源与动力工程和车辆工程等专业本科生和研究生的教材或教学参考书，也可作为从事汽车动力装置（包括内燃机、混合动力、动力电池和燃料电池等）仿真和设计的工程技术人员的参考书。

刘晓日，男，河北工业大学能源与环境工程学院教授，能源与动力工程系副主任；主要从事内燃机、动力电池和氢燃料电池等领域研究；担任中国高等教育学会工程热物理专业委员会理事、中国内燃机学会基础件分会委员、天津市内燃机学会理事、河北省机械工程学会摩擦学专委会委员，北京能源与环境学会京津冀专家委员会委员；获河北省冀青之星；主持国家自然科学基金、河北省自然科学基金、天津市企业科技特派员项目等多项科研项目，发表论文60余篇，第一发明人授权专利13项。

前言
第1章 绪论
1.1 汽车动力装置开发流程与仿真应用
1.2 仿真概述
1.2.1 网格离散化
1.2.2 计算流体力学
1.2.3 计算结构力学
1.2.4 多体动力学
1.2.5 实例应用——管道流动仿真计算
1.2.6 Python数值计算编程基础
习题
参考文献
第2章 内燃机受力和平衡分析
2.1 内燃机受力计算和分析
2.1.1 曲柄连杆机构运动规律
2.1.2 气缸瞬时容积计算
2.1.3 气体压力和缸内工作过程计算
2.1.4 惯性力
2.1.5 曲柄连杆机构受力
2.1.6 多缸机转矩计算
2.2 内燃机平衡计算和分析
2.2.1 旋转惯性力和力矩的平衡
2.2.2 往复惯性力和力矩的平衡
习题
参考文献
第3章 内燃机主要零部件仿真与设计
3.1 曲轴组仿真与设计
3.1.1 引言
3.1.2 曲轴轴系扭转振动
3.1.3 曲轴疲劳计算
3.2 连杆组仿真与设计
3.2.1 引言
3.2.2 连杆疲劳计算
3.3 活塞组仿真与设计
3.3.1 引言
3.3.2 活塞温度场
3.3.3 活塞应力和疲劳计算
3.4 机体组仿真与设计
3.4.1 引言
3.4.2 缸盖-缸套-机体温度场计算
3.4.3 缸盖-缸套-机体应力和疲劳计算
习题
参考文献
第4章 配气机构仿真与设计
4.1 引言
4.2 配气机构运动学与凸轮型线
4.2.1 平底挺柱运动规律
4.2.2 凸轮型线
4.2.3 配气机构运动学评价
4.3 配气机构动力学
4.3.1 气门实际升程与理论升程
4.3.2 配气机构动力学计算模型
4.3.3 配气机构动力学评价
4.4 配气机构与发动机性能仿真
习题
参考文献
第5章 内燃机润滑和冷却仿真与设计
5.1 内燃机润滑仿真与设计
5.1.1 润滑基础理论
5.1.2 活塞环-缸套润滑仿真与设计
5.1.3 径向滑动轴承润滑仿真与设计
5.2 内燃机冷却仿真与设计
5.2.1 冷却水腔流动传热仿真与设计
5.2.2 活塞喷油冷却仿真与设计
习题
参考文献
第6章 新能源汽车动力电池系统仿真与设计
6.1 新能源汽车动力电池系统概述
6.2 动力电池系统热管理仿真与设计
6.2.1 锂离子电池热管理的必要性
6.2.2 锂离子单电池产热和热状态
6.2.3 锂离子动力电池的热管理系统CFD仿真与设计
6.3 动力电池结构仿真与设计
习题
参考文献
第7章 新能源汽车燃料电池系统仿真与设计
7.1 新能源汽车燃料电池系统概述
7.1.1 氢燃料电池汽车与质子交换膜氢燃料电池发动机
7.1.2 质子交换膜燃料电池结构和工作原理
7.1.3 燃料电池的单电池性能参数
7.2 氢燃料电池的水热管理仿真与设计
7.2.1 PEMFC水状态和热状态概述
7.2.2 燃料电池水热管理仿真
7.3 双极板结构设计
习题
参考文献