Міністерство освіти і науки України
Луцький національний технічний університет
Технічний коледж ЛНТУ
АВТОМОБІЛЬНІ ДВИГУНИ
Методичні вказівки
до виконання контрольної роботи
для студентів спеціальності 5.07010.602
«Обслуговування та ремонт автомобілів»
усіх форм навчання
ЛУЦЬК 2012
зАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
Автомобільна промисловість і автомобільний транспорт в нашій державі інтенсивно розвиваються. Прогрес цих і ряду інших ланок народного господарства країни тісно пов’язаний з подальшим удосконаленням автомобільних двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ).
В результаті вивчення дисципліни “Автомобільні двигуни” відповідно до кваліфікаційної характеристики студент повинен
знати:
суть і призначення процесів, що проходять в циліндрах ДВЗ при реалізації дійсного циклу;
закономірності і найбільш ефективні методи перетворення хімічної енергії палива в механічну роботу в ДВЗ, вплив основних конструктивних, режимно – експлуатаційних і атмосферно – кліматичних факторів на протікання процесів в ДВЗ і на формування зовнішніх показників роботи двигуна;
сучасні методи покращення техніко – економічних показників і характеристик двигуна;
основні критерії, що оцінюють ті чи інші аспекти ДВЗ;
тенденції і напрямки розвитку ДВЗ, які диктуються сучасними вимогами до рухомого складу автотранспорту;
розуміти:
переваги і недоліки застосовуваних методів організації робочого процесу автомобільних ДВЗ при різних типах і різновидах використовуваного пального; перспективи розширеного застосування на автомобільному транспорті дизелів і двигунів, що працюють на зрідженому і стиснутому газі; перспективи застосування пального ненафтового походження; вплив особливостей силового агрегату і умов роботи двигуна на техніко-експлуатаційні показники автомобіля;
вміти:
вибирати оптимальні методи організації роботи автомобіля, виходячи із специфіки його силового агрегату;
розробляти необхідні заходи по технічному обслуговуванню і ремонту ДВЗ з врахуванням експлуатаційних, економічних і екологічних вимог;
отримати навики:
розрахунку робочого циклу і на його основі показників роботи ДВЗ, в тому числі при специфічних умовах експлуатації чи використанні різних видів палива; організації і проведення випробування ДВЗ, характерних для умов автогосподарств і авторемонтного виробництва; проведення регулювальних випробувань ДВЗ по паливній апаратурі і системі запалювання з метою оптимізації показників двигуна; перевірково-конструктивного розрахунку і аналізу умов роботи основних елементів ДВЗ, в тому числі з застосуванням ЕОМ.
Дисципліна “Автомобільні двигуни” базується на раніше вивчених курсах: “Теплотехніка”, “Автомобілі”, “Експлуатаційні матеріали”, “Теоретична механіка”, “Гідравліка”, “Теорія механізмів і машин”, “Деталі машин”, “Опір матеріалів”, “Матеріалознавство”, “Вища математика”, “Фізика”, “Хімія”. В свою чергу вона є базою для профілюючих дисциплін: “Технічна експлуатація автомобілів”, “Виробництво і ремонт автомобілів”.
1 Контрольна робота
Мета і зміст контрольної роботи
Мета контрольної роботи – закріплення знань студентів по першій частині курсу “Автомобільні двигуни” і прищеплення майбутнім спеціалістам вмінь і навичок в застосуванні теорії і наукових методів аналізу при вирішенні практичних задач.
Контрольна робота є частиною курсового проекту з дисципліни “Автомобільні двигуни” і включає обгрунтування конструктивних параметрів двигуна для виконання теплового розрахунку, тепловий розрахунок двигуна і побудову індикаторної діаграми.
Контрольна робота складається з розрахунково-пояснювальної записки, яка повинна містити наступні розділи:
вступ;
обгрунтування конструктивних параметрів двигуна;
тепловий розрахунок двигуна;
побудова індикаторної діаграми;
перелік посилань.
У вступі необхідно подати короткий огляд сучасного стану розвитку двигунів, що служать прототипом для розраховуваного двигуна.
В першому розділі контрольної роботи необхідно обгрунтувати вибір наступних параметрів і факторів:
ступінь стиску, ε;
відношення ходу поршня до діаметру циліндра, S/D;
коефіцієнт надлишку повітря, α;
тип сумішеутворення і тип камери згоряння;
вид і марка застосовуваного палива.
Вибір параметрів ε, S/D, α повинен супроводжуватися вказуванням меж зміни їх величин, тенденції їх зміни, обгрунтування вибору конкретного значення даного параметру.
Тепловий розрахунок рекомендується виконувати за методом Гриневецького В.І. в послідовності, наведеній в розділі 3. В процесі виконання розрахунків слід вказувати розмірність всіх величин; всі розрахунки супроводжувати короткими поясненнями, необхідними схемами і графіками. Якщо в ході розрахунку приходиться задаватися значенням якої-небудь величини, то необхідно пояснити, чому вибрано саме це значення. Розв’язувати рівняння потрібно в символьному вигляді і тільки в кінцеву формулу підставити числові значення.
1.2 Вказівки щодо виконання теплового розрахунку двигуна
Розрахунки при виконанні контрольної роботи ведуться в одиницях СІ. При виконанні теплового розрахунку необхідно звернути увагу на точність результатів, оскільки помилка в розрахунку навіть одного з них тягне за собою викривлення всього результату розрахунку. У зв’язку з цим рекомендується значення основних розрахункових параметрів проектованого двигуна співставляти з аналогічними параметрами існуючого прототипу з вказанням в пояснювальній записці границь їх зміни.
2 Тепловий розрахунок двигуна
Метою теплового розрахунку є: знаходження значень тиску і температури газів у характерних точках циклу, визначення індикаторних показників робочого циклу і ефективних показників двигуна, розрахунок основних розмірів циліндра двигуна.
Визначення параметрів робочого тіла
З таблиці 1 (додаток А) вибирається елементарний склад палива (C, H, O) та значення коефіцієнта надлишку повітря.
Теоретично необхідна кількість повітря для повного згоряння масової або об’ємної одиниці пального.
, кмоль пов/кг пальн.
, кг пов/кг пальн.
де C, H і O – кількість вуглецю, водню і кисню в одиниці пального (1 кг або 1 моль). Приймається згідно з елементарним складом пального. Величини C, H і O підставляються в формули в %10-2 .
Кількість горючої суміші, яка надходить в циліндри карбюраторних двигунів:
,
кмоль гор. суміші/кг пальн.
де П – молекулярна маса парів пального (для бензину П = 110 … 120 кг/кмоль),
– коефіцієнт надлишку повітря.
В дизелях пальне впорскується в циліндр безпосередньо перед згорянням, тому концентрація парів пального в свіжому заряді буде незначна і величину 1/П не враховують. Тому для цих двигунів:
, кмоль гор. суміші/кг пальн.