Предисловие Дизельный двигатель является одним из наиболее эффективных типов тепловых двигателей и широко используется в качестве первичного двигателя во многих приложениях. Важнейшим процессом, определяющим работу дизельного двигателя, является процесс его сгорания. С тех пор, как Рудольф Дизель изобрел двигатель с воспламенением от сжатия более века назад, наши знания о процессе сгорания значительно возросли. За последние годы@ с помощью компьютеров@ мы добились больших успехов в изучении моделирования сгорания топлива в двигателях. В результате наши знания о тонкостях внутреннего устройства цилиндров двигателя значительно улучшились. Однако@ из-за сложности процессов, задействованных в практическом дизельном двигателе@, все еще остается слишком много неизвестных, которые не позволяют компьютерным прогнозам иметь уровень точности, требуемый промышленностью. Хотя инженеры-практики-разработчики могут извлечь выгоду из знаний, полученных в результате моделирования сгорания, им все равно приходится в конечном итоге полагаться на процесс экспериментальных разработок, чтобы прийти к окончательному проекту. В ходе таких разработок важно понимать, как изменения аппаратуры влияют на процесс сгорания двигателя. В этом смысле практический анализ горения является мощным инструментом. Анализ тепловыделения@, основанный на фактическом@ собранном давлении сгорания в цилиндре@, является сутью анализа сгорания. В данной книге широко используется однозонное тепловыделение диагностического типа (нульмерная модель). При последовательном использовании этот расчет дает полезную информацию о цикле сгорания. Его можно использовать, чтобы понять не только практические изменения в характеристиках двигателя, но и направления для улучшения. Эта книга не пытается охватить все возможные проблемы проектирования, с которыми может столкнуться инженер по дизельным двигателям. Скорее @, он демонстрирует на многих примерах, как применять некоторые базовые знания о процессах сгорания, чтобы понять изменения в характеристиках двигателя. Практический анализ тепловыделения также используется для калибровки конкретной вычислительной модели двигателя на различных этапах, чтобы сократить процесс разработки. Многие материалы в этом тексте связаны со среднеоборотными дизельными двигателями, поскольку это область, в которой у меня больше всего опыта. Однако @ используемые методы и базовые знания, необходимые для других типов дизельных двигателей, должны быть аналогичными. Этот текст призван помочь читателям проанализировать свои собственные практические проблемы сгорания, не обязательно предлагая готовые решения. В главе 1 рассмотрены некоторые основные характеристики процесса сгорания дизельного двигателя. В главе 2 описывается широко используемый инструмент для анализа сгорания?? анализ тепловыделения. В эту главу также включена полезность анализа тепловыделения и некоторые проблемы, связанные с получением информации о тепловыделении. В главах 3 и 4 обсуждаются материалы, с которыми инженеры сталкиваются при проектировании систем сгорания. В главе 5 описаны изменения производительности, которые могут возникнуть в пользовательской среде ядра. Наконец, в главе 6 представлены материалы по некоторым двигателям на альтернативном топливе, которые мне довелось разработать. Я в большом долгу перед General Electric Company@, особенно перед подразделением транспортных систем (GETS)@, где у меня была возможность подробно работать над реальными проблемами сгорания. В частности@ я благодарен за многолетнюю и безоговорочную поддержку со стороны предыдущих менеджеров GETS@ Мартина Дж. Хейпмана@ Джона Г. Хоффмана@ Томаса Гувера@ и Роберта Ф. Фишера. Их поддержка сделала возможной мою работу на протяжении многих лет. Я очень благодарен доктору Гонгу Чену и доктору Полу Флинну из GETS за их поддержку в написании этой книги и обзор оригинальной рукописи. Я хочу выразить глубочайшую благодарность членам Лаборатории дизельных двигателей GETS@, особенно Дональду Лекеру и Ричарду Биллу@, без помощи которых все полезные данные в этой книге не могли бы быть собраны. Я также выражаю благодарность тем, кто ранее и в настоящее время занимался корпоративными исследованиями и разработками GE@, доктору Гэри Леонарду, доктору Судхиру Савкару, Роджеру Джонсону@ и Юджину Кимуре@, за их поддержку моей работы на протяжении многих лет. Кроме того@, я хочу выразить признательность моей альма-матер@ Университету Цинхуа в Пекине@ Китай@, где зародилась основа этой работы, когда я там преподавал. Мои многочисленные коллеги и коллеги-профессора всегда помогали мне и давали мне познавательные дискуссии. И последнее@, но не менее важное@, я хотел бы поблагодарить мою жену Джейн за ее бескорыстную поддержку и терпение на протяжении более сорока шести лет@, без которых у меня не было бы возможности сосредоточиться на своей работе. Мои сын и дочь Нин и Энн также настоятельно рекомендовали мне закончить эту книгу и предоставили мне значительную компьютерную логистическую поддержку. Я им всем искренне благодарен.
SAE R-327-2002 История
2002SAE R-327-2002 Практический анализ сгорания дизельных двигателей