在能源危機和環(huán)境污染問題日益嚴峻的情況下, 各種新型動力裝置受到了業(yè)內(nèi)人士的普遍關(guān)注。液壓自由活塞發(fā)動機以其結(jié)構(gòu)緊湊、零部件少和能量傳遞鏈短等優(yōu)勢, 在當今車輛發(fā)動機小型化和高效、低排放的發(fā)展趨勢下, 具有廣闊的應用前景。它將活塞式內(nèi)燃機與柱塞式液壓泵耦合為一體, 通過往復直線運動的活塞組件實現(xiàn)燃料的熱能直接到液壓能的輸出, 可以實現(xiàn)發(fā)動機與車輛運轉(zhuǎn)狀態(tài)的解耦, 有利于車輛在面工況范圍內(nèi)獲得較高的效率。由于該發(fā)動機的活塞不受機械約束而處于自由 狀態(tài), 導致其工作原理與傳統(tǒng)往復活塞發(fā)動機存在很大不同。
本書從理論分析和試驗驗證角度詳細研究了液壓自由活塞發(fā)動機的工作原理、設計方法、動態(tài)特性等內(nèi)容, 針對液壓自由活塞發(fā)動機運行參數(shù)對循環(huán)穩(wěn)定性的影響機理、自由活塞缸內(nèi)燃燒特性、控制策略、試驗測試以及應用方案等方面開展了理論與機理研究, 從動力學、熱力學、流體力學、控制理論等多學科, 進行了全方位的分析, 為其應用推廣奠定了理論基礎。
本書由北京理工大學趙振峰副教授主持編著。全書共十一章, 其中第1 章、第4 章至第6 章、第10 章至第11 章由趙振峰副教授撰寫, 第2章至第3 章由張付軍教授撰寫, 第8 章至第9 章由趙長祿教授撰寫, 第7章由吳維副教授撰寫, 全書由趙振峰副教授擬定編寫大綱與統(tǒng)稿。在本書的撰寫過程中, 得到了苑士華教授、黃英教授、荊崇波副教授的大力支持和幫助, 在此表示感謝!
劉嘉博士、郭鋒博士、張栓錄博士、陳宇碩士、何媚碩士、陳娟碩士、葛淑娟碩士、王蕾博士、馮熠碩碩士等研究生參與了本書部分章節(jié)
相關(guān)內(nèi)容的研究, 在此表示感謝!
本書是在大量的科研和教學活動基礎上總結(jié)形成的, 可作為本專業(yè)研究生教學參考書, 也可以作為從事新型動力裝置科研技術(shù)人員的參考書, 尤其可以為專門從事自由活塞類型發(fā)動機的技術(shù)人員、研發(fā)人員提供參考。
由于時間倉促, 作者學識有限, 書中不妥之處在所難免, 懇請讀者提出寶貴意見, 以利改進。
目 錄
第1 章 液壓自由活塞發(fā)動機概述
1. 1 引言
1. 2 液壓自由活塞發(fā)動機概述
1. 3 液壓自由活塞發(fā)動機的發(fā)展歷程
1. 4 液壓自由活塞發(fā)動機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1. 5 液壓自由活塞發(fā)動機工作特性和缸內(nèi)過程研究進展
1. 6 液壓自由活塞發(fā)動機研究工作存在的主要問題
1. 7 液壓自由活塞發(fā)動機未來發(fā)展趨勢
第2 章 液壓自由活塞發(fā)動機工作原理及熱力學基礎
2. 1 工作原理與系統(tǒng)概述
2. 2 熱力循環(huán)及熱效率分析
2. 3 熱力學第二定律分析
第3 章 液壓自由活塞發(fā)動機基于能量的參數(shù)化設計方法
3. 1 基于能量法的參數(shù)化設計方法概述
3. 2 參數(shù)匹配規(guī)律研究
第4 章 液壓自由活塞發(fā)動機建模與動態(tài)特性
4. 1 仿真模型的建立
4. 2 動態(tài)仿真結(jié)果及分析
4. 3 活塞運動規(guī)律研究
4. 4 發(fā)動機運動特性分析
4. 5 活塞運動規(guī)律的控制策略研究
第5 章 液壓自由活塞發(fā)動機缸內(nèi)氣流及換氣特性
5. 1 缸內(nèi)氣流數(shù)值模擬理論
5. 2 缸內(nèi)氣流仿真建模
5. 3 液壓自由活塞發(fā)動機缸內(nèi)氣體流動數(shù)值仿真分析
5. 4 換氣系統(tǒng)工作原理
5. 5 換氣過程數(shù)值模擬計算
5. 6 換氣過程數(shù)值分析結(jié)果
5. 6. 1 掃氣壓力的影響
第6 章 液壓自由活塞發(fā)動機燃燒特性
6. 1 燃燒放熱規(guī)律的研究方法
6. 2 示功圖分析
6. 3 發(fā)動機放熱規(guī)律研究
6. 4 基于支持向量機的預測燃燒放熱率模型
6. 5 影響放熱率的相關(guān)參數(shù)循環(huán)波動性研究
6. 6 負載響應特性對燃燒過程的影響
第7 章 液壓自由活塞發(fā)動機液壓閥組特性
7. 1 液壓閥組功能分析
7. 2 系統(tǒng)配流閥工作特性
7. 3 系統(tǒng)頻率控制閥工作特性
7. 4 液壓自由活塞發(fā)動機頻率控制閥工作特性研究
第8 章 液壓自由活塞發(fā)動機控制策略
8. 1 發(fā)動機對控制系統(tǒng)的要求
8. 2 控制系統(tǒng)總體方案
8. 3 控制策略設計
第9 章 液壓自由活塞發(fā)動機的穩(wěn)定性研究
9. 1 液壓自由活塞發(fā)動機非線性振動分析
9. 2 液壓自由活塞發(fā)動機非線性模型的解析解
9. 3 穩(wěn)定性判據(jù)及評價指標
9. 4 液壓自由活塞發(fā)動機穩(wěn)定性控制方法研究
第10 章 液壓自由活塞發(fā)動機試驗
10. 1 樣機試驗系統(tǒng)簡介
10. 2 起動過程試驗研究
10. 3 活塞運動特性試驗研究
10. 4 頻率控制特性試驗研究
10. 5 參數(shù)影響規(guī)律試驗研究
10. 6 液壓自由活塞發(fā)動機低頻運行試驗
10. 7 液壓自由活塞發(fā)動機試驗性能指標計算
第11 章 液壓自由活塞發(fā)動機應用
11. 1 液壓自由活塞發(fā)動機整體推進系統(tǒng)設計
11. 2 液壓自由活塞發(fā)動機整體推進系統(tǒng)關(guān)鍵部件參數(shù)選型
11. 3 整車模型
11. 4 整車控制策略
參考文獻
書單推薦
