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第1章 柴油机的燃烧和热量析出1

1.1 引言——理想气体循环1

序言1

1.2 柴油机的基本类型4

1.2.1 四冲程柴油机4

1.2.2 二冲程柴油机5

1.2.3 多种燃料柴油机7

1.2.4 与汽油机比较柴油机的有利因素7

1.2.5 柴油机的不利因素7

1.3 柴油机的燃烧8

1.4.1 直接喷射式(D.I.)发动机燃烧室11

1.4 柴油发动机燃烧室的设计11

1.4.2 间接喷射式(I.D.I.)发动机燃烧室12

1.5 运行条件对柴油机燃烧的影响14

1.5.1 喷油正时14

1.5.2 发动机速度14

1.5.3 燃空比15

1.5.4 压缩比(C.R.)15

1.5.5 发火延迟期的计算和控制16

1.6 柴油机热量析出计算17

1.6.1 热量析出的基本理论18

1.6.2.1 气缸压力测量27

1.6.2.2 曲柄角测量27

1.6.2 计算热量析出所需要的数据27

1.6.2.3 针阀升程的测量28

1.6.2.4 用电阻应变仪测量燃油压力29

1.6.2.5 燃料总喷射量的计算29

1.6.2.6 进气流速的测量30

1.6.3 柴油机热量析出计算精度的评定32

1.6.4 热量析出率图的使用34

第2章 柴油机燃料40

2.1 引言40

2.2 实际热效率41

2.3 石油基柴油机燃料42

2.4 煤用作柴油机燃料46

2.4.1 煤基液体燃料47

2.4.2 煤基公路运输燃料的代用方法48

2.4.3 煤粉用作柴油机燃料50

2.5 从植物中提取柴油机燃料51

2.5.1 醇类用作柴油机燃料52

2.5.2 植物油用作柴油机燃料53

2.6 燃料规格56

2.7 结论59

第3章 柴油机的热传导62

3.1 引言62

3.2 热传导的基本知识62

3.5 热负荷的计算65

3.4 供循环计算用的传热速率65

3.3 柴油机热传导问题出现的几种类型65

3.6 特殊零部件的性能69

3.7 改进发动机的现行设计71

3.8 关于低热损耗发动机的问题73

3.9 结论74

第4章 柴油机的调节77

4.1 引言77

4.2 作为一个控制元件的柴油机79

4.2.1 概述79

4.2.2 发动机的数学模型79

4.2.3 点火延迟82

4.2.5 发动机模型的典型例子84

4.2.4 发动机的加速率84

4.3 简单的机械调速器87

4.3.1 概述87

4.3.2 分析87

4.4 液力伺服助推调速器90

4.4.1 概述90

4.4.2 基本(标准)伺服调速器92

4.4.3 实用伺服调速器93

4.4.4 实用伺服调速器的工作96

4.4.5 压力反馈调速器的分析99

4.4.6 典型调速器性能参数105

4.5 辅助功能114

4.4.7 实用设计特点114

4.5.1 速度调定方法115

4.5.2 燃油控制机构116

4.5.3 负荷控制117

4.6 小型柴油机的调整118

4.7 电子调速器121

4.7.1 概述121

4.7.2 电子调速系统122

第5章 增压与废气涡轮增压125

5.1 增压简介125

5.2 进入发动机的空气流量126

5.2.1 四冲程发动机126

5.2.2 二冲程发动机129

5.2.3 增压空气的冷却131

5.3 提高发动机性能的限制因素134

5.4 空气流量与发动机功率之间的关系136

5.5 发动机的输出功率及对增压器的要求137

5.5.1 载货汽车用四冲程柴油机138

5.5.2 船用中速四冲程发动机145

5.5.3 轿车用四冲程柴油机150

5.6 高原对涡轮增压器的要求156

5.7 车用柴油机的废气涡轮增压器157

5.7.1 压气机157

5.7.2 涡轮160

5.7.3 轴承和中间壳体163

5.8 废气涡轮增压器的性能165

5.8.1 压气机和涡轮特性的无量纲表示法166

5.8.2 压气机性能167

5.8.3 涡轮机的特性169

5.9 废气涡轮增压系统的原理172

5.9.1 定压式涡轮增压的原理173

5.9.2 脉冲废气涡轮增压的原理176

5.10 涡轮增压器的匹配188

5.10.1 引言188

5.10.2 发动机与涡轮增压器的气流特性190

5.10.2.1 四冲程发动机190

5.10.2.2 二冲程发动机194

5.10.3 发动机等转速运行时的匹配196

5.10.4 四冲程车用发动机的匹配198

5.10.4.1 扭矩曲线198

5.10.4.2 涡轮的匹配201

5.10.4.3 供油与发动机转速范围之间的关系204

5.10.4.4 压气机的匹配205

5.11 在各种环境条件下的增压209

第6章 柴油机的排放物214

6.1 引言214

6.2 柴油机的污染物217

6.3 污染物采样和测量219

6.4 定容采样系统(CVS)220

6.5 污染物的分析设备222

6.6 分析仪的原理222

6.7 化学发光分析仪(CLA)224

6.8 碳氢化合物分析仪226

6.9 排放物综合分析台228

6.10 微粒排放物分析229

6.11 臭味分析232

6.12 醛分析233

6.13 硫酸盐分析234

6.14 其它少数排放物234

6.15 柴油机的燃烧和排放物235

6.16 排放物模型239

6.17 燃料对排放物的影响240

6.18 减少排放物241

6.19 废气回流(EGR)242

6.20 喷水或乳化液243

6.21 催化剂和炭烟过滤器243

6.22 水洗涤器和调节器244

6.23 熏蒸245

6.24 排放物对健康的影响246

第7章 柴油机的润滑258

7.1 引言258

7.2 润滑原理简述258

7.4 对润滑油性能的要求260

7.3 柴油机润滑油的组成260

7.5 清净-分散剂261

7.6 抗氧化剂262

7.7 抗磨损添加剂262

7.8 粘度指数增进剂263

7.9 降凝添加剂264

7.10 其它添加剂264

7.11 柴油机润滑的特殊性264

7.12 柴油机润滑油的规格265

7.13 未来的柴油机润滑油269

8.2 相应于保修工艺的工况监测272

8.1 引言272

第8章 柴油机工况监测与故障诊断272

8.3 工况监测的优越性274

8.4 影响选择工况监测方法的因素275

8.5 柴油机工况监测和故障诊断技术276

8.6 工况检查技术276

8.6.1 发动机功率的估价277

8.6.2 气缸功率平衡278

8.6.3 气缸压缩力平衡278

8.6.4 气缸单元监测278

8.6.4.1 热负荷279

8.6.4.2 缸套表面温度279

8.6.4.4 燃烧监测280

8.6.4.3 活塞环状况280

8.6.4.5 缸套磨损281

8.6.5 燃油喷射系统282

8.6.6 充气系统285

8.6.7 排气系统286

8.6.8 窜气287

8.6.9 压力脉冲分析288

8.6.10 电气系统289

8.6.11 润滑系统289

8.6.12 冷却系统290

8.6.13 轴承290

8.7.1 振动和噪声监测291

8.7 监测技术的发展趋势291

8.7.1.1 第一级——综合振动测量293

8.7.1.2 第二级——1/3倍频程振动测量分析293

8.7.1.3 第三级——窄频带振动测量分析295

8.7.1.4 第四级——标准窄频带振动测量分析295

8.7.2 发动机循环流体中的有机残渣分析297

8.7.2.1 图象磁性记录仪(俗称铁谱仪——译注)298

8.7.3 发动机性能监测的发展趋势300

8.7.4 一些无损检测技术300

8.7.5 其它监测方法301

8.8 工况监测传感器302

8.9 用于柴油机工况监测的通用传感器303

8.10 工况监测仪的价格303