М.Тынышбаев атындағы Қазақ көлік және коммуникациялар академиясы
«Локомотивтер» кафедрасы
«Көлік техникасының энергетикалық қондырғылары»
пәні бойынша тәжірибелік жұмыстарды орындауға арналған
әдістемелік нұсқаулар
(5В071300- «Көлік, көлік техникасы және технологиялары»
мамандығының студенттері үшін)
Алматы -2012
М.Тынышбаев атындағы Қазақ көлік және коммуникациялар академиясы
«Локомотивтер» кафедрасы
БЕКІТЕМІН
Оқу және ғылыми жұмыс проректоры
_________________М.Б.Имандосова
« ___ » _________ 2012 ж.
«Көлік техникасының энергетикалық қондырғылары»
пәні бойынша тәжірибелік жұмыстарды орындауға арналған
әдістемелік нұсқаулар
(5В071300- «Көлік, көлік техникасы және технологиялары»
мамандығының студенттері үшін)
Алматы -2012
Тәжірибелік жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар 5В071300 - «Көлік, көлік техникасы және технологиялар» мамандығына оқитін студенттерге арналған «Көлік техникасының энергетикалық қондырғылары» пәнінің типтік бағдарламасына сәйкес орындалған
Пікір жазғандар:
Сериккулова А.Т. – т.ғ.к., доцент, ҚҚЖУ;
Естемесова Г.Д. – т.ғ.к., доцент, ҚазККА;.
Авторлары: Мусабеков М. О., Шанлаяков А.С.
Әдістемелік нұсқауларда қазіргі заман көліктерінің негізгі энергетикалық қондырғылары болып табылатын піспекті және құрама қозғалтқыштарының тиімді көрсеткіштерін, көмекші жүйелердің негізгі параметрлерін, жылулық тепетеңдік құраушыларын есептеу, сондай-ақ сыртқы сипаттамаларды есептеп-салу әдістері бойынша тапсырмалар және оларды орындау мысалдары келтірілген.
Әдістемелік нұсқаулар «Локомотивтер» кафедрасында талқыланды және оң шешім қабылданды (02.04.12 күнгі № 9 хаттама)
Әдістемелік нұсқаулар «Көлік техникасы» факультетінің ОӘБ қаралды және оң нәтиже алды (09.04.12 күнгі № 4 хаттама)
Әдістемелік нұсқаулар академияның ОӘК-те ашық баспадан шығарылуға және оқу үрдісінде қолдануға ұсынылды ( .12 күнгі № ___ хаттама).
КІРІСПЕ
Піспекті іштен жану қозғалтқыштары көлік техникасының негізгі энергетикалық қондырғысы болып табылады. Қозғалтқыштарды тиімді пайдалану келешек мамандардан қозғалтқыш ішінде өтетін процесстер теориясын, оның тиімді және басқа да көрсеткіштерін және жұмысын қамтамасыз ететін жүйелердің параметрлерін есетеуді сапалы игеруін талап етеді. Қозғалтқыштар бойынша білімді жетілдіру және бекіту мақсатында «Көлік техникасының энергетикалық қондырғылары» пәнінің оқу бағдарламасымен тәжірибелік сабақтар қарастырылған. Тәжірибелік сабақтарды орындау барысында студенттер қозғалтқыштардың көрсеткіштерін есептеу арқылы анықтап, сараптауды үйренеді. Есептеулер қозғалтқыштардың негізгі параметрлері мен көрсеткіштерін аналитикалық жолмен анықтау үшін қажет.
Есептеулер арқылы қозғалтқыштын төлқұжатында келтірілетін сыртқы жылдамдықты сипаттамасын салуға және қозғалтқыш жұмысын қамтамасыз ететін жүйелердің негізгі параметрлері мен пайдалану көрсеткіштерін анықтауға болады.
Әдістемелік нұсқауларда «Көлік техникасының энергетикалық қондырғылары» пәнінің модульдары бойынша есетер бар. Әрбір бөлімде есептер ден басқа формулалар мен оларға түсініктемелер келтірілген.
Есептеуге қажетті бастапқы мәліметтерді кестеден (1 қосымша) алу керек.
№ 1 тәжірибелік сабақ
Еңгізу параметрлерін есептеу
Еңгізу процесінде цилиндрге енеді:
- бензиндік қозғалтқыштарда - отын-ауалы қоспа;
- дизельдік қозғалтқыштарда - ауа.
Цилиндрге ауа немесе жанғыш қоспаның ең көп мөлшері цилиндрде қалдық газдар болмай, еңгізу құбырында минималды кедергі кезінде түседі. Бұл жағдайда түскен ауа немесе жанғыш қоспа цилиндрдің бүкіл көлемін толтырар еді және теория жүзінде цикл бойы қажетті ауа мөлшері келесіге тең болады:
кг
(1)
мұнда: Vа – цилиндрдің толық көлемі, м3;
ρауа
– цилиндрге
түскен ауаның тығыздығы,
.
Нақты қозғалтқышта жоғарыда көрсетілген жағдайларда еңгізуді жүзеге асыру мүмкін емес.
Гидравликалық кедергінің болуы еңгізу жүйесіндегі ауа қысымын белгілі шамаға жоғалуына әкеп соғады. Бұл жоғалулардың шамасы еңгізу жүйесі бетінің өңдеу сапасынан, дроссельдік жапқыштың жағдайынан, клапанның ашылу шамасынан және т.б. жағдайлардан тәуелді. Газалмасу процесін жалпы бағалау параметрі болып толтыру коэффициенті табылады - ηV.
Толтыру коэффициентінің шамасына әсерін тигізетін негізгі факторлар болып келесілер табылады:
- толу процесінің соңындағы қоспа қысымы -Ра;
- толу процесінің соңындағы қоспа температурасы - Та;
- цилиндрдегі қалдық газдар коэффициенті - γr.
- цилиндрдегі қалдық газдардың қысымы - Рr мен температурасы -Тr .
Еңгізу процесінің көрсеткіштеріне қоршаған орта параметрлері мен еңгізу жүйесінің гидравликалық кедергілердің әсерін келесі формулалармен бағалаймыз:
Таза ауаның тығыздығы
(2)
мұнда: mАуа =28,95 – 79% N2 + 21% O2 құрамдағы 1 кмоль ауаның салмағы;
R
= 8314
- әмбебап
газ тұрақтысы;
-
ауаның
әмбебап газ тұрақтысы;
Еңгізу процесінің соңындағы қысым
МПа (3)
Қысымның жоғалу шамасы
МПа
(4)
мұнда:
- өту
кескініне қатысқан еңгізу жүйесінің
қосынды кедергі коэффициенті
(1+ ξ0
= 2,5 ÷ 7);
ωвп – клапанның өту кескініндегі ауаның орташа жылдамдығы (ωвп - 45÷120 м/с).
Ескертпе: ωвп шамасы иінді біліктің айналу жиілігінен тәуелді, минималды айналымдарға ωвп минималды шамасы сәйкес болады.
Ауа зарядының массасы:
- цилиндрде теория жүзінде мүмкін:
кг
(5)
- цилиндрге нақты түскен:
,
кг
(6)
мұнда:
-
цилиндрдің
толық көлемі;
ε – сығу дәрежесі.
D,S, ε мәндерін 1 кесте алу керек.
Гидравликалық кедергілер салдарынан заряд массасының азаюі
(7)
Қалдық газдар коэффициенті - γост
(8)
Қалдық газдар коэффициентінің есептік бағдарлы мәндері келесі: γост = (0,03 ÷0,1).
γост шамасы қозғалтқыш түрімен анықталатын цилиндрлерді тазалау сапасынан тәуелді.
Есептеулер кезінде келесідей қабылдауға болады:
- қалдық газдар қысымы РОГ = (1.10÷1.25)Р0 ;
- қалдық газдар температурасы ТОГ = 900÷1100 К.
Зарядтың еңгізудегі қыздыру температурасының шамасы
(9)
Үстеме үрлемелі қозғалтқыштар үшін есептеу кезінде Ро= Рк , То =Тк деп қабылдайды
Есептеулерді келесі жағдайларда жүргізу керек:
Нұсқа 1 - Ро= const және То= var. Нұсқа 2 - То= const және Ро= var.
, және
Есетеуді кестеде жүргізу керек
1 кесте.
Еңгізу процесі параметрлерінің есебі
Есептелетін параметрлер |
Берілетін параметрлер |
|||||
Ро= 0,1 МПа |
То = 273 К |
|||||
ТО =243 |
То=273 |
То= 303 |
Ро=0,1 |
Ро=0,095 |
Ро= 0,09 |
|
К |
МПа |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жүргізілген есептеулер нәтижесі бойынша еңгізу процесінің параметрлеріне қоршаған орта параметрлері мен еңгізу құбырындағы гидравликалық кедергінің әсеріне баға беру керек.
№ 2 тәжірибелік сабақ