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。

前言 第1章绪论1 1.1汽车动力装置开发流程与仿真应用1 1.2仿真概述3 1.2.1网格离散化3 1.2.2计算流体力学4 1.2.3计算结构力学5 1.2.4多体动力学5 1.2.5实例应用——管道流动仿真计算5 1.2.6Python数值计算编程基础7 习题11 参考文献12 第2章内燃机受力和平衡分析13 2.1内燃机受力计算和分析13 2.1.1曲柄连杆机构运动规律13 2.1.2气缸瞬时容积计算16 2.1.3气体压力和缸内工作过程计算17 2.1.4惯性力18 2.1.5曲柄连杆机构受力18 2.1.6多缸机转矩计算19 2.2内燃机平衡计算和分析24 2.2.1旋转惯性力和力矩的平衡24 2.2.2往复惯性力和力矩的平衡26 习题29 参考文献29 第3章内燃机主要零部件仿真与设计30 3.1曲轴组仿真与设计30 3.1.1引言30 3.1.2曲轴轴系扭转振动31 3.1.3曲轴疲劳计算39 3.2连杆组仿真与设计43 3.2.1引言43 3.2.2连杆疲劳计算43 3.3活塞组仿真与设计46 3.3.1引言46 3.3.2活塞温度场47 3.3.3活塞应力和疲劳计算51 3.4机体组仿真与设计55 3.4.1引言55 3.4.2缸盖缸套机体温度场计算56 3.4.3缸盖缸套机体应力和疲劳计算60 习题63 参考文献63 第4章配气机构仿真与设计65 4.1引言65 4.2配气机构运动学与凸轮型线66 4.2.1平底挺柱运动规律66 4.2.2凸轮型线67 4.2.3配气机构运动学评价70 4.3配气机构动力学71 4.3.1气门实际升程与理论升程71 4.3.2配气机构动力学计算模型71 4.3.3配气机构动力学评价74 4.4配气机构与发动机性能仿真75 习题76 参考文献76 第5章内燃机润滑和冷却仿真 与设计77 5.1内燃机润滑仿真与设计77 5.1.1润滑基础理论78 5.1.2活塞环缸套润滑仿真与设计86 5.1.3径向滑动轴承润滑仿真与设计92 5.2内燃机冷却仿真与设计95 5.2.1冷却水腔流动传热仿真与设计95 5.2.2活塞喷油冷却仿真与设计98 习题102 参考文献102 第6章新能源汽车动力电池系统仿真 与设计104 6.1新能源汽车动力电池系统概述104 6.2动力电池系统热管理仿真与设计108 6.2.1锂离子电池热管理的必要性108 6.2.2锂离子单电池产热和热状态109 6.2.3锂离子动力电池的热管理系统 CFD仿真与设计114 6.3动力电池结构仿真与设计118 习题120 参考文献120 第7章新能源汽车燃料电池系统仿真与设计122 7.1新能源汽车燃料电池系统概述122 7.1.1氢燃料电池汽车与质子交换膜氢燃料电池发动机122 7.1.2质子交换膜燃料电池结构和工作原理124 7.1.3燃料电池的单电池性能参数126 7.2氢燃料电池的水热管理仿真与设计129 7.2.1PEMFC水状态和热状态概述129 7.2.2燃料电池水热管理仿真130 7.3双极板结构设计133 习题135 参考文献135