Двигатели внутреннего сгорания: Учеб, для вузов по спец,. «Строительные и дорожные машины и оборудование»/Хачи-ян А, С, Морозов К. А., Луканин В. Н. и др.; Под ред. В. И. Лукаиина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1985. —311 с, ил.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В учебнике изложены основы теории рабочих процессов, систем, динамики и конструкции двигателей внутреннего сгорания. Учебник составлен в соответствии с разделом курса «Автомобили, тракторы и двигатели внутреннего сгорания» для высших учебных заведений по специальности 0511 «Строительные и дорожные машины и оборудова­ние», посвященным собственно двигателям внутреннего сгорания.
Основное внимание в данном учебнике уделено дизелям, потому что они наиболее полно отвечают требованиям, предъявляемым строитель­ными и дорожными машинами к энергоагрегату. Кратко рассмотрены особенности работы карбюраторных двигателей, поскольку их широко используют на грузовых автомобилях, обслуживающих строительство, и некоторых дорожно-строительных машинах.
В отличие от ранее изданных учебников по двигателям внутреннего сгорания в данном учебнике значительное внимание уделено изложе­нию материала о режимах работы и подборе двигателей для строи­тельных и дорожных машин, а также экологическим показателям.
Во второе издание включены сведения о конструкции и надежности двигателей. Один из параграфов посвящен тепловым нагрузкам и теп­ловой напряженности деталей. Приводимый материал ограничивается сведениями, необходимыми инженерам, занимающимся конструирова­нием, эксплуатацией и ремонтом строительных и дорожных машин.
Материал между авторами распределен следующим образом: А. С. Хачиян — предисловие, введение, § 2.5—2.7 (за исключением сведений по смесеобразованию и сгоранию в карбюраторных двигате­лях), гл. 3 (за исключением анализа влияния основных факторов на индикаторные показатели карбюраторных двигателей), гл. 6, 7 (кроме сведений по характеристикам карбюраторных двигателей); К- А. Мо­розов— § 1.1, 2.1—2.3. сведения о смесеобразовании и сгорании в карбюраторных двигателях в § 2.5 и 2.6, анализ влияния основных факторов на индикаторные показатели карбюраторных двигателей в $ 3.1, , § 4.1, 4.2 и 5.2 а также сведения о характеристиках карбюра­торных двигателей в гл. 7; В. Н. Луканин — § 4.3, 4.4, гл. 8, § 9.1 и 9.2; В. И. Трусов —§ 1.2, 2.4, 5.1; Д. Д. Багиров — § 5.3 и гл. 10; Е. К. Кореи — § 9.3, 9.4 и 9.5.

ВВЕДЕНИЕ

Двигатели внутреннего сгорания (д. в. с.) — наиболее распрост­раненный тип тепловых двигателей. На их долю приходится более 80% всей вырабатываемой в мире энергии. Благодаря компактности, высо­кой экономичности, надежности, долговечности они используются во всех областях народного хозяйства и являются единственным источни­ком энергии на строительных и дорожных машинах, на которых при­меняются в основном дизели автотракторного типа.
Первый поршневой д. в. с. был создан Ленуаром в 1860 г. Двигатель работал по двухтактному циклу, имел золотниковое рас­пределение, посторонний источник зажигания и потреблял в качестве топлива светильный газ. В 1877 г. Н. О т т о построил газовый дви­гатель, работающий по четырехтактному циклу с предварительным (перед воспламенением) сжатием. Это обеспечило существенное повы­шение экономичности по сравнению с двигателем Ленуара. Двигатели Отто получили промышленное применение. В 1889 г. в России И. С. К о с т о в и ч е м был разработан двигатель, работавший на жидком топливе (бензине) и предназначавшийся для установки на ди­рижабле. Р. Дизель построил первый двигатель с воспламенени­ем от сжатия в 1896 г. Первые работоспособные двигатели с воспламе­нением от сжатия строились в России начиная с 1899 г.
Первые бескомпрессорные дизели конструкции Г. В. Тринкле-р а были построены в России в 1901 г. Особенно примечательна конст­рукция бескомпрессорного дизеля, разработанная русским инженером Я. В. Маминым для трактора в 1910 г. Наряду с развитием мото­ростроения развивалась и теория д. в. с. В 1906 г. проф. МВТУ В. И. Гриневецкий впервые разработал метод теплового рас­чета двигателя, который в дальнейшем развили и дополнили Н. Р. Б р и л и н г, Е.  К. М а з и н г, Б. С. С т е ч к и н и др.
Особенно быстрое развитие получило отечественное моторостроение после победы Великой Октябрьской социалистической революции. В начале 30-х годов вступили в строй крупные тракторные заводы им. Ф. Э. Дзержинского, Харьковский, Челябинский, явившиеся базой выпуска дизелей, используемых на строительных и дорожных машинах. После победы в Великой Отечественной войне в кратчайшие сроки были восстановлены разрушенные тракторные заводы и построе­ны новые — Алтайский, Владимирский, Липецкий, Минский и др. На Ярославском автомобильном заводе было освоено производство двухтактных дизелей, а в начале 60-х годов — семейства четырех­тактных дизелей, получивших наряду с тракторными дизелями рас­пространение на строительных и дорожных машинах. В настоящее вре­мя основной базой выпуска автомобильных дизелей, используемых на строительных и дорожных машинах, становится Камский автомобильный завод (проектная мощность 250 ООО дизелей в год). В 1981 г. об­щее число автотракторных двигателей внутреннего сгорания, исполь­зуемых на строительных и дорожных машинах, составило около 200 ООО.
Одновременно с ростом выпуска шло непрерывное улучшение всех технико-экономических показателей дизелей. Можно отметить, в част­ности, переход в послевоенные годы на дизели с камерой сгорания в поршне, обеспечивший резкое повышение экономичности и пусковых качеств. Совершенствование конструкции, материалов и технологии изготовления позволило в годы девятой и десятой пятилеток в нес­колько раз увеличить моторесурс автотракторных дизелей. Достигнуто это при одновременном заметном увеличении удельной мощности дизе­лей в результате увеличения частоты вращения, а в течение последних лет — и применения наддува.
Наряду с коллективами тракторных и моторных заводов в усовер­шенствование автотракторных двигателей весомый вклад внесли науч­но-исследовательские и проектные институты, а также коллективы ряда ведущих кафедр учебных институтов.
Перед моторостроительной промышленностью в настоящее время стоят большие и важные задачи. Наряду с увеличением агрегатных и удельных мощностей, улучшением экономичности, пусковых ка­честв намечены дальнейшее повышение надежности и износостойкости, реализация принципов многотопливности, снижение шумоизлучения и токсичности отработавших газов. Последнее особенно важно для дви­гателей машин, работающих в крупных населенных пунктах и карье­рах с ограниченной естественной вентиляцией.
Д. в. с. классифицируют по ряду признаков:
по способу осуществления газообмена — двух- и четырехтактные, с наддувом и без него:
по способу воспламенения — с воспламенением от сжатия (дизели) и с принудительным зажиганием (искровым или факельным);
по способу смесеобразования — с внешним и внутренним смесе­образованием;
по роду применяемого топлива — легкого, тяжелого, газообразно­го, смешанного и многотопливные;
по способу охлаждения — с жидкостным и воздушным охлаждени­ем;
по способу регулирования мощности при неизменной частоте вра­щения — с качественным, количественным и смешанным регулиро­ванием;
по расположению цилиндров — однорядные с вертикальным, го­ризонтальным и наклонным расположением; двухрядные (в том числе с V-образным и оппозитным расположением), звездообразные;
по назначению — стационарные, наземно-транспортные, судовые, авиационные.
На строительных и дорожны* машинах применяют в основном транспортные четырехтактные дизели, без наддува и с наддувом, имею­щие жидкостное и воздушное охлаждение. Наиболее широко применя­ется однорядное вертикальное расположение цилиндров при их числе от двух до шести. Получают распространение V-образные конструкции с числом цилиндров 8, 10, 12. Применяют также питаемые бензином двух- и четырехтактные двигатели с искровым зажиганием, жидкост­ным и воздушным охлаждением. По типу используемой системы пита­ния их называют карбюраторными двигателями. В учебнике карбюра­торные двигатели рассмотрены на базе двигателей грузовых автомоби­лей, которые широко используются при строительных работах.
В настоящее время ведутся работы по использованию в двигателе внутреннего сгорания газового конденсата, природного и сжиженного газов, спиртов и водорода. Ведется разработка компаундных установок, в состав которых вхолят дизель с наддувом без системы охлаждения с повышенной энергией отработавших газов и силовая турбина, работаю­щая на части энергии этих газов. Установки характерны высокой экономичностью, многотопливностью, малыми шумоизлучением и дым-ностью отработавших газов.
Для строительных и дорожных машин требуются двигатели мощ­ностью 2,9 — 730 кВт. Они длительное время эксплуатируются на режимах, близких к номинальному, при значительном и непрерыв­ном изменении внешней нагрузки, повышенной запыленности воздуха, нередко безгаражном хранении машин и в существенно различных климатических условиях. Основной целью излагаемого курса является вооружение будущих специалистов суммой базовых знаний, необходи­мых для рационального подбора и эксплуатации двигателей автотрак­торного типа на строительных и дорожных машинах. Это обеспечит решение задач, поставленных Коммунистической партией и Советс­ким правительством перед отраслью — обеспечение высокого качества работ при минимальных затратах сырья и трудовых ресурсов.