本專著詳細(xì)研究和分析了液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)原理、設(shè)計(jì)方法、動(dòng)態(tài)特性等內(nèi)容，針對(duì)液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)對(duì)循環(huán)穩(wěn)定性的影響機(jī)理、自由活塞缸內(nèi)燃燒特性、試驗(yàn)測試以及應(yīng)用方案等方面開展了理論與機(jī)理研究。從動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、流體力學(xué)、控制理論等多學(xué)科全方位進(jìn)行了分析，探索研究了其工作機(jī)理，對(duì)該類型發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用推廣奠定了理論基礎(chǔ)。
本書可作為從事新型動(dòng)力裝置科研技術(shù)人員的參考書，尤其可供從事自由活塞類型發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)人員閱讀。
在能源危機(jī)和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)峻的情況下, 各種新型動(dòng)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(dòng)機(jī)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(dāng)今車輛發(fā)動(dòng)機(jī)小型化和高效、低排放的發(fā)展趨勢下, 具有廣闊的應(yīng)用前景。它將活塞式內(nèi)燃機(jī)與柱塞式液壓泵耦合為一體, 通過往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的活塞組件實(shí)現(xiàn)燃料的熱能直接到液壓能的輸出, 可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛運(yùn)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(dòng)機(jī)的活塞不受機(jī)械約束而處于自由 狀態(tài), 導(dǎo)致其工作原理與傳統(tǒng)往復(fù)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)存在很大不同。
本書從理論分析和試驗(yàn)驗(yàn)證角度詳細(xì)研究了液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理、設(shè)計(jì)方法、動(dòng)態(tài)特性等內(nèi)容, 針對(duì)液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)對(duì)循環(huán)穩(wěn)定性的影響機(jī)理、自由活塞缸內(nèi)燃燒特性、控制策略、試驗(yàn)測試以及應(yīng)用方案等方面開展了理論與機(jī)理研究, 從動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、流體力學(xué)、控制理論等多學(xué)科, 進(jìn)行了全方位的分析, 為其應(yīng)用推廣奠定了理論基礎(chǔ)。
本書由北京理工大學(xué)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(xué)活動(dòng)基礎(chǔ)上總結(jié)形成的, 可作為本專業(yè)研究生教學(xué)參考書, 也可以作為從事新型動(dòng)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(dòng)機(jī)的技術(shù)人員、研發(fā)人員提供參考。
由于時(shí)間倉促, 作者學(xué)識(shí)有限, 書中不妥之處在所難免, 懇請(qǐng)讀者提出寶貴意見, 以利改進(jìn)。
趙振峰，1974年生于山西，工學(xué)博士，副教授，博士生導(dǎo)師，畢業(yè)于北京理工大學(xué)動(dòng)力機(jī)械及工程專業(yè)，主要從事新概念動(dòng)力裝置總體設(shè)計(jì)及理論研究、航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)，主持和參與完成國防類科研項(xiàng)目、橫向課題多項(xiàng)，獲北京市青年教師教學(xué)基本功競賽一等獎(jiǎng)、部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)、技術(shù)發(fā)明三等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，SCI收錄20余篇，EI收錄60余篇。
目 錄
第1 章 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)概述
1. 1 引言
1. 2 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)概述
1. 3 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷程
1. 4 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1. 5 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)工作特性和缸內(nèi)過程研究進(jìn)展
1. 6 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)研究工作存在的主要問題
1. 7 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)未來發(fā)展趨勢
第2 章 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理及熱力學(xué)基礎(chǔ)
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(xué)第二定律分析
第3 章 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)基于能量的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法
3. 1 基于能量法的參數(shù)化設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)建模與動(dòng)態(tài)特性
4. 1 仿真模型的建立
4. 2 動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果及分析
4. 3 活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究
4. 4 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)特性分析
4. 5 活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律的控制策略研究
第5 章 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣體流動(dòng)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(jì)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)放熱規(guī)律研究
6. 4 基于支持向量機(jī)的預(yù)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(dòng)性研究
6. 6 負(fù)載響應(yīng)特性對(duì)燃燒過程的影響
第7 章 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)頻率控制閥工作特性研究
第8 章 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略
8. 1 發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)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(shè)計(jì)
第9 章 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性研究
9. 1 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)非線性振動(dòng)分析
9. 2 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)非線性模型的解析解
9. 3 穩(wěn)定性判據(jù)及評(píng)價(jià)指標(biāo)
9. 4 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性控制方法研究
第10 章 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)
10. 1 樣機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)簡介
10. 2 起動(dòng)過程試驗(yàn)研究
10. 3 活塞運(yùn)動(dòng)特性試驗(yàn)研究
10. 4 頻率控制特性試驗(yàn)研究
10. 5 參數(shù)影響規(guī)律試驗(yàn)研究
10. 6 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)低頻運(yùn)行試驗(yàn)
10. 7 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)性能指標(biāo)計(jì)算
第11 章 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用
11. 1 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)整體推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
11. 2 液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)整體推進(jìn)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(xiàn)
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