№ 1

1. Виды испытаний двс и их назначение.

Какие испытания ДВС предшествуют приёмочным? Требованиям к ДВС перед этими испытаниями. Процедуры, проводимые с ДВС до и после этих испытаний. Основные группы (3) показателей, определяемых при проведении этих испытаний. В каком случае двигатель считается не выдержавшим испытаний?

Виды серийных испытаний (3), их назначение, содержание, периодичность, комплектация ДВС. Основные группы показателей, определяемых при проведении данных испытаний? В каком случае двигатель считается не выдержавшим испытаний? Как отражается выход из строя в процессе испытаний внешних агрегатов на оценку кондиционности ДВС?

2. Измерение крутящего момента

Требования к точности измерения крутящего момента в зависимости от поставленной задачи. Точность по ГОСТ 14846-81. Средства измерения (СИ) с упругими силоизмерителями реактивного момента с электрическими выходными сигналами. Область применения. Тензометрические преобразователи с балочными упругими элементами. Типы упругих элементов? Мостовая схема включения: назначение. Динамические свойства СИ с упругими преобразователями. Частота собственных колебаний силоизмерительной системы. В каких случаях такие СИ могут быть использованы для измерения переменного Мк? Что необходимо учитывать при использовании данного СИ при измерении крутящего момента в процессе разгона двигателя? Задача № 7.

3. Индицирование двс. Основные сведения

Блок-схема индицирования (для одноцикловых индикаторов): основные элементы и их назначение (общий случай). Условие соответствия динамических характеристик датчика требованиям динамичности исследуемого процесса. В чём заключается получение требований для оценки динамичности исследуемого процесса? Как соотносятся частотный спектр исследуемой закономерности с частотой собственных колебаний механической системы датчика? От чего (каких конструктивных особенностей) зависит частота собственных колебаний механической системы датчика? Как экспериментально определяется частота собственных колебаний датчиков?

Задача №15.

№ 2

1. Гидродинамические тормоза (гдт).

Основные требования, предъявляемые к тормозам и требования, предъявляемые к ним в связи с автоматизацией испытаний. Параметры, характеризующие тормоз в качестве нагружающего устройства. Поглощение механической мощности в ГДТ. Составляющие тормозного момента (Мт) ГДТ.(2). Рабочий процесс ГДТ. Превращение энергии в ГДТ. Места подвода и отвода рабочей жидкости в дисковых ГДТ. Момент трения на примере дискового ГДТ с гладким ротором (вывод формулы). Коэффициент энергоёмкости. Повышение энергоёмкости дисковых ГДТ. Преимущества и недостатки ГДТ с гладким ротором. Область применения. Задача №1.

2. Измерение крутящего момента (Мк). Динамометрические муфты

Область применения. Типы динамометрических муфт в зависимости от основных физических величин, изменяющихся при закручивании вала (2). Как разделяются торсионные динамометры в зависимости от способа измерения угла закручивания вала (4)? Требования к динамометрическим муфтам. Что необходимо учитывать при использовании динамометрических муфт при измерении крутящего момента в процессе разгона двигателя (покажите, как это реализовать практически)?

3. Индицирование ДВС. Требования к динамическим характеристикам датчиков

Условие соответствия динамических характеристик датчика требованиям динамичности исследуемого процесса (амплитудно- и фазочастотные характеристики датчиков и их сравнение с характеристиками исследуемого процесса). В чём заключается получение требований для оценки динамичности исследуемого процесса? Газодинамическая инерционность датчика: её составляющие (3). Факторы, влияющие на отдельные её составляющие газодинамической инерционности. Способы её уменьшения. Задача №16.

№ 3

1. Гидродинамические тормоза (ГДТ). Лопастные и камерные ГДТ

Лопастные ГДТ. Создание гидродинамической работы. Момент циркуляции (Мц).. Вывод выражения для МТ исходя из метода размерностей. Снижение неравномерности тормозного момента в этих ГДТ. Места подвода и отвода рабочей жидкости в камерных ГДТ; преимущества и недостатки. Реверсивные и нереверсивные ГДТ. Камерные ГДТ с “разрезным” ротором, их преимущества. Ограничение диаметра ротора ГДТ. Ограничения энергоёмкости ГДТ (причины). Задача №2.

2. Измерение крутящего момента (Мк). Динамометрические муфты

Тензодинамометры: принцип действия, мера (измеряемая величина, формула), размещение тензорезисторов на валу, схема включения. Влияющие факторы. Какие геометрические размеры мерного участка вала влияют на чувствительность тензодинамометров? Преимущества и недостатки. Индуктивные динамометры: принцип действия, мера (измеряемая величина, формула), размещение индуктивных преобразователей на валу, схема включения. Влияющие факторы. Каким образом и какие геометрические размеры мерного участка вала влияют на чувствительность индуктивных динамометров? Преимущества и недостатки.

3. Индицирование ДВС. Регистрация сигналов давления

Блок-схема дискретной регистрации сигналов давления. Выбор угла дискретизации. Чем определяется выбор частоты дискретизации или угла дискретизации? Время регистрации и его связь с частотой дискретизации. Как определить целесообразный угол дискретизации для четырёхтактного цикла, если известны частота вращения и время преобразования АЦП? Как определить частоту опроса АЦП для четырёхтактного цикла, если известны частота вращения (например, 6000 мин1) и угол дискретизации? Задача №20.

№ 4

1. Гидродинамические тормоза (ГДТ). Регулирование ГДТ.

Внешняя скоростная характеристика ГДТ. Требования к процессу регулирования.. Способы регулирования ГДТ. Регулирование дисковых и камерных (особенности) ГДТ переменного заполнения и шиберных ГДТ постоянного заполнения.  Приближённый вывод зависимости поглощаемой мощности от фактора регулирования;  Подвод и отвод рабочей жидкости?  Диаграммы изменения во времени проходных сечений, расходов жидкости, количества циркулирующей жидкости и поглощаемой мощности.  Особенности регулирования камерных ГДТ переменного заполнения.  Преимущества камерных ГДТ по сравнению дисковыми ГДТ при таком способе регулирования.  Расширение диапазона регулирования. Задача №4.

2. Измерение крутящего момента (Мк). Динамометрические муфты

Фазометрические динамометры с индукционными преобразователями. Принципиальная схема включения с аналоговым выходом: основные элементы и их назначение. Временные диаграммы работы (принцип формирования выходного сигнала). Измеряемая величина (мера) (докажите, что измеряемая величина действительно прямо пропорциональна крутящему моменту). Источники погрешностей.

Особенности конструктивного исполнения. Реализация возможности градуировки при неподвижном вале или проведения измерений на малых частотах вращения. Преимущества и недостатки.

3. Индицирование ДВС. Пьезоматериалы

Что такое пьезоэлектрики? Кристалл кварца и его оси. Физическая природа пьезоэффекта. Продольный и поперечный пьезоэффект. От каких факторов зависит выходной сигнал продольного и поперечного пьезоэффектов? Как должны быть ориентированы грани пластин, вырезаемых из кристалла кварца? В чём преимущества кварца в качестве пьезоматериала (4-6)? Что относится к влияющим факторам пьезоматериалов? В каком диапазоне температур пьезокварц может применяться без охлаждения?

№ 5

1. Гидродинамические тормоза (ГДТ).

Внешняя скоростная характеристика (ВСХ) ГДТ с учётом ограничений. Относительный тормозной момент и относительная тормозная мощность в различных зонах ВСХ ГДТ. Согласование характеристик ДВС и ГДТ с учётом возможных перемещений органа управления ГДТ (сравнение ГДТ переменного и постоянного заполнения). Задача №3.

Преимущества и недостатки ГДТ. Область применения.

2. Измерение крутящего момента (Мк). Динамометрические муфты

Фазометрические динамометры с индукционными преобразователями. Принципиальная схема включения с цифровым выходом: основные элементы и их назначение. Временные диаграммы работы (принцип формирования выходного сигнала). Измеряемая величина (мера) (докажите, что измеряемая величина действительно прямо пропорциональна крутящему моменту). Источники погрешностей.

Особенности конструктивного исполнения. Реализация возможности градуировки при неподвижном вале или проведения измерений на малых частотах вращения. Преимущества и недостатки.

3. Индицирование ДВС. Конструкция пьезокварцевого датчика

Элементарная схема и основные элементы. Нарушение линейности характеристики датчика и способ её устранения. Как это реализуется в современных датчиках? Температурная чувствительность датчика: причины её появления. Каким образом температурная чувствительность отражается на результатах измерения давления в цилиндре в различных частях рабочего цикла? На результатах измерения каких показателей это отражается? Какими конструктивными мероприятиями устраняется или существенно уменьшается влияние температуры в современных пьезокварцевых датчиках?

№ 6

1. Электрические тормоза на базе машин постоянного тока (МПТ)

Основные элементы МПТ, их назначение. Электродвижущая сила (ЭДС) обмотки якоря. Быстроходность МПТ: влияющие факторы (3) и ограничения (3). Электромагнитный момент МПТ. «Скольжение» МПТ при изменении внешней нагрузки. МПТ в режиме генератора и в режиме двигателя: частота вращения и соотношение ЭДС и напряжения. Механическая характеристика МПТ при работе с внешней активной нагрузкой: возможности регулирования и практическая реализация. Недостатки (3) и область возможного применения. Задача № 6

2. Измерение частоты вращения. Цифровые измерительные системы 1-го рода

Цифровые измерительные системы 1-го рода (ЦИС-1). Функциональная схема, основные элементы и их назначение, способ задания интервала времени, рабочий процесс, принцип преобразования первичного счёта в численное значение угловой скорости, мера измеряемой величины. Условия работы с примыкающими и непримыкающими интервалами измерения (какие изменения необходимо внести в схему во втором случае?). Связь угловой скорости с числом импульсов счёта, числом кодовых меток и интервалом измерения; “цена” одного импульса (“кванта” скорости).

3. Индицирование ДВС. Градуировка пьезоэлектрических индикаторов

В каких случаях возможна статическая градуировка пьезодатчиков? В чём её недостатки? Каким образом осуществляется градуировка датчика непосредственно на двигателе? Какой датчик используется для этой цели? Способы нанесения нулевой линии индикаторной диаграммы (2). В каких случаях необходима динамическая градуировка пьезодатчиков? Как она проводится? Что ещё определяется по этой градуировке? Как определяется собственная частота индикаторов?

№ 7

1. Электрические тормоза на базе машин постоянного тока (МПТ)

Естественная и внешняя скоростные характеристики (ЕСХ и ВСХ) МПТ: условия снятия, ограничения, зависимости тормозного момента (Мт) и поглощаемой мощности (Nт) от частоты вращения (n). Сравните ЕСХ и ВСХ МПТ с точки зрения согласования характеристик ДВС и тормоза. В каком случае возможно получение ВСХ МПТ? Номинальная и максимальная частота вращения МПТ. Зоны регулирования МПТ: Способ регулирования МПТ в каждой зоне? Одно-и двухзонные МПТ с точки зрения соответствия их характеристик характеристике ДВС и с точки зрения качества регулирования.

2. Измерение частоты вращения. Цифровые измерительные системы 1-го рода

Погрешности ЦИС-1 при измерении средней угловой скорости: источники погрешностей (3) и их выражения. Выражение для суммарной относительной погрешности измерения средней угловой скорости (ср) и её составляющих. Зависимость ср и её составляющих от средней угловой скорости (ср), числа штриховых меток (z) и заданного интервала измерения.(tи), числа штриховых меток (z), погрешности кодовых меток (0), погрешности задания интервала времени (tи).

3. Индицирование ДВС. Измерение заряда по величине напряжения

Ёмкость датчика. Вычисление величины заряда и вычисление величины напряжения. Чувствительность датчика по напряжению. Соединительный кабель и его влияние на величину выходного напряжения. Требования к соединительному кабелю (3-4). Измерительная цепь включения пьезодатчика. Её влияние на величину выходного сигнала. Задача №18.

№ 8

1. Электрические тормоза на базе машин постоянного тока (МПТ)

Система “генератор-двигатель” (система Г-Д). Принципиальная схема, основные элементы. Чем обеспечивается высокая жёсткость механической характеристики МПТ в системе Г-Д? Как происходит рекуперация энергии? КПД рекуперации? Зоны регулирования МПТ в системе Г-Д. Зависимость скольжения МПТ от скоростного режима в 1-й и во 2-й зонах регулирования. Зависимости тока генератора, напряжения якоря МПТ и тока возбуждения тормоза от частоты вращения в различных зонах регулирования по внешней скоростной характеристике (ВСХ) МПТ.

2. Измерение частоты вращения. Цифровые измерительные системы 1-го рода

Суммарная погрешность ЦИС-1 при измерении мгновенной угловой скорости (при разгоне). Выражение для суммарной относительной погрешности измерения мгновенной угловой скорости (), считая, что из погрешности средней скорости учитывается только погрешность квантования. Задача №9.

3. Индицирование ДВС. Регистрация сигналов давления

Техническая реализация дискретизации угла поворота коленчатого вала (на примере фотоэлектрического преобразователя фирмы Цейс или преобразователя типа ВЕ). Элементы схемы, их назначение, способ регистрации, диаграмма работы, принцип уменьшения шага дискретизации. Выбор угла дискретизации. Чем определяется выбор частоты дискретизации или угла дискретизации? Время регистрации и его связь с частотой дискретизации. Задача № 21.

№ 9

1. Электрические тормоза на базе машин постоянного тока (МПТ)

Система “генератор-двигатель” (система Г-Д). Принципиальная схема, основные элементы. Уравнение механической характеристики МПТ в составе системы Г-Д (вывод формулы). Анализ механических характеристик МПТ в составе системы Г-Д. Причины отклонения действительных механических характеристик МПТ в составе системы Г-Д от расчётных. Запуск ДВС с помощью МПТ в данной системе. Переход с одного скоростного режима на другой при снятии внешней скоростной характеристики ДВС. Преимущества и недостатки МПТ в качестве нагружающих устройств ДВС.

2. Измерение частоты вращения. Цифровые измерительные системы 2-го рода

Цифровые измерительные системы 2-го рода (ЦИС-2). Функциональная схема, основные элементы и их назначение, способ задания интервала времени, рабочий процесс, принцип преобразования первичного счёта в численное значение угловой скорости, мера измеряемой величины. Какое устройство должно быть дополнительно введено в эту схему (по сравнению с ЦИС-1)? Условия работы с примыкающими и непримыкающими интервалами измерения (какие изменения необходимо внести в схему во втором случае?). Связь угловой скорости с числом импульсов счёта, числом кодовых меток и частотой опорного генератора; “цена” одного “кванта” скорости).

3. Индицирование ДВС. Измерение заряда по величине напряжения

Стекание заряда. Постоянная времени датчика. От чего она зависит и на что влияет? Чем определяется выбор постоянной времени (верхний и нижний пределы)? Что даёт увеличение постоянной времени? Как реально можно увеличить постоянную времени? Какими техническими средствами это достигается? Чем ограничивается максимально возможная величина постоянной времени? Требования к соединительному кабелю (3-4). Натекание заряда на датчик: к чему это приводит? Способ устранения натекания заряда на датчик. Задача №19.

№ 10

1. Электрические тормоза на базе асинхронных машин (АМ)

Основные элементы АМ и их назначение. Варианты исполнения ротора АМ. Принцип работы АМ. Синхронная частота вращения и факторы, влияющие на неё. Скольжение АМ. Схема взаимодействия магнитного поля статора с током якоря при работе АМ в режиме асинхронного двигателя (АД) и асинхронного генератора (АГ). Частота ЭДС, индуцируемой в обмотке ротора. Механическая характеристика АМ (объясните закономерности её протекания). Её соответствие характеристике испытуемого ДВС.

2. Измерение частоты вращения. Цифровые измерительные системы 2-го рода

Основные погрешности ЦИС-2 при измерении средней угловой скорости: источники погрешностей (2) и их выражения. Выражение для суммарной относительной погрешности измерения средней угловой скорости (ср). Зависимость ср от средней угловой скорости (ср), числа штриховых меток (z), частоты опорного генератора (f0) и от погрешности кодовых меток (0).

3. Индицирование ДВС. Измерение сигнала пьезоэлектрических индикаторов

Основные недостатки схемы с усилителем напряжения. Схема с усилителем заряда: принципиальная схема включения пьезодатчика. Каким требованиям в этом случае должен удовлетворять усилитель? Каким должно быть его входное сопротивление? Основные уравнения, описывающие поведение этой схемы(3)? Уравнения, описывающие поведение этой схемы. Функция преобразования и постоянная времени. Каким способом в этом случае можно изменять масштаб регистрации? Основные преимущества данной схемы.

№ 11

1. Электрические тормоза на базе асинхронных машин (АМ)

Требования к процессу регулирования АМ. Способы регулирования АМ (3), их преимущества и недостатки. Регулирование изменением скольжения: в АМ с короткозамкнутым ротором (КЗР) и фазным ротором (ФР) с точки зрения требований к качеству регулирования. Система с преобразователями частоты: принципиальная схема, основные элементы, преимущества и недостатки этой схемы регулирования. Какие устройства в этом случае используются и какое влияние на питающую сеть они оказывают? Преимущества и недостатки АМ в качестве тормоза. Область применения.

2. Измерение частоты вращения. Цифровые измерительные системы 2-го рода

Суммарная погрешность ЦИС-2 при измерении мгновенной угловой скорости (при разгоне). Выражение для суммарной относительной погрешности измерения мгновенной угловой скорости (), считая, что погрешности средней скорости складываются из погрешности квантования измерительного интервала и погрешности дискретного преобразователя угла. Задача №10.

3. Индицирование ДВС. Регистрация сигналов давления

Основные задачи регистрации. Понятие дискретной регистрации: её сущность и средства дискретизации непрерывного сигнала. Цифровой осциллограф (ЦО): блок-схема, основные элементы. Аттенюатор и его назначение. АЦП: назначение, разрядность, погрешность квантования. Генератор тактов (таймер): назначение. Запоминающее устройство: его состав, запись данных в оперативное запоминающее устройство. Система синхронизации. Отображение информации.

№ 12

1. Индукторные тормоза (ИТ).

Основные элементы ИТ, их назначение и материалы. Принцип действия ИТ. Преобразование энергии в ИТ. Типы ИТ по способу охлаждения. Расчёт воды, необходимой для охлаждения ИТ. Тормозной момент ИТ: факторы, влияющие на него. Радиальная и аксиальная компоновки ИТ. Механическая характеристика ИТ (объясните её закономерность). Её соответствие характеристике ДВС. Внешняя характеристика ИТ с учётом ограничений. Преимущества и недостатки ИТ в качестве тормоза. Область применения. Способы преодоления основных недостатков ИТ.

2. Измерение частоты вращения. Интегрирующий тахометр с аналоговым выходом

Принцип измерения. Чем создаётся частотная модуляция? Типы бесконтактных преобразователей; объясните принципы их действия. Принципиальные преимущества такого способа измерения. Приведите измерительную схему тахометра с аналоговым выходом. Перечислите основные элементы измерительной схемы. Укажите их назначение. Докажите, что среднее значение выходного аналогового сигнала прямо пропорционально частоте вращения. Какие динамические погрешности возникают в таком типе тахометров? Как их определить, учесть или рассчитать? Задача №8.

3. Индицирование ДВС. Регистрация сигналов давления

Основные задачи регистрации. Недостатки непрерывной регистрации. Понятие дискретной регистрации: её сущность и средства дискретизации непрерывного сигнала. Цифровой осциллограф (ЦО): блок-схема, основные элементы. Аттенюатор и его назначение. АЦП: назначение, разрядность, погрешность квантования. Генератор тактов (таймер): назначение. Запоминающее устройство: его состав, запись данных в оперативное запоминающее устройство. Система синхронизации. Отображение информации. Задача №22.

№ 13

1. Гидродинамические тормоза (ГДТ).

Основные требования, предъявляемые к тормозам и требования, предъявляемые к ним в связи с автоматизацией испытаний. Параметры, характеризующие тормоз в качестве нагружающего устройства. Поглощение механической мощности в ГДТ. Составляющие тормозного момента (Мт) ГДТ.(2). Рабочий процесс ГДТ. Превращение энергии в ГДТ. Места подвода и отвода рабочей жидкости в дисковых ГДТ. Момент трения на примере дискового ГДТ с гладким ротором (вывод формулы). Коэффициент энергоёмкости. Повышение энергоёмкости дисковых ГДТ. Преимущества и недостатки ГДТ с гладким ротором. Область применения. Задача №1.

1. Измерение расхода топлива. Кориолисовы расходомеры.

Принцип действия. Ускорение Кориолиса и сила Кориолиса. Какой расход измеряет данный тип расходомера? Основные недостатки классической схемы. Кориолисовы вибрационные расходомеры: классическая схема и возникающие проблемы. Вариант вибрационного кориолисова расходомера с U-образной трубкой: схема, основные элементы и геометрические параметры, выражение для силы Кориолиса. Принцип работы, мера расхода, способ измерения.

3. Индицирование ДВС. Требования к динамическим характеристикам датчиков

Условие соответствия динамических характеристик датчика требованиям динамичности исследуемого процесса (амплитудно- и фазочастотные характеристики датчиков и их сравнение с характеристиками исследуемого процесса). В чём заключается получение требований для оценки динамичности исследуемого процесса? Газодинамическая инерционность датчика: её составляющие (3). Факторы, влияющие на отдельные её составляющие газодинамической инерционности. Способы её уменьшения. Задача №16.

№ 14

1. Гидродинамические тормоза (ГДТ). Лопастные и камерные ГДТ

Лопастные ГДТ. Создание гидродинамической работы. Момент циркуляции (Мц).. Вывод выражения для МТ исходя из метода размерностей. Снижение неравномерности тормозного момента в этих ГДТ. Места подвода и отвода рабочей жидкости в камерных ГДТ; преимущества и недостатки. Реверсивные и нереверсивные ГДТ. Камерные ГДТ с “разрезным” ротором, их преимущества. Ограничение диаметра ротора ГДТ. Ограничения энергоёмкости ГДТ (причины). Задача №2.

2. Измерение расхода топлива. Объёмный метод

Элементарный объёмный метод: основные элементы, принцип работы, вычисление расхода. Требования к объёму мерных ёмкостей. Требуемая точность по ГОСТ 14846-81. Автоматизация объёмного метода: структурная блок-схема; способ регистрации моментов начала и конца процесса измерения. Диаграмма изменения сигнала, управляющего началом или концом счёта времени. Объёмный метод без мерных колб: требования к материалу и форме мерной ёмкости; физический эффект, используемый для фиксации уровня топлива в начале и конце счёта. Точность автоматизированных объёмных методов. Недостатки объёмного метода.

3. Индицирование ДВС. Регистрация сигналов давления

Блок-схема дискретной регистрации сигналов давления. Выбор угла дискретизации. Чем определяется выбор частоты дискретизации или угла дискретизации? Время регистрации и его связь с частотой дискретизации. Как определить целесообразный угол дискретизации для четырёхтактного цикла, если известны частота вращения и время преобразования АЦП? Как определить частоту опроса АЦП для четырёхтактного цикла, если известны частота вращения (например, 6000 мин1) и угол дискретизации? Задача №20.

№ 15

1. Гидродинамические тормоза (ГДТ). Регулирование ГДТ.

Внешняя скоростная характеристика ГДТ. Требования к процессу регулирования.. Способы регулирования ГДТ. Регулирование дисковых и камерных (особенности) ГДТ переменного заполнения и шиберных ГДТ постоянного заполнения.  Приближённый вывод зависимости поглощаемой мощности от фактора регулирования;  Подвод и отвод рабочей жидкости?  Диаграммы изменения во времени проходных сечений, расходов жидкости, количества циркулирующей жидкости и поглощаемой мощности.  Особенности регулирования камерных ГДТ переменного заполнения.  Преимущества камерных ГДТ по сравнению дисковыми ГДТ при таком способе регулирования.  Расширение диапазона регулирования. Задача №4.