کتاب مبانی مهندسی موتورهای احتراق داخلی - رابک

کتاب مبانی مهندسی موتورهای احتراق داخلی تالیف ویلارد پاک رابک، با ترجمه ی دکتر سپهر صنایع توسط انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران به چاپ رسیده است.

موتور های احتراق داخلی، به موتور هایی اطلاق می شود که در آن ها مخلوط سوخت و اکسیدکننده در داخل محفظه بسته ای واکنش داده و محترق می شوند. در این اثر به مباحث اولیه و مقدماتی این گونه موتور ها پرداخته می شود و شامل یازده فصل می باشد که عبارتند از: 1- مقدمه 2- مشخصه های کارکرد  3- چرخه های موتور  4- ترموشیمی و سوخت ها  5- ورود هوا و سوخت 6- حرکت سیال در داخل محفظه احتراق 7- احتراق 8- جریان خروج گاز ها  9- انتشار آلاینده ها و آلودگی هوا  10- انتقال حرارت در موتور ها 11- اصطکاک و روانکاری

 

برشی از متن کتاب

1. مقدمه: اکثر موتور های احتراق داخلی، رفت و برگشتی می باشند که دارای پیستون هایی هستند که در درون موتور و سیلندر ها به سمت عقب و جلو حرکت رفت و برگشتی دارند...
2. مشخصه های کارکرد: متوسط سرعت پیستون برای همه موتور ها، معمولا در محدوده 5 تا 15 m/s می باشد، که موتور های دیزل بزرگ در انتهای پایین و موتور های خودرو های سواری با کارایی مطلوب در انتهای بالای این محدوده هستند ...
3. چرخه های موتور: چرخه ای که در سیلندر یک موتور احتراق داخلی رخ می دهد، بسیار پیچیده است. ابتدا، هوا یا مخلوط سوخت و هوا که به سیلندر وارد می شود، با مقدار اندکی از باقیمانده محصولات احتراق چرخه قبلی، مخلوط می گردد ...
4. ترموشیمی و سوخت ها: اکثر موتور های IC، انرژی خود را از احتراق یک سوخت هیدروکربنی با هوا، که انرژی شیمیایی سوخت را به انرژی داخلی گاز های داخل موتور تبدیل می کند، بدست می آورند. هزاران جزء سوخت هیدروکربنی متفاوت وجود دارند، که اساسا شامل هیدروژن و کربن هستند ...
5. ورود هوا و سوخت: سیستم ورودی شامل چند راهه ورودی، دریچه گاز، سوپاپ های ورودی و سوخت پاش ها یا سوخت آما، برای اضافه کردن سوخت به هوا می باشد...
6. حرکت سیال در داخل محفظه احتراق: در یک موتور، آشفتگی جریان با میزان های متفاوتی وجود دارد که با مقیاس بزرگ با گردابه هایی با اندازه ای از مرتبه اندازه گذرگاه جریان رخ می دهد. این نوسانات، تصادفی هستند ولی از لحاظ جهت، توسط گذرگاه جریان کنترل می شوند...
7. احتراق: تولید مفید یک چرخه موتور در فرایند احتراق، در مدت زمان پیشروی شعله رخ می دهد. در این زمان، قسمت عمده ای از جرم سوخت و هوا می سوزد ...
8. جریان خروج گاز ها: پس از آنکه احتراق کامل شد و گاز های با فشار زیاد حاصله، در مرحله انبساط برای انتقال کار به میل لنگ استفاده شدند، این گاز ها باید از سیلندر خارج شوند تا فضای خالی برای ورود مخلوط هوا و سوخت چرخه بعدی فراهم شود ...
9. انتشار آلاینده ها و آلودگی هوا: در حالت ایده آل، موتور ها و سوخت ها باید به نحوی طراحی شوند که آلاینده های مضر بسیار کمی تولید شود، و این مقدار کم، بتواند بدون آسیب عمده ای به محیط زیست، به اطراف تخلیه گردد. با فناوری موجود، اینکار غیر ممکن است و به همین دلیل پس پالایش گاز های خروجی برای کاهش آلاینده ها، بسیار مهم می باشد...
10. انتقال حرارت در موتور ها: هنگامی که هوا یا مخلوط هوا و سوخت، از سیستم ورودی به موتور وارد می شود، دمای آن از دمای محیط به مرتبه 60 درجه سلسیوس افزایش می یابد. این افزایش دمای هوای ورودی، ناشی از فرایند های ترمودینامیکی است که هوا طی می کند ...

برای بهره مندی هر چه بیشتر و بهتر دانشجویان از این کتاب، باید اطلاعات پایه ای مربوط به ترمودینامیک، انتقال حرارت و مکانیک سیالات را به عنوان پیش نیاز داشته باشند. از این اثر می توان به عنوان کتاب درسی برای نیمسال تحصیلی در مقطع کارشناسی مهندسی و درس حرارتی کاربردی استفاده نمود.

فهرست

1- مقدمه پیشینه تاریخی واژه ها و اختصارات چرخه های اساسی موتور انتشار آلاینده ها از موتور و آلودگی هوا  2- مشخصه های کارکرد فشار موثر متوسط گشتاور و توان سنج ها مصرف سوخت ویژه بازده حجمی کاهش آلودگی صوتی

3. چرخه های موتور

چرخه اتو فرایند خروج گاز ها چرخه دوگانه چرخه میلر چرخه استرلینگ

4. ترموشیمی و سوخت ها

سوخت های هیدروکربنی-بنزین خود اشتعالی و عدد اکتان سوخت های جایگزین.

5. ورود هوا و سوخت

سوپاپ های ورودی سوخت آما ها موتور های با مخلوط لایه ای و موتور های دوگانه سوز ورودی در موتور های CI

6. حرکت سیال در داخل محفظه احتراق

چرخش جریان محفظه های احتراق تقسیم شده مدل های ریاضی و شبیه سازی رایانه ای

7. احتراق

احتراق در موتور های با محفظه احتراق تقسیم شده و موتور های با مخلوط لایه ای محفظه های احتراق جدید زودسوز

8. جریان خروج گاز ها

خروج آنی گاز ها سوپاپ های خروجی چند راهه خروجی لوله اگزوز و صدا خفه کن

9. انتشار آلاینده ها و آلودگی هوا

هیدروکربن ها اکسید های نیتروژن سایر آلاینده ها روش های شیمیایی کاهش آلاینده ها سایر آلاینده ها بجز آلاینده های گاز های خروجی.

10. انتقال حرارت در موتور ها

دما های موتور اثر متغیر های کارکرد موتور بر انتقال حرارت روغن بعنوان سیال خنک کن برخی روش های جدید در خنک کاری موتور

11. اصطکاک و روانکاری

اصطکاک در موتور سیستم های روانکاری موتور روغن روانکاری صافی های روغن

نویسنده: ویلارد پاک رابک مترجم: دکتر سپهر صنایع انتشارات: دانشگاه علم و صنعت ایران