1.《甲醇发动机设计与开发》专门针对重型车辆甲醇燃料应用展开论述，满足重型汽车行业对于清洁能源动力系统探索的需求，为研发人员提供精准的技术参考。
2.《甲醇发动机设计与开发》涵盖甲醇发动机从基础理论到实际设计、开发的全过程，包括燃烧原理、结构设计、进排气系统、燃油喷射系统等关键方面。
3.《甲醇发动机设计与开发》中不仅有严谨的理论推导和分析，还包含大量来自实际工程实践的案例、数据和经验总结，便于读者将所学知识直接应用到实际项目中。
4.《甲醇发动机设计与开发》对于发动机设计工程师来说，是一本全面的技术手册，有助于他们深入理解甲醇发动机设计的要点和难点；也适合高校相关专业的师生，作为教材或课外读物，帮助他们了解甲醇发动机这一前沿领域的知识体系。

本书重点介绍重型车辆的甲醇燃料应用，亦即重型甲醇内燃机方面。该类内燃机使用100%甲醇而非含甲醇的混合燃料。重型甲醇内燃机在使用成本、制造成本以及尾气排放等方面的优势，使得它有可能在节能减排和减碳等方面拓展出自己的一席之地。为了适应甲醇燃料的特性并发挥其优选效能，使甲醇内燃机在动力性、可靠性和耐久性等方面达到与传统内燃机相同级别的指标，须对内燃机总成的燃料供给系统、进排气系统、润滑系统、冷却系统、后处理系统等进行匹配设计，对缸盖总成、缸套活塞、曲轴通风、排放诊断以及电子电控系统等进行匹配设计。本书对上述目标和内容都辟以专门章节进行叙述。
本书可供汽车行业从事内燃机研发、汽车低碳技术研究、商用车动力系统研发的相关技术人员学习参考，也可作为大专院校汽车相关专业师生的参考书。

前  言
第1章  概述 / 1
1.1  甲醇的特性 / 1
1.1.1  甲醇的理化特性 / 1
1.1.2  甲醇的燃烧特性 / 3
1.1.3  甲醇的不良因素 / 5
1.2  甲醇原料和燃料 / 8
1.2.1  甲醇生产 / 8
1.2.2  甲醇原料 / 10
1.2.3  甲醇燃料 / 12
1.2.4  甲醇汽车标准体系 / 13
1.3  甲醇发动机主要特征 / 16
1.3.1  甲醇发动机主要特征 / 17
1.3.2  甲醇发动机分类与重型甲醇发动机 / 20
1.4  甲醇汽车历史 / 23
1.4.1  国外甲醇汽车发展情况 / 23
1.4.2  国内甲醇汽车发展情况 / 24
参考文献 / 27
第2章  甲醇发动机的防腐与耐磨 / 28
2.1  腐蚀与磨损 / 28
2.1.1  腐蚀 / 29
2.1.2  磨损 / 32
2.2  发动机腐蚀与摩擦 / 34
2.2.1  静置和冲刷腐蚀 / 34
2.2.2  摩擦腐蚀 / 35
2.2.3  甲醇发动机损伤和腐蚀类型 / 36
2.3  涉醇摩擦副设计 / 38
2.3.1  摩擦机理概述 / 38
2.3.2  甲醇对摩擦表面润滑油膜的影响 / 40
2.3.3  燃烧产物对摩擦表面润滑油膜的
影响 / 42
2.3.4  涉醇摩擦副分类与设计原则 / 45
2.4  涉醇零部件开发与验证 / 47
2.4.1  防腐耐磨开发方法 / 47
2.4.2  零部件试验验证 / 50
参考文献 / 52
第3章  甲醇发动机本体 / 54
3.1  发动机燃烧系统开发 / 54
3.1.1  燃烧系统概述 / 55
3.1.2  甲醇燃料发动机气道设计 / 60
3.1.3  某中重型甲醇发动机活塞燃烧室
形状优化 / 70
3.1.4  火花塞的布置及选型匹配 / 72
3.2  甲醇发动机性能开发 / 76
3.2.1  压缩比选择 / 78
3.2.2  凸轮升程及配气相位优化 / 79
3.2.3  增压器匹配 / 85
3.3  发动机本体涉醇零部件开发 / 86
3.3.1  缸套 / 86
3.3.2  活塞环 / 88
3.3.3  气门和气门座圈 / 92
3.3.4  轴瓦 / 93
3.3.5  油封 / 98
3.4  重型甲醇发动机可靠性开发 / 103
3.4.1  可靠性指标及其试验内容 / 103
3.4.2  可靠性评价方法 / 108
3.4.3  可靠性开发案例1—6L甲醇发动机可靠性开发 / 109
3.4.4  可靠性开发案例2—13L甲醇发动机可靠性开发 / 113
参考文献 / 118
第4章  甲醇燃料供给系统 / 119
4.1  燃料供给系统概述 / 119
4.1.1  燃料供给系统功能与分类 / 119
4.1.2  甲醇供给系统相关法规 / 121
4.1.3  甲醇燃料供给系统设计要点 / 123
4.2  甲醇燃料泵 / 125
4.2.1  甲醇燃料泵电动机和泵体 / 125
4.2.2  甲醇燃料泵性能参数 / 127
4.2.3  甲醇燃料泵选型和匹配 / 129
4.2.4  甲醇燃料泵可靠性设计 / 129
4.3  甲醇喷油器 / 131
4.3.1  喷油器设计原理 / 131
4.3.2  甲醇喷油器性能参数 / 133
4.3.3  甲醇喷油器运行卡滞 / 135
4.3.4  甲醇喷油器腐蚀磨损 / 136
4.4  涉醇零部件试验验证 / 137
4.4.1  甲醇溶液浸渍试验 / 138
4.4.2  甲醇喷油器与甲醇轨 / 138
4.4.3  甲醇燃料泵 / 140
4.4.4  甲醇调压阀 / 141
4.4.5  甲醇箱总成 / 141
4.4.6  甲醇滤清器 / 142
4.4.7  其他涉醇件 / 143
4.5  核心部件其他方案 / 144
4.5.1  甲醇机械泵供给系统 / 145
4.5.2  甲醇高压缸内直喷供给系统 / 145
4.5.3  气液两相混合喷射系统 / 146
4.5.4  超声波液位传感器 / 147
参考文献 / 147
第5章  进排气系统 / 148
5.1  进排气系统总述 / 148
5.1.1  进排气系统结构 / 148
5.1.2  进排气系统性能 / 149
5.1.3  进排气系统的耦合特征 / 150
5.2  进气系统 / 151
5.2.1  发动机进气系统简述 / 151
5.2.2  甲醇发动机进气系统设计 / 156
5.2.3  甲醇发动机进气系统仿真 / 160
5.2.4  甲醇发动机进气系统试验验证 / 167
5.3  排气系统 / 169
5.3.1  甲醇发动机排气系统设计 / 169
5.3.2  甲醇发动机排气系统仿真分析 / 176
5.3.3  甲醇发动机排气系统试验验证 / 186
参考文献 / 190
第6章  润滑系统 / 191
6.1  润滑系统概述 / 191
6.2  润滑系统的主要零部件 / 192
6.2.1  机油泵 / 192
6.2.2  机油滤清器 / 195
6.2.3  机油冷却器 / 196
6.2.4  油底壳 / 197
6.3  润滑系统的匹配设计与机械开发 / 197
6.3.1  润滑系统的匹配计算 / 197
6.3.2  润滑系统的开发与试验 / 197
6.4  甲醇发动机专用油 / 200
6.4.1  润滑油的概述 / 200
6.4.2  甲醇发动机润滑油的开发方案 / 205
6.5  甲醇发动机专用油的试验验证 / 207
6.5.1  机油DV试验 / 207
6.5.2  台架耐久试验 / 209
6.5.3  整车道路试验 / 214
参考文献 / 217
第7章  冷却系统 / 219
7.1  冷却系统概述 / 219
7.1.1  冷却系统的功能 / 219
7.1.2  冷却系统的工作原理及其结构 / 220
7.1.3  发动机的放热特点 / 222
7.2  冷却系统主要零部件 / 225
7.2.1  水泵 / 225
7.2.2  节温器 / 227
7.2.3  散热器 / 228
7.2.4  风扇 / 231
7.3  冷却系统的设计开发流程及匹配 / 233
7.3.1  冷却系统设计开发流程 / 233
7.3.2  冷却系统匹配的理论计算 / 234
7.3.3  冷却系统的模拟计算 / 236
7.3.4  甲醇发动机冷却系统优化 / 238
7.4  冷却系统的机械开发与验证 / 242
7.4.1  发动机冷却系统台架功能试验 / 242
7.4.2  发动机的整车热平衡试验 / 247
参考文献 / 249
第8章  曲轴箱通风系统 / 251
8.1  曲轴箱通风系统概述 / 251
8.1.1  曲轴箱通风系统功能与组成 / 251
8.1.2  闭式曲轴箱通风系统及其布置 / 253
8.1.3  曲轴箱通风系统发展趋势 / 254
8.2  法规及甲醇机应对措施 / 257
8.2.1  法规简述 / 257
8.2.2  闭式曲通OBD要求及解决方案 / 259
8.3  闭式曲轴箱通风系统设计开发 / 263
8.3.1  机体通风通道设计 / 263
8.3.2  选用适合甲醇燃料的分离装置 / 264
8.3.3  压力调节阀的设计 / 267
8.3.4  回油系统设计 / 270
8.3.5  取气口设计 / 271
8.3.6  旁通阀（安全阀） / 271
8.3.7  甲醇燃料防结冰乳化设计（高压补气
装置） / 272
8.3.8  耐甲醇材料的选择 / 275
8.3.9  总结 / 276
8.4  闭式曲轴箱通风系统试验验证 / 276
8.4.1  零部件单品性能验证及耐甲醇性 / 277
8.4.2  台架的考核与验收 / 279
8.4.3  台架试验主要内容 / 280
8.4.4  整车搭载道路试验 / 283
附录A  机油携带量试验测试方法 / 284
参考文献 / 285
第9章  废气再循环系统 / 286
9.1  EGR系统概述 / 286
9.1.1  EGR技术介绍 / 286
9.1.2  EGR技术在发动机上的应用 / 289
9.1.3  EGR技术在甲醇发动机上的
应用研究 / 290
9.2  甲醇发动机EGR系统的设计开发 / 299
9.2.1  EGR设计难点及应对方案 / 299
9.2.2  EGR系统主要零部件结构
及参数设计 / 302
9.2.3  EGR率的定义与测定 / 306
9.2.4  EGR系统对甲醇发动机低温冷起动的
影响 / 307
9.2.5  甲醇发动机EGR系统
与排放法规 / 308
9.3  EGR系统DV策划和试验验证 / 309
9.3.1  EGR系统可靠性 / 309
9.3.2  EGR系统开发试验 / 310
9.3.3  EGR对冷起动影响分析及验证 / 313
参考文献 / 318
第10章  低温冷起动 / 319
10.1  甲醇燃料特征对低温冷起动的
影响 / 319
10.1.1  甲醇燃料 / 319
10.1.2  理论混合气的汽化降温 / 321
10.1.3  可燃混合气浓度 / 321
10.1.4  甲醇的燃烧特性 / 323
10.2  发动机相关系统对低温冷起动的
贡献 / 324
10.2.1  燃料供给喷射系统的影响 / 325
10.2.2  进气系统的影响 / 326
10.2.3  点火系统的影响 / 326
10.2.4  燃烧系统的影响 / 326
10.2.5  电控系统的影响 / 327
10.2.6  起动电机与曲柄连杆机构的
影响 / 327
10.2.7  发动机内部沉积物的影响 / 328
10.2.8  蓄电池低温放电性能的影响 / 328
10.2.9  机油的影响 / 329
10.2.10  运行工况对低温冷起动的影响 / 330
10.3  甲醇发动机低温冷起动方案设计 / 331
10.3.1  成熟燃料辅助起动 / 331
10.3.2  甲醇添加剂的使用 / 332
10.3.3  发动机机体循环水加热 / 334
10.4  燃料相变和改性技术的应用前景 / 335
10.4.1  甲醇燃料相变 / 335
10.4.2  甲醇裂解改性 / 337
10.4.3  甲醇重整改性 / 338
参考文献 / 340
第11章  排放与诊断 / 341
11.1  甲醇汽车相关的排放法规 / 341
11.1.1  甲醇汽车相关排放法规 / 341
11.1.2  甲醇排放法规的排放指标
及限值 / 341
11.2  甲醇发动机排放物产生的机理 / 343
11.2.1  常规排气污染物产生机理 / 344
11.2.2  非常规排放污染物的产生机理 / 349
11.3  甲醇汽车排放法规的实施研究 / 351
11.4  OBD系统工作原理及控制策略 / 359
11.4.1  OBD系统概述 / 359
11.4.2  诊断接口及通信模式 / 360
11.4.3  OBD监测项目工作原理
及控制策略 / 360
11.4.4  OBD试验 / 365
11.4.5  国六MIL灯规范及亮灯模式 / 365
11.4.6  国六驾驶性能系统 / 366
11.4.7  国六法规的挑战 / 366
11.4.8  OBD试验过程概述 / 367
参考文献 / 369
第12章  甲醇燃料的未来 / 370
12.1  甲醇发动机相关技术展望 / 370
12.1.1  甲醇燃料的来源 / 370
12.1.2  余热利用 / 372
12.1.3  均质压燃 / 374
12.1.4  电力电子 / 375
12.2  甲醇增程器 / 378
12.2.1  增程器组成 / 378
12.2.2  增程器中发动机的低温冷起动 / 379
12.2.3  增程器中内燃机的废热再利用
技术 / 380
12.2.4  增程器是电动内燃机的一种 / 381
12.3  非道路车船中的甲醇发动机 / 381
12.3.1  非道路车辆及其特点 / 381
12.3.2  船舶动力及其特点 / 384
12.3.3  非道路车船中甲醇动力的实践
和未来 / 386
12.4  甲醇燃料电池 / 387
12.4.1  燃料电池与甲醇 / 387
12.4.2  高温质子交换膜甲醇燃料电池 / 391
12.4.3  固态氧化物甲醇燃料电池 / 393
12.4.4  直接甲醇燃料电池 / 395
参考文献 / 397