Содержат темат ческое наименование лабораторных работ согласно рабочей программе теорет ческого курса. Для каждого лабораторного занятия изложены цель и задачи ра оты, порядок выполнения и форма отчетности.

Имеют интерактивное оглавление в виде закладок. Содержат видеофрагменты обучающего и демонстрационного характера, которые воспроизводятся с помощью проигрывателя Windows Media.

Рекомендуются бакалаврам всех форм обучения по направлению подготовки «Энергетическое машиностроение».

Подготовлены на кафедре «Тепловые двигатели автотракторное электрооборудование».

Мультимедийное издание (620 КБ)

Системные требования : Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7 ; DVD-ROM ; 1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов :

Adobe Acrobat Reader ; Google Chrome ; Windows Media Player ; колонки

Техническая подготовка Н.В. Кенжалинова

Издание первое. Дата подписания к использованию 02.07.2018 Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5

РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1

© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2018

Ссылки на видео внутри работы кликабельны

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические указания предназначены для обучающихся по профилю «Двигатели внутреннего сгорания», по направлению подготовки бкалавриата «Энергетическое машиностроение» при

выполнении ими лабораторных работ по дисциплине «Конструкция ДВС».

СибАДИпреподавателю для проверки к следующему занятию. После этого отчет может быть защищен студентом путем собеседования с преподавателем во время выполнения следующей лабораторной работы.

Лабораторные работы, являясь составной и неотъемлемой частью курса, помогают обучающимся расширить и закрепить общие теорет ческ е положен я, практически, с учетом конкретных конструктивных особенностей изучаемой детали двигателя, оценить пра-

вильность пр нятого конструктором решения.

Отчет по работам оформляется в соответствии с требованиями стандарта предприятия «Единая система учебной документации. Отчет о лабораторной работе. Общие требований и правила оформления.

СТП 10-01.01.-87г.».

3

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

К лабораторным занятиям допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности. Инструктаж проводи преподаватель, ведущий занятия.

СибАДИВсе студенты обязаны соблюдать правила по технике безопасности, уметь оказать помощь пострадавшему, уметь пользоваться противопожарными средствами, знать порядок вызова пожарной команды скорости помощи.

Перед началом работы необходимо обеспечит рабочие места в соответствующ ми агрегатами, наглядными пособиями и инструментом.

Во время ра оты монтажно-демонтажные работы агрегатов машин провод ть только под на людением учебного мастера.

При разра отке двигателей на стендах применять подставки, предотвращающ е опрокидывание стендов. Соблюдать осторожностью при демонтаже тяжелых агрегатов, т.к. их падение может нести травмы.

При отворачивании олтов и гаек пользоваться ключами соответствующих размеров. Не применять изношенный или неисправный инструмент. Запрещается раз ирать агрегаты, не имеющие отношения к выполнению данной лабораторной работы.

При возникновении каких-либо неясных вопросов обращаться к преподавателю. О замеченных неисправностях и нарушениях правил безопасности поставить в известность преподавателя или учебного мастера.

В лаборатории строго запрещается:находиться в верхней одежде.

открывать электрошкафы, заменять предохранители, подключать электромоторы т.п.

самовольноприводить в действие стенды прочее оборудование.курить и применять открытый огонь.

В случае возникновения пожара немедленно отключить подачу электроэнергии в помещении (обесточить) и принять меры к тушению пожара. При несчастных случаях немедленно оказать пострадавшему доврачебную помощь.

4

По окончании работы необходимо собрать (убрать) детали, инструменты и инструкции в отведенное место, принести в порядок рабочее место.

Лабораторная работа № 1 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ПОКАЗАТЕЛИ ДВС

(видео 1, видео 2)

СибАДИназначен е основных деталей (клапана, цилиндра, поршня, поршневого пальца, шатуна, коленчатого вала, картера, маховика); описание рабочего ц кла двух четырехтактных двигателей; что такое наддув, его назначен е.

Цель работы: зучение общего устройства и принципа действия

дизельных бенз новых двигателей, основных параметров и понятий ДВС, назначен я основных механизмов и систем.

одержан е работы При выполнен ра оты необходимо изучить следующие во-

просы отраз ть х в отчете.

1. Общее устройство поршневых ДВС: принцип работы ДВС;

2. Классификация ДВС: по способу воспламенения, способу смесеобразования, числу тактов в цикле, компоновке, способу охлаждения, назначению; различия в конструкции двигателя в зависимости от назначения (автомо ильный, тракторный).

3. Основные понятия и определения: ход поршня, нижняя мертвая точка (НМТ), верхняя мертвая точка (ВМТ), такт, рабочий цикл, горючая смесь, рабочая смесь, свежий заряд, остаточные газы, рабочий и полный объемы цилиндра, степень сжатия (значения величины для дизельных и бензиновых двигателей, чем ограничивается), коэффициент избытка воздуха, индикаторная и эффективная мощности, механический и эффективный КПД (значения величины для дизельных и бензиновых двигателей), удельный эффективный расход топлива.

4. Отличия рабочих циклов дизельного бензинового двигателей: применяемое топливо, способы воспламенения смесеобразования, в каком двигателе смесеобразование более качественное, максимальные давления и температуры, номинальная частота вращения коленчатого вала, какой двигатель (дизельный или бензиновый) имеет большее КПД, номинальную мощность, почему.

5. Индикаторные диаграммы двух и четырехтактных циклов: характерные точки, значения давления и температуры в этих точках.

5

В отчете необходимо привести следующие схемы и рисунки: схемы работы двух и четырехтактных ДВС, индикаторные диаграммы двух и четырехтактных циклов, схемы различных компоновок ДВС.

сравнению с бензиновым двигателем.

ким он был?

17.Когда и кем был создан первый четырехтактный ДВС?

18.На каком топливе работали первые ДВС?

19.Когда и кем был построен первый двигатель с воспламенением смеси от сжатия?

20.Как называется рабочее тело, заполняющее цилиндры дизеля при такте впуска?

6

21.Какие значения степени сжатия применяются в дизелях, чем они обусловлены и почему выше, чем в бензиновых двигателях?

22.Какого вида еще известны двигатели, кроме двигателей внутреннего сгорания?

23.Как называется объем внутренней полости цилиндра при по-

ложении поршня в ВМТ?

СибАДИпросы и отразить их в отчете.

24.Что такое действительная и геометрическая степени сжатия в

двухтактных дв гателях?

Лабораторная работа № 2 КОРПУ НЫЕ ДЕТАЛИ. ЦИЛИНДРОПОРШНЕВАЯ ГРУППА.

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

(в део 3, в део 4, видео 5, видео 6, видео 7, видео 8, видео 9)

Цель работы: зучение конструкции корпусных деталей двигателя, деталей ц л ндропоршневой группы (ЦПГ) и кривошипно-

шатунного механ зма (КШМ), их назначения и условий работы.

1. Блок цилиндров, лок – картер: силы, действующие в КШМ одноцилиндрового двигателя; применяемые материалы; силовые схемы; способы выполнения цилиндров; мероприятия, увеличивающие жесткость конструкции.

2. Головка цилиндров: применяемые материалы, типы; крепление головки; способы уплотнения газового стыка.

3. Поршень: применяемые материалы, конструкция головки и юбки поршня, их особенности (назначение температурных вставок, способ упрочнения верхней кольцевой канавки, высота жарового пояса, форма юбки, назначение вырезов на нерабочей части юбки и т.п.); способы охлаждения.

4. Поршневые кольца: типы компрессионных маслосъемных колец, применяемые материалы, формы поперечного сечения, график радиальных нагрузок на стенку цилиндра, количество, расположение на поршне.

5. Поршневой палец: применяемые материалы, типы (указать преимущества и недостатки каждого типа), способ фиксации в осевом направлении, осуществление смазывания сопряжений палец – втулка шатуна и палец – бобышка поршня.

7

6. Коленчатый вал: применяемые материалы, типы; угол смещения кривошипов, очередных по порядку работы цилиндров; перекрытие шеек вала; назначение противовесов, их расположение на коленчатом вале; фиксация коленчатого вала от смещений в осевом направлении; назначение и устройство гасителя крутильных колебаний

(демпфера). СибАДИ7. Шатун: назначение, применяемые материалы, формы попе-

речного сечен я стержня шатуна; типы разъема кривошипной голов-

ки; центр рован е крышки относительно шатуна; конструкция шатунных болтов, способ фиксации гайки болта.

8. Подш пн ки скольжения: их назначение, конструкция, на-

груженность, установка в коренных и шатунных опорах; подвод масла к подш пн кам.

В отчете нео ходимо привести следующие схемы и рисунки: схему с л, действующ х в КШМ одноцилиндрового двигателя; силовые схемы блока ц л ндров; способы выполнения цилиндров; поршень с указан ем его основных элементов; формы поперечного сечения компресс онных маслосъемных колец; схемы крепления поршневого пальца в поршне и поршневой головке шатуна; формы поперечного сечения стержня шатуна; типы разъема кривошипной го-

ловки шатуна; схемы полно – и неполноопорного коленчатого вала.

Контрольные вопросы

1. Перечислите преимущества и недостатки цилиндров, расточенных непосредственно в блоке цилиндров, выполненных в виде сухих и мокрых гильз.

2. Назовите способы увеличения жесткости блока цилиндров, блок – картера.

3. Какие преимущества имеют детали из алюминиевых сплавов?

4. Чем объясняется бóльшая температурная напряженность поршней дизелей?

5. какой целью на нерабочей части юбки поршня делают вырезы?

6. Из каких соображений выбирается длина юбки поршня?

7. Пути отвода теплоты от поршня.

8. Зачем юбку поршня выполняют овальной в поперечном сечении и бочкообразной в продольном?

9. Назовите основные факторы, определяющие число компрессионных колец.

8

10.Чем отличается первое компрессионное кольцо, как облегчить условия его работы?

11.Почему при применении в двигателе минерального масла температура в канавке первого компрессионного кольца не должна превышать 240 °C?

12.При помощи каких сил компрессионное кольцо прижимается СибАДИк зеркалу цилиндра?

13.Назначен е типы компрессионных поршневых колец.

14.Чем обеспеч вается быстрая приработка кольца к цилиндру?

15.Какова вел ч на зазора в замке компрессионного кольца на прогретом дв гателе?

16.Зачем ю ка поршня покрывается тонким слоем олова или его замен теля?

17.Пре мущества и недостатки поршневого пальца, запрессованного в головку шатуна.

18.Пре мущества и недостатки поршневого пальца плавающего

типа.

19.Услов я с орки поршневого пальца с поршнем.

20.Способы уплотнения мокрых гильз.

21.Назначение и типы маслосъемных поршневых колец.

22.Какие факторы учитываются при выборе порядка работы цилиндров?

23.Как определить угол смещения кривошипов коленчатого вала, очередных по порядку работы цилиндров?

24.Какие силы действуют вдоль оси коленчатого вала? Способ осевой фиксации коленчатого вала.

25.Где целесообразнее размещение шестерен привода распределительного вала и топливного насоса высокого давления и т.п. – на носке или хвостовике вала, почему?

26.В чем назначение противовесов?

27.Преимущества недостатки полноопорных коленчатых ва-

лов.

28.Назначение устройство гасителя крутильных колебаний

(демпфера). Почему его необходимо устанавливать на носке коленчатого вала?

29.Каким способом передается крутящий момент от коленчатого вала на маховик?

30.С какой целью балансировка коленчатого вала осуществляется в сборе с маховиком?

9

31.Почему стержень шатуна, как правило, имеет двутавровое сечение?

32.Каким образом смазывается сопряжение втулки шатуна и поршневого пальца?

33.какой целью уменьшают площадь опоры головки шатун-

ного болта и его гайки?

СибАДИЦель работы: изучить назначение, работу, конструкцию, условия работы и конструктивные особенности деталей механизма газораспределения (МГР) двигателей.

34. какой целью головка болта имеет уменьшенную высоту и срезается с наружной стороны?

35. какой целью разъем кривошипной головки шатуна делается косым?

36.Почему кр вошипная головка шатуна должна иметь большую жесткость?

37.Переч сл те отличительные особенности резьбы шатунного болта.

38.Почему нельзя менять местами крышки разных шатунов? 39.Как обеспеч вается плотное прилегание вкладыша кпостели? 40.Какой шатунный вкладыш нагружен больше – верхний или

нижний?

Ла ораторная работа № 3

МЕХАНИЗМ Г ЗОР СПРЕ ЕЛЕНИЯ

(видео 10)

Содержание работы При выполнении работы необходимо изучить следующие во-

просы и отразить их в отчете.

1. Типы МГР: классификация по расположению клапанов, количеству и расположению распределительных валов (распредвалов); преимущества и недостатки каждого типа.

2. Фазы газораспределения: объяснить назначение характерных фаз (перекрытие фаз, углы опережения запаздывания клапанов); регулируемые фазы газораспределения.

3.Распределительный вал: способы привода (шестеренный, цепью, зубчатым ремнем), крепление и осевая фиксация; тип опор.

4.Механизм привода клапанов: непосредственно от кулачка распределительного вала, через промежуточные детали; способ регулировки теплового зазора в случае различных приводов; недостатки и

10