Учебное пособие. — Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2011. — 351 с.Приведена концепция организации процессов в поршневых двигателях внутреннего сгорания, их анализ и расчет. Рассматриваются параметры, характеризующие работу ДВС, индикаторные параметры, эффективные показатели работы ДВС. Обсуждаются характеристики ДВС, вопросы устойчивой работы двигателя, а также способы форсирования поршневых двигателей внутреннего сгорания. Приведены лабораторные работы по данному курсу, а также структура курсовой работы с примером выполнения. Учебное пособие предназначено для подготовки специалистов по специальности 140501.65 «Двигатели внутреннего сгорания» (ГОС-2) по дисицплине «Теория рабочих процессов и моделирование процессов в ДВС» в 5, 6 семестрах; по направлению подготовки бакалавров 141100.62 «Энергетическое машиностроение» по дисциплинам «Теория рабочих процессов ДВС» и «Теория рабочих процессов двигательных установок на базе ДВС» в 5, 6 семестрах; по направлению подготовки магистров 160700.68 «Двигатели летательных аппаратов», профиль «Авиационные двигатели внутреннего сгорания» (ФГОС-3) по дисци-плине «Индивидуальная подготовка в области ДВС специального назначения» в 9 семестре.Содержание
Введение
Основные понятия и определения
Двигатель транспортного средства
Поршневой двигатель внутреннего сгорания
Термодинамические основы работы ДВС
Условия и параметры, используемые при сравнении термодинамических циклов q1V , q1P и q1VP
Работа термодинамического цикла
Зависимость работы цикла от основных проектных переменных
Зависимость работы цикла от основных проектных переменных (продолжение)
КПД термодинамического цикла со смешанным подводом тепла
Зависимость КПД термодинамического цикла со смешанным подводом тепла от параметров цикла
Действительный термодинамический цикл ДВС. Рабочие процессы. Их анализ и расчет
Действительный термодинамический цикл реального двигателя
Индикаторная диаграмма
Процессы, составляющие индикаторную диаграмму
Индикаторные диаграммы различных вариантов ДВС
Индикаторная диаграмма двухтактного ДВС
Индикаторная диаграмма ДВС с наддувом
Отличия действительного рабочего цикла ДВС от идеального
Задачи расчѐта индикаторной диаграммы
Анализ и расчѐт рабочих процессов
Процесс наполнения
Факторы, влияющие на величину коэффициента наполнения
Анализ факторов, влияющих на величину коэффициента наполнения
Гидравлическое сопротивление впускной системы
Наддув двигателя
Влияние температур Та и Тr
Влияние степени сжатия
Влияние режима работы двигателя
Расчѐт процесса наполнения
Расчѐтные формулы для коэффициентов наполнения и остаточных газов
Особенности процессов газообмена двухтактных двигателей
Процесс сжатия
Процесс горения
Общие сведения
Диаграмма энергия - время
Горючее и окислитель
Состав топливовоздушной смеси
Нормальное горение
Влияние конструктивных факторов на протекание процесса горения
Детонация
Расчѐт процесса горения
Расчѐт процесса горения (продолжение)
Процесс расширения рабочего тела
Процесс выпуска
Расчѐтная индикаторная диаграмма
Параметры, характеризующие работу ДВС
Индикаторные параметры
Влияние различных факторов на индикаторные параметры ДВС
Влияние различных факторов на индикаторный КПД
Влияние различных факторов на среднее индикаторное давление
Расчѐт удельных индикаторных параметров
Эффективные показатели работы ДВС
Механические потери в ДВС
Влияние условий работы ДВС на механические потери
Методы экспериментального определения Nм
Расчѐт механических потерь и эффективных показателей
Определение основных размеров ДВС
Характеристики ДВС
Регулировочные характеристики ДВС
Регулировочная характеристика по составу ТВС
Регулировочная характеристика по углу опережения зажигания
Эксплуатационные характеристики ДВС
Внешняя скоростная характеристика
Нагрузочная характеристика
Винтовая (дроссельная) характеристика
Высотная характеристика авиационного ДВС
Многопараметровая характеристика
Расчѐт внешней скоростной характеристики
Устойчивость режима работы и регулирование ДВС
Устойчивость режима работы ДВС
Количественное и качественное регулирование режимов работы ДВС
Изменение цикловой подачи топлива дроссельной заслонкой
Изменение цикловой подачи топлива золотником
Сравнение количественного и качественного регулирования ДВС
Устойчивость режимов работы ДсИЗ и дизелей
Автоматические регуляторы частоты вращения вала дизелей
Регуляторные ветки скоростных характеристик дизелей
Всережимный регулятор
Двухрежимный регулятор
Форсирование поршневых ДВС
Задачи и способы форсирования ДВС
Анализ возможных способов форсирования ДВС
Преимущества и недостатки двухтактных ДВС
Наддув поршневых двигателей
Общие сведения
Реализация наддува без нагнетателя
Скоростной наддув
Инерционный наддув (настроенные системы впуска и выпуска)
Компрекс (волновой обменник давления)
Наддув с помощью нагнетателей
Комбинированные ДВС
Утилизация части тепла q2 цикла q1VP в процессе продолженного расширения
Обобщѐнный термодинамический цикл комбинированного двигателя
Термический КПД обобщѐнного термодинамического цикла комбинированного двигателя
Анализ зависимости термического КПД комбинированного ДВС от параметров агрегатов наддува
Среднее индикаторное давление обобщѐнного цикла комбинированного ДВС
Среднее давление механических потерь в комбинированном ДВС
Совместная работа узлов комбинированного ДВС
Совместная работа компрессора и турбины в составе комби-ДВС
Универсальные характеристики узлов турбокомпрессора
Универсальная характеристика компрессора
Универсальная характеристика турбины
Согласование характеристик турбокомпрессора с характеристикой поршневого двигателя
Проектирование ДВС и его математическая модель
Содержание и место проектных работ в процессе создания и эксплуатации двигателя
Начальный этап проектирования
Современный метод решения проектных задач
Метод согласования параметров двигателя и ТС (на примере ЛА)
Структура ММ изучаемого объекта. Анализ, синтез, оптимизация
Иерархическая структура изучаемого объекта и его ММ
Анализ, синтез, оптимизация проектируемого объекта
Приложения
Условные обозначения, индексы и сокращения
Условные обозначения
Индексы
Сокращения
Библиографический список
Контрольные вопросы
Лабораторные работы:
Характеристика по составу смеси
Характеристика по углу опережения зажигания
Индицирование ДВС
Внешняя скоростная характеристика поршневого ДВС
Нагрузочная характеристика
Обработка результатов эксперимента
Обработка результатов индицирования
Курсовая работа «Тепловой расчѐт автомобильного ДВС на жидком топливе»
