МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

«Харківський політехнічний інститут»

В. Г. Дяченко

ДВИГУНИ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

ТЕОРІЯ

Підручник

для студентів вищих навчальних закладів

За редакцією академіка АН вищої школи України А. П. Марченка

Харків НТУ «ХПІ» 2008

ББК 31.365

Д93

УДК 621.43

Рецензенти:

Ю. Ф. Гутаревич, д-р техн. наук, професор Національного транспортного університету;

М. К. Рязанцев , д-р техн. наук, професор, головний науковий співробітник Харківського конструкторського бюро двигунобудування;

/ /. Тимченко, канд. техн. наук, професор Харківського національного автомобільно-дорожнього університету

Дяченко, В. Г.

Д93 Двигуни внутрішнього згоряння. Теорія [Текст] : підручник / В. Г. Дяченко ; За ред. А. П. Марченка. - Харків : НТУ «ХПІ», 2008. -488 с.

Розглянуто основні визначення в двигунах, термодинамічні та дійсні цикли двигунів, їх показники, характеристики палив і робочого тіла, принципи організації та математичне моделювання робочих процесів, методи оцінки техніко-економічних показників, вибір параметрів робочих процесів і конструкції двигуна.

Підручник призначений для студентів спеціальності «Двигуни внутрішнього згоряння».

ISBN 978-966-593-575-9

ЗМІСТ

Вступ

Розділ 1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ДВИГУНИ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

§1. Основні визначення

§2. Термодинамічні цикли двигунів внутрішнього згоряння

§3. Дійсні цикли чотиритактних двигунів внутрішнього згоряння.

§4. Дійсні цикли двотактних двигунів внутрішнього згоряння

§5. Історія розвитку двигунів внутрішнього згоряння

§6. Класифікація двигунів внутрішнього згоряння

Розділ 2. ПАЛИВО ДЛЯ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

§1. Сировинні ресурси моторного палива

§2. Склад нафти і нафтопродуктів

§3. Основні характеристики моторних палив

§4. Марки моторних палив

Розділ 3. РОБОЧЕ ТІЛО В ДВИГУНАХ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ І ЙОГО ВЛАСТИВОСТІ

§1. Основні визначення

§2. Склад і основні характеристики свіжого заряду

§3. Склад продуктів згоряння при повному згорянні палива

§4. Склад продуктів згоряння при неповному згорянні палива

§5. Токсичність відпрацьованих газів

§6. Теплоємність робочого тіла

Розділ 4. ДИФЕРЕНЦІАЛЬНІ РІВНЯННЯ ПРОЦЕСІВ У РОБОЧІЙ ПОРОЖНИНІ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

§1. Рівняння об'ємного балансу М. М. Глаголева

§2. Диференціальні рівняння процесів масообміну і теплообміну в над поршневій порожнині

§3. Теплообмін між робочим тілом і стінками надпоршневої порожнини

Розділ 5. ПЕРЕТІКАННЯРОБОЧОГО ТІЛА ЧЕРЕЗ ОРГАНИ ГАЗОРОЗПОДІЛУ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

§1. Площа прохідних перерізів клапанів

§2. Площа прохідних перерізів вікон у стінці циліндра

§3. Перетікання газів через органи газорозподілу

§4. Ефективна площа прохідних перерізів органів газорозподілу

Розділ 6. ПРОЦЕСИ ГАЗООБМІНУ В ЧОТИРИТАКТНИХ ДВИГУНАХ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

§1. Особливості організації процесів газообміну в чотиритактних двигунах

§2. Показники процесів газообміну

§3. Наближена оцінка показників газообміну в чотиритактних двигунах

§4. Розрахунок процесу випуску

§5. Розрахунок процесів у надпоршневій порожнині на ділянці перекриття клапанів

§6. Розрахунок процесу впуску

§7. Можливості використання математичного моделювання процесів газообміну чотиритактних двигунів для рішення практичних інженерних задач

Розділ 7. ПРОЦЕСИ ГАЗООБМІНУ В ДВОТАКТНИХ ДВИГУНАХ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

§1. Особливості організації процесів газообміну в двотактних двигунах

§2. Розрахунок процесів газообміну в двотактних двигунах з нагнітачем

§3. Розрахунок процесів газообміну в двотактних двигунах з кривошипно-камерною продувкою

Розділ 8. ГАЗОДИНАМІЧНІ ПРОЦЕСИ В ГАЗОПОВІТРЯНИХ КАНАЛАХ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

§1. Методи моделювання газодинамічних процесів у газоповітряних каналах двигунів

§2. Основні посилки моделювання нестаціонарної течії газу в газоповітряних каналах двигунів

§3. Процеси розгону газу в газоповітряних каналах двигунів

§4. Процеси гальмування газу в газоповітряних каналах двигунів

§5. Вплив газодинамічних процесів у впускній і випускній системах на процеси газообміну в надпоршневій порожнині

Розділ 9. ПРОЦЕС СТИСКУ

§1. Процеси, що відбуваються в надпоршневій порожнині при стиску робочого тіла

§2. Моделювання процесу стиску в двигунах з нерозділеними (напіврозділеними) камерами згоряння

§3. Моделювання процесу стиску в двигунах з розділеними камерами згоряння

Розділ 10. ПРОЦЕСИ СУМІШОУТВОРЕННЯ, ЗГОРЯННЯ І РОЗШИРЕННЯ В ДВИГУНАХ З ІСКРОВИМ ЗАПАЛЮВАННЯМ

§1. Процеси сумішоутворення

§2. Запалювання паливоповітряних сумішей від іскри електричного розряду

§3. Процеси згоряння паливоповітряних сумішей

§4. Методи розрахунку процесів згоряння і розширення

Розділ 11. ПРОЦЕСИ СУМІШОУТВОРЕННЯ, ЗГОРЯННЯ І РОЗШИРЕННЯ В ДВИГУНАХ ІЗ САМОЗАЙМАННЯМ ПАЛИВА ВІД СТИСКУ

§1. Системи подачі палива в камеру згоряння дизеля

§2. Процеси сумішоутворення

§3. Процеси самозаймання, згоряння і розширення

§4. Методи розрахунку процесів згоряння і розширення в двигунах із самозайманням палива від стиску

Розділ 12. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІПОКАЗНИКИ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

§1. Індикаторні показники

§2. Механічні втрати

§3. Ефективні показники

§4. Складові теплового балансу

Розділ 13. ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

§1. Режими роботи

§2. Регулювальні характеристики

§3. Експлуатаційні характеристики

§4. Спеціальні характеристики

Розділ 14. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ КОНСТРУКЦІЇ І РОБОЧИХ ПРОЦЕСІВ ДВИГУНА ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

§1. Вимоги, що ставляться до двигуна

§2. Частота обертання колінчатого вала

§3. Хід поршня і відношення ходу поршня до діаметра циліндра

§4. Число і розташування циліндрів

§5. Приклад визначення основних параметрів конструкції і робочих процесів двигуна