|
Оглавление |
|
1) |
Классификация тепловых двигателей. ......................................................... |
7 |
2) |
Сравнение тепловых двигателей................................................................. |
10 |
3) |
Краткая история развития поршневых двигателей................................... |
12 |
4) |
Современный уровень развития транспортного двигателестроения...... |
13 |
5) |
Связь с глобальными проблемами современной цивилизации. .............. |
15 |
6) |
Экологическая и энергетическая проблемы. ............................................. |
17 |
7) |
Классификация поршневых двигателей..................................................... |
18 |
8) |
Термодинамические циклы поршневых двигателей................................. |
19 |
9)Рабочий процесс и индикаторная диаграмма 4-х тактных двигателей..24
10)Рабочий процесс и индикаторная диаграмма 2-х тактных двигателей.27
11) Работа, выполненная в цилиндре ДВС..................................................... |
29 |
|
12) |
Цикл Карно и теорема Карно..................................................................... |
30 |
13) |
Обобщенный термодинамический цикл поршневых и комбинированных |
|
двигателей.......................................................................................................... |
32 |
|
14) |
Циклы Отто, Дизеля и Тринклера. Их сравнительный анализ.............. |
35 |
15) |
Основные схемы комбинированных двигателей (КДВС)...................... |
37 |
16) |
Термодинамический цикл КДВС с импульсной турбиной.................... |
40 |
17) |
Термодинамический цикл КДВС с постоянным давлением перед |
|
турбиной............................................................................................................. |
42 |
|
18) |
Термодинамический цикл КДВС с промежуточным охлаждением |
|
надувочного воздуха......................................................................................... |
44 |
|
19) |
Цикл Стирлинга.......................................................................................... |
45 |
20) |
Принцип действия двигателя с внешним подводом теплоты................ |
48 |
21) |
Роторно-поршневой двигатель (РПД) Ванкеля....................................... |
49 |
22)Бесшатунные двигатели Баландина и другие альтернативные
кинематические механизмы, используемые в ДВС. |
......................................52 |
|
24) |
Основные виды топлив, применяемых в ДВС......................................... |
56 |
25) |
Альтернативные топлива........................................................................... |
56 |
26) |
Предпосылки и перспективы использования альтернативных топлив.58 |
|
27) |
Теплота сгорания топлива и топливно-воздушной смеси...................... |
59 |
28) |
Коэффициент избытка воздуха, коэффициент молекулярного изменения. |
|
............................................................................................................................. |
|
61 |
29) |
Коэффициент остаточных газов................................................................ |
63 |
30) |
Коэффициент наполнения.......................................................................... |
64 |
31) |
Особенности процесса наполнения в двухтактных двигателях. ........... |
64 |
32) |
Октановое число. Цетановое число.......................................................... |
65 |
34) |
Индикаторные и эффективные показатели ДВС..................................... |
66 |
35) |
Среднее индикаторное давление, индикаторная мощность, индикаторный |
|
КПД..................................................................................................................... |
68 |
|
36) |
Среднее эффективное давление, эффективная мощность, эффективный |
|
КПД..................................................................................................................... |
69 |
|
37) |
Механические потери двигателя, механический КПД........................... |
71 |
38) |
Удельный индикаторный и эффективный расходы топлива. ................ |
71 |
39) |
Тепловой баланс двигателя........................................................................ |
72 |
40) |
Конструктивные, регулировочные и режимные параметры, влияющие на |
|
индикаторные и эффективные показатели двигателя................................... |
73 |
|
41) |
Литровая и поршневая мощность............................................................. |
75 |
42) |
Способы увеличения мощности двигателя.............................................. |
76 |
43) |
Расчет рабочего процесса поршневых двигателей.................................. |
77 |
44-45) Цель и задачи расчета рабочего процесса. Прямая и обратная задачи. |
||
............................................................................................................................. |
|
78 |
46) |
Краткое изложение метода расчета В.И. Гриневецкого......................... |
80 |
47) |
Однозонная модель рабочего процесса, основные предпосылки и |
|
основные уравнения.......................................................................................... |
82 |
|
48) |
Тепловыделение и теплообмен в цилиндре поршневого двигателя. .... |
85 |
49) |
Понятие двух- и многозонных моделей, необходимость их введения и |
|
сравнительный анализ. ..................................................................................... |
85 |
|
50)Краткая характеристика современных программных комплексов,
предназначенных для расчета рабочего процесса в ДВС. |
............................88 |
51) |
Организация рабочего процесса в ДВС.................................................... |
90 |
52) |
Основные типы камер сгорания................................................................ |
91 |
53) |
Генерация вихря при впуске...................................................................... |
93 |
54) |
Интенсивность вихревого движения заряда в цилиндре дизеля. .......... |
95 |
55) |
Особенности вихревого движения в двигателе с непосредственным |
|
впрыскиванием бензина. .................................................................................. |
95 |
|
56) Расслоение заряда....................................................................................... |
96 |
|
57) |
Неразделенные камеры сгорания с объемным смесеобразованием...... |
98 |
58)Полуразделенные камеры сгорания с объемно-пленочным
смесеобразованием.......................................................................................... |
101 |
|
59) |
Разделенные камеры сгорания. ............................................................... |
102 |
60) |
Сравнительный анализ различных типов камер сгорания................... |
103 |
61) |
Смесеобразование и сгорание в ДВС..................................................... |
104 |
62) |
Подача топлива в ДВС............................................................................. |
106 |
63) |
Впрыскивание во впускной системе....................................................... |
109 |
64) |
Впрыскивание в непосредственно в цилиндр........................................ |
111 |
65) |
Закон впрыскивания................................................................................. |
112 |
66) |
Динамика топливного факела.................................................................. |
113 |
67) |
Распад струй топлива по каплям............................................................. |
115 |
68) |
Средний диаметр капель топлива........................................................... |
116 |
69) |
Закон Розина-Рамлера.............................................................................. |
117 |
70) |
Испарение капли в условиях камеры сгорания..................................... |
118 |
71) |
Период задержки воспламенения............................................................ |
118 |
72) |
Протекание цепных реакции горения..................................................... |
119 |
73) |
Тепловыделение........................................................................................ |
121 |
74) |
Закон Вибе................................................................................................. |
121 |
75) |
Другие законы тепловыделения.............................................................. |
121 |
76) |
Особенности сгорания двигателях с принудительным зажиганием... |
122 |
77) |
Особенности сгорания в дизелях. ........................................................... |
123 |
78) |
Кинетические и диффузионные фазы сгорания.................................... |
124 |
79) |
Нарушение нормального процесса сгорания......................................... |
126 |
80) |
Детонация.................................................................................................. |
127 |
81) |
Преждевременное воспламенение.......................................................... |
128 |
82) |
Калильное зажигание. .............................................................................. |
128 |
83) |
Турбулентность в камере сгорания......................................................... |
128 |
84) |
Тепловой баланс ДВС. Теплообмен в ДВС............................................ |
130 |
85) |
Тепловой баланс ДВС............................................................................... |
133 |
86) |
Нестационарный сложный (радиационно-конвективный) теплообмен в |
|
камере сгорания............................................................................................... |
135 |
|
87) |
Осредненный (по поверхности КС) коэффициент теплоотдачи. ........ |
136 |
88) |
Локальный теплообмен в КС................................................................... |
137 |
89) |
Теплообмен в системе охлаждения. взаимосвязи................................. |
139 |
90) |
Характеристики транспортных двигателей. .......................................... |
140 |
91) |
Требования к характеристикам транспортных двигателей.................. |
140 |
92) |
Устойчивость режима работы................................................................. |
141 |
93) |
Скоростные, нагрузочные, регулировочные, регуляторные, винтовые и |
|
специальные характеристики комбинированных двигателей.................... |
141 |
|
94) |
Экологические характеристики ДВС...................................................... |
143 |
95) |
Способы улучшения характеристик комбинированных двигателей. . |
143 |
96) |
Моделирование характеристик двигателей........................................... |
144 |
97) |
Виды кинематических механизмов, преобразующих поступательное |
|
движение поршня во вращательное движение вала.................................... |
145 |
|
98) |
Кинематика нормального и дезаксиального кривошипно-шатунного |
|
механизма......................................................................................................... |
146 |
|
99) |
Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме.................. |
147 |
100) Расчет сил, действующих в КШМ........................................................ |
148 |
|
101) Построение диаграммы крутящего момента на коренные шейки вала |
||
двигателя.......................................................................................................... |
148 |
|
102) Уравновешивание поршневых двигателей. ......................................... |
149 |
|
103) Неуравновешенные силовые факторы.................................................. |
151 |
|
104) |
Способы уравновешивания сил и моментов в поршневых двигателях.151 |
|
105) |
Уравновешивание одноцилиндровых двигателей............................... |
151 |
106) |
Метод Ланчестера................................................................................... |
153 |
107) |
Уравновешивание рядных двигателей. ................................................ |
155 |
108) |
Уравновешивание двухцилиндровых V-образных двигателей......... |
156 |
109) |
Уравновешивание V-образных двигателей.......................................... |
159 |
110) |
Критерии уравновешенности двигателей............................................. |
160 |
111) |
Крутильные колебания........................................................................... |
160 |
112)Приведение крутильной системы силовой установки с
комбинированным двигателем к эквивалентной. |
........................................162 |
|
113) |
Расчет собственных колебаний............................................................. |
164 |
114) |
Расчет вынужденных колебаний........................................................... |
165 |
115)Методы ограничения напряжений, вызванных крутильными
колебаниями..................................................................................................... |
168 |
|
116) |
Гасители крутильных колебаний.......................................................... |
169 |
117-118) Технико-экономические требования, предъявляемые к двигателям |
||
машин наземного транспорта. Способы их удовлетворения. .................... |
171 |
|
119) |
Классификация конструкций двигателей............................................. |
171 |
120) |
Выбор параметров конструкций двигателя. ........................................ |
173 |
121) |
Расчетные режимы.................................................................................. |
174 |
122) |
Порядок проектирования....................................................................... |
174 |
123) |
Автоматизированное проектирование.................................................. |
174 |
124) |
Системы газораспределения четырех- и двухтактных двигателей... |
175 |
125) |
Клапанные механизмы газораспределения.......................................... |
176 |
126) |
Выбор профилей кулачков..................................................................... |
178 |
127) |
Кинематика и динамика современных кулачковых механизмов. ..... |
179 |
128) |
Применяемые материалы....................................................................... |
181 |
129) |
Органы газораспределения двухтактных двигателей......................... |
181 |
130) |
Золотниковое газораспределение.......................................................... |
182 |
131) |
Системы пуска, смазывания транспортных и охлаждения.............. |
183 |
132) |
Виды систем двигателя и их сравнение. .............................................. |
184 |
133) |
Основы расчета систем охлаждения..................................................... |
185 |
134) |
Системы питания транспортных двигателей....................................... |
186 |
135-136) Классификация систем питания. Технико-экономическое сравнение |
||
двигателей, оснащенных различными системами питания........................ |
189 |
|
137) |
Системы питания дизелей...................................................................... |
191 |
138) |
Виды топливных систем. ....................................................................... |
193 |
139) |
Топливные насосы, топливные форсунки............................................ |
193 |
140) |
Очистка топлива...................................................................................... |
197 |
141) |
Системы питания многотопливных двигателей.................................. |
198 |
142) Основные направления развития систем питания топливных двигателей. |
||
........................................................................................................................... |
|
200 |
143) |
Управление работой транспортных двигателей.................................. |
200 |
144) |
Системы автоматического регулирования и управления двигателей.202 |
|
145) |
Классификация, сравнение различных систем.................................... |
202 |
146) |
Применение микропроцессорной техники для управления ДВС...... |
203 |
147) |
Методы проектирования ДВС............................................................... |
203 |
148-152) Цифровое проектирование. Основные этапы проектирования. |
||
Техническое предложение. Техническое задание. Основные принципы |
||
разработки ТП и ТЗ......................................................................................... |
204 |
|
153) |
Современные программные и аппаратные средства проектирования.208 |
|
154) |
Преимущества и недостатки различных средств................................ |
209 |
155) |
Автоматизированные расчеты основных деталей силовой установки.210 |
|
156) |
Комплексный расчет элементов КШМ................................................. |
210 |
157) |
Расчет коленчатого вала......................................................................... |
213 |
158) |
Расчет шатуна.......................................................................................... |
214 |
159) |
Расчет элементов ЦПГ. .......................................................................... |
214 |
160) |
Расчет ТНДС поршня, расчет ТНДС ГБЦ............................................ |
215 |
161) |
Особенности задачи ГУ.......................................................................... |
215 |
162) |
Перспектива развития методов цифрового проектирования: Цифровая |
|
экономика – цифровой завод-цифровой автомобиль-цифровая силовая |
||
установка.......................................................................................................... |
216 |
|
163-166) Испытания силовых установок. Виды испытаний....................... |
217 |
|
165) |
Типовые испытания................................................................................ |
219 |
166) |
Исследовательские испытания............................................................. |
220 |
167) |
Определение относительного и удельного расхода масла на угар.... |
221 |
168) |
Определение часового и удельного расхода топлива......................... |
222 |
169) Проведение типовых испытания для получения основных характеристик |
||
силовых установок.......................................................................................... |
223 |
|
170-171) Формирование облика современной лаборатории для проведения |
||
типовых и исследовательских испытаний силовых установок. Основное |
||
оборудование................................................................................................... |
225 |
|
172) |
Типы тормозных устройств................................................................... |
228 |
173) |
Типы газоанализаторов.......................................................................... |
230 |
174) |
Перспективы развития транспортных силовых установок. ............... |
231 |
175-176) Различные типы силовых установок. Преимущества и недостатки. |
||
........................................................................................................................... |
|
232 |
177)Связь и взаимозависимость транспортной и стационарной
энергетических систем. |
..................................................................................238 |
1) Классификация тепловых двигателей.
По способу подвода теплоты:
1)ДВнешС - характерны постоянным по химическому составу и термодинамическим свойствам рабочим телом, которое использует теплоту, подведенную извне.
2)ДВнутС — это тепловая машина, в которой подвод теплоты к рабочему телу, осуществляется путем сжигания топлива внутри двигателя:
-поршневые и роторно-поршневые (рабочее тело находится в замкнутом пространстве между неподвижными деталями и движущимся поршнем или ротором, которые воспринимают давление рабочего поршня и преобразуют его во внешнюю работу);
-ракетные или реактивные (рабочее тело расширяется в незамкнутом пространстве, кинетическая энергия газа преобразуется в работу за счет сил реакции при выходе рабочего тела из двигателя в окружающую среду с большой скоростью);
-газотурбинные (рабочее тело расширяется в потоке, т.е. незамкнутом пространстве. При тепловом расширении кинетическая энергия потока преобразуется в механическую работу на лопатках вращающегося рабочего колеса);
-комбинированные (зачастую гибрид поршневого и газотурбинного).
По назначению:
-стационарные; для электростанций малой и средней мощности, для привода насосов и т.д.
-транспортные По роду применяемого топлива:
-легкое жидкое топливо (бензин, бензол, керосин)
-тяжелое жидкое топливо (мазут, соляровое масло)
-смешанное топливо
-различные топлива По способу преобразования тепловой энергии в механическую:
-поршневые, в которых процесс сгорания и превращения тепловой энергии в механическую совершается в цилиндре
-газотурбинные, процесс сгорания в специальной камере сгорания
-комбинированные По способу смесеобразования:
-с внешним смесеобразованием (карбюраторные, газовые, с впрыском во впускной коллектор)
-с внутренним смесеобразованием, когда в процессе впуска в цилиндр поступает только воздух, а рабочая смесь образуется внутри цилиндра По способу воспламенения рабочей смеси:
-от искры
-от сжатия
-форкамерно-факельное зажигание (воспламенение в специальной камере)
По способу осуществления рабочего цикла:
-4-тактные без наддува и с наддувом
-2-тактные без наддува и с наддувом По способу регулирования при изменении нагрузки:
-с качественным регулированием (меняется состав топлива)
-с количественным регулированием (меняется количество топлива)
-смешанное регулирование По конструкции:
а) поршневые двигатели:
-вертикально-рядные
-горизонтально-рядные
-V-образные
-звездообразные
-W-образные
-аксиальные
-дезаксиальные б) роторно-поршневые
-ротор вращается
-корпус вращается
-бироторные (вращаются оба) в) роторно-пластинчатые
г) механизм с косой (качающейся) шайбой д) другие По способу охлаждения:
-жидкостные
-воздушные
2)Сравнение тепловых двигателей.
1)ДВнутС - это тепловая машина, в которой подвод теплоты к рабочему телу, осуществляется путем сжигания топлива внутри двигателя:
-поршневые и роторно-поршневые (рабочее тело находится в замкнутом пространстве между неподвижными деталями и движущимся поршнем или ротором, которые воспринимают давление рабочего поршня и преобразуют его во внешнюю работу);
-ракетные или реактивные (рабочее тело расширяется в незамкнутом пространстве, кинетическая энергия газа преобразуется в работу за счет сил реакции при выходе рабочего тела из двигателя в окружающую среду с большой скоростью);
-газотурбинные (рабочее тело расширяется в потоке, т.е. незамкнутом пространстве. При тепловом расширении кинетическая энергия потока преобразуется в механическую работу на лопатках вращающегося рабочего колеса);
-комбинированные (зачастую гибрид поршневого и
газотурбинного). Плюсы:
-т.к. источник теплоты находится внутри двигателя, то нет необходимости в больших теплообменных поверхностях, что способствует его компактности
-в ДВнутС (по сравнению с ДВнешС) температурный предел рабочего тела значительно выше, а так как стенки головки и цилиндра ДВнутС имеют принудительное охлаждение, то температурные границы цикла могут быть расширены и термодинамический КПД может быть увеличен Минусы:
-жесткие ограничения по T и P
-Высокая теплонагруженность деталей и навесных агрегатов
-жесткие требования по обеспечению пуска двигателя
2)ДВнешС - характерны постоянным по химическому составу и термодинамическим свойствам рабочим телом, которое использует теплоту, подведенную извне.
плюсы (работающие по циклу Стирлинга):
-высокая степень экологической чистоты
-энергоэффективность минусы (работающие по циклу Стирлинга):
-высокая наукоемкость
-недостаточно проработан