Двигатели внутреннего сгорания Кн1 1995

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие		3
Введение		7
Глава 1. Принципы, показатели и условия работы двигателей		11
1.1. Области применения и элементы классификации двигателей	. . . . 11
1.2. Рабочие процессы ДВС		16
1.2.1. Рабочие процессы четырехтактного карбюраторного двигателя		16
1.2.2. Рабочие процессы четырехтактного дизеля		18
1.2.3. Рабочие процессы двухтактного ДВС		19
1.2.4. Энергетический баланс и экономико-энергетические показатели
ДВС		21
1.2.5. Литровая мощность и методы форсирования двигателей . . . .		24
1.2.6. Показатели напряженности, массогабаритные и экологические		27
1.2.7. Понятие о характеристиках и эксплуатационных режимах рабо­
ты двигателей		29
Глава 2. Топлива и рабочие тела. Расчетные циклы ДВС		32
2.1. Топлива, рабочие тела и их свойства		32
2.1.1. Состав и свойства топлив для поршневых ДВС		32
2.1.2. Элементный состав топлив		39
2.1.3. Реакции и продукты сгорания		40
2.2. Расчетные циклы ДВС		50
2.2.1. Термодинамические циклы		50
2.2.2. Анализ расчетных циклов (без и с учетом диссоциации) . . . .		59
2.3. Утилизация теплоты в ДВС		74
Глава 3. Процессы действительных циклов	81
3.1. Процессы газообмена		81
3.1.1. Общие положения		81
3.1.2. Процесс выпуска и газоообмен в период перекрытия клапанов		81
3.1.3. Процесс впуска		84
3.1.4. Газообмен в двухтактных ДВС		85
3.1.5. Параметры и показатели процессов газообмена		87
3.1.6. Особенности газообмена при наддуве		91
3.1.7. Влияние различных факторов на процессы газообмена		96
3.2. Процесс сжатия		100
3.3. Основные закономерности сгорания		103
3.3.1. Процесс сгорания. Распространение волны горения в объеме		103
3.3.2. Влияние смешения на процесс сгорания		108
3.3.3. Критические явления при сгорании		111
3.3.4. Механизм образования некоторых токсичных веществ при сго­
рании		113
3.3.5. О возможности образования волны давления в цилиндре ДВС		115
3.4. Процессы смесеобразования и сгорания в двигателях с искровым
зажиганием		118
3.4.1. Смесеобразование в бензиновых двигателях		118
3.4.2. Особенности смесеобразования в газовых двигателях		124
3.4.3. Воспламенение и сгорание топлива в двигателях с искровым
зажиганием		124
3.4.4. Нарушения процесса сгорания в двигателях с искровым зажи­
ганием		128
3.4.5. Влияние различных факторов на сгорание в двигателях с иск­
ровым зажиганием		130
3.5. Процессы смесеобразования и сгорания в дизелях		136

366

3.5.1. Впрыскивание и			распыливание		136
3.5.2. Смесеобразование					147
3.5.3.	Процессы	сгорания	и	тепловыделения	161

3.6. Характеристики ввода, выделения и использования теплоты. Расчет
		параметров		в начале процесса расширенна					168
3.7. Процесс расширения									172
Глава 4. Индикаторные				и эффективные показатели. Тепловые нагруэки на
		детали.			Тепловой		баланс	176
		4.1. Индикаторные			показатели				176
		4.1.1.	Общие положения						176
		4.1.2. Влияние различных факторов на индикаторные показатели ди­
		зеля							178
4.1.3. Влияние различных факторов на индикаторные показатели дви­
		гателя с искровым зажиганием							185
4.1.4. Влияние различных факторов на индикаторную мощность и
		момент							188
4.1.5. Расчет индикаторных показателей								190
4.2.	Механические потери. Эффективные показатели								193
4.2.1. Механические потери и механический КПД								193
4.2.2. Эффективные показатели двигателей								197
4.3. Тепловые нагрузки на детали двигателя и их тепловая напряжен-
		ность. Тепловой баланс двигателя							202
4.3.1. Тепловые нагрузки на детали и их тепловая напряженность . .									202
4.3.2.Тепловой баланс двигателя									208
Глава 5. Системы питания, наддува н автоматическое регулирование частоты
		вращения						211
5.1.		Системы	питания		двигателей с искровым зажиганием 211
5.1.1. Карбюраторные системы									211
		5.1.2. Системы впрыскивания бензина							223
5.1.3. Системы питания газовых двигателей									227
5.2. Топливные системы дизелей									230
5.2.1. Особенности конструкции и рабочих процессов топливных си-
		стем дизелей							230
5.2.2. Гидродинамический расчет топливной системы дизеля . . . . . 244
5.3. Системы наддува							251
5.4. Устойчивость и автоматическое регулирование частоты вращения									257
5.4.1. Устойчивость режима работы двигателя									257
5.4		2.	Автоматические			регуляторы	частоты	вращения	261
5.4 3. Статика автоматического регулирования частоты вращения . . 266
Глава 6. Экологические характеристика ДВС								272
	6.1. Токсичность и дымность отработавших газов								272
6.1.1. Основные				определения					272
6.1.2. Нормирование токсичности и дымности отработавших газов
		двигателей							277
6.1.3. Влияние различных факторов на токсичность отработавших
		газов двигателей с искровым зажиганием							279
6.1.4. Снижение токсичности отработавших газов двигателей с искро­
		вым зажиганием							281
6.1.5. Влияние различных факторов на токсичность и дымность отра­
		ботавших газов дизелей							284
6.1.6. Снижение токсичности и дымности отработавших газов дизе­
		лей						287
6.2. Акустические показатели двигателей								289
6.2.1. Основные				определения					289
6.2.2. Физико-математическая модель образования шума двигателя 294
6.2.3. Снижение шума двигателей									297

367

Глава 7. Характеристики двигателей. Комплексные системы управления ДВС 305

7.1. Общие положения		305
7.2. Регулировочные характеристики		306
7.2.1. Регулировочная характеристика двигателя с искровым зажига­
нием по составу смеси		306
7.2.2. Регулировочная характеристика по углу опережения зажигания		310
7.2.3. Регулировочная характеристика дизеля по углу опережения
впрыскивания		312
7.3. Нагрузочные характеристики		313
7.3.1. Нагрузочная характеристика двигателя с искровым зажиганием		314
7.3.2. Нагрузочная характеристика дизеля		316
7.4. Скоростные характеристики		317
7.4.1. Скоростная характеристика двигателя с искровым зажиганием		319
7.4.2. Скоростная и регуляторная характеристики дизеля. Формиро­
вание внешней характеристики		323
7.5. Многопараметровые (универсальные) характеристики двигателя .		331
7.6. Характеристики двигателей на неустановившихся режимах		333
7.7. Комплексное микропроцессорное управление работой двигателя		340
7.7.1. Требования к двигателю и управление его работой		340
7.7.2. Двигатель как объект управления		344
7.7.3. Структура и принципы микропроцессорного управления двига­
телем		345
7.7.4. Основы функционирования микропроцессорных систем управ­
ления		353
Глава 8. Моделирование рабочего процесса ДВС	355
8.1. Математическое моделирование рабочего процесса ДВС		355
8.2. Тепловой расчет		357
8.3. Модель рабочего цикла четырехтактного двигателя с искровым за-
жиганием		360
8.4. Модель рабочего процесса четырехтактного цикла дизеля		362
Литература		365