
- •1) Классификация тепловых двигателей.
- •2) Сравнение тепловых двигателей.
- •3) Краткая история развития поршневых двигателей.
- •4) Современный уровень развития транспортного двигателестроения.
- •5) Связь с глобальными проблемами современной цивилизации.
- •6) Экологическая и энергетическая проблемы.
- •7) Классификация поршневых двигателей.
- •8) Термодинамические циклы поршневых двигателей.
- •9) Рабочий процесс и индикаторная диаграмма 4-х тактных двигателей.
- •10) Рабочий процесс и индикаторная диаграмма 2-х тактных двигателей.
- •11) Работа, выполненная в цилиндре ДВС.
- •12) Цикл Карно и теорема Карно.
- •13) Обобщенный термодинамический цикл поршневых и комбинированных двигателей.
- •14) Циклы Отто, Дизеля и Тринклера. Их сравнительный анализ.
- •15) Основные схемы комбинированных двигателей (КДВС).
- •16) Термодинамический цикл КДВС с импульсной турбиной.
- •17) Термодинамический цикл КДВС с постоянным давлением перед турбиной.
- •18) Термодинамический цикл КДВС с промежуточным охлаждением надувочного воздуха.
- •19) Цикл Стирлинга.
- •20) Принцип действия двигателя с внешним подводом теплоты.
- •21) Роторно-поршневой двигатель (РПД) Ванкеля.
- •22) Бесшатунные двигатели Баландина и другие альтернативные кинематические механизмы, используемые в ДВС.
- •24) Основные виды топлив, применяемых в ДВС.
- •25) Альтернативные топлива.
- •26) Предпосылки и перспективы использования альтернативных топлив.
- •27) Теплота сгорания топлива и топливно-воздушной смеси.
- •28) Коэффициент избытка воздуха, коэффициент молекулярного изменения.
- •29) Коэффициент остаточных газов.
- •30) Коэффициент наполнения.
- •31) Особенности процесса наполнения в двухтактных двигателях.
- •32) Октановое число. Цетановое число.
- •34) Индикаторные и эффективные показатели ДВС.
- •35) Среднее индикаторное давление, индикаторная мощность, индикаторный КПД.
- •37) Механические потери двигателя, механический КПД.
- •38) Удельный индикаторный и эффективный расходы топлива.
- •39) Тепловой баланс двигателя.
- •40) Конструктивные, регулировочные и режимные параметры, влияющие на индикаторные и эффективные показатели двигателя.
- •41) Литровая и поршневая мощность.
- •42) Способы увеличения мощности двигателя.
- •43) Расчет рабочего процесса поршневых двигателей.
- •44-45) Цель и задачи расчета рабочего процесса. Прямая и обратная задачи.
- •46) Краткое изложение метода расчета В.И. Гриневецкого.
- •48) Тепловыделение и теплообмен в цилиндре поршневого двигателя.
- •49) Понятие двух- и многозонных моделей, необходимость их введения и сравнительный анализ.
- •50) Краткая характеристика современных программных комплексов, предназначенных для расчета рабочего процесса в ДВС.
- •51) Организация рабочего процесса в ДВС.
- •52) Основные типы камер сгорания.
- •53) Генерация вихря при впуске.
- •54) Интенсивность вихревого движения заряда в цилиндре дизеля.
- •55) Особенности вихревого движения в двигателе с непосредственным впрыскиванием бензина.
- •56) Расслоение заряда.
- •57) Неразделенные камеры сгорания с объемным смесеобразованием.
- •58) Полуразделенные камеры сгорания с объемно-пленочным смесеобразованием.
- •59) Разделенные камеры сгорания.
- •60) Сравнительный анализ различных типов камер сгорания.
- •61) Смесеобразование и сгорание в ДВС.
- •62) Подача топлива в ДВС.
- •63) Впрыскивание во впускной системе.
- •64) Впрыскивание в непосредственно в цилиндр.
- •65) Закон впрыскивания.
- •66) Динамика топливного факела.
- •67) Распад струй топлива по каплям.
- •68) Средний диаметр капель топлива.
- •69) Закон Розина-Рамлера.
- •70) Испарение капли в условиях камеры сгорания.
- •71) Период задержки воспламенения.
- •72) Протекание цепных реакции горения.
- •73) Тепловыделение.
- •74) Закон Вибе.
- •75) Другие законы тепловыделения.
- •76) Особенности сгорания двигателях с принудительным зажиганием.
- •77) Особенности сгорания в дизелях.
- •78) Кинетические и диффузионные фазы сгорания.
- •79) Нарушение нормального процесса сгорания.
- •80) Детонация.
- •81) Преждевременное воспламенение.
- •82) Калильное зажигание.
- •83) Турбулентность в камере сгорания.
- •84) Тепловой баланс ДВС. Теплообмен в ДВС.
- •85) Тепловой баланс ДВС.
- •86) Нестационарный сложный (радиационно-конвективный) теплообмен в камере сгорания.
- •87) Осредненный (по поверхности КС) коэффициент теплоотдачи.
- •88) Локальный теплообмен в КС.
- •89) Теплообмен в системе охлаждения. взаимосвязи.
- •90) Характеристики транспортных двигателей.
- •91) Требования к характеристикам транспортных двигателей.
- •92) Устойчивость режима работы.
- •93) Скоростные, нагрузочные, регулировочные, регуляторные, винтовые и специальные характеристики комбинированных двигателей.
- •94) Экологические характеристики ДВС.
- •95) Способы улучшения характеристик комбинированных двигателей.
- •96) Моделирование характеристик двигателей.
- •97) Виды кинематических механизмов, преобразующих поступательное движение поршня во вращательное движение вала
- •98) Кинематика нормального и дезаксиального кривошипно-шатунного механизма.
- •99) Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме.
- •100) Расчет сил, действующих в КШМ.
- •101) Построение диаграммы крутящего момента на коренные шейки вала двигателя.
- •102) Уравновешивание поршневых двигателей.
- •103) Неуравновешенные силовые факторы.
- •104) Способы уравновешивания сил и моментов в поршневых двигателях.
- •105) Уравновешивание одноцилиндровых двигателей.
- •106) Метод Ланчестера.
- •107) Уравновешивание рядных двигателей.
- •108) Уравновешивание двухцилиндровых V-образных двигателей.
- •109) Уравновешивание V-образных двигателей.
- •110) Критерии уравновешенности двигателей.
- •111) Крутильные колебания.
- •112) Приведение крутильной системы силовой установки с комбинированным двигателем к эквивалентной.
- •113) Расчет собственных колебаний.
- •114) Расчет вынужденных колебаний.
- •115) Методы ограничения напряжений, вызванных крутильными колебаниями.
- •116) Гасители крутильных колебаний.
- •117-118) Технико-экономические требования, предъявляемые к двигателям машин наземного транспорта. Способы их удовлетворения.
- •119) Классификация конструкций двигателей.
- •120) Выбор параметров конструкций двигателя.
- •121) Расчетные режимы.
- •122) Порядок проектирования.
- •123) Автоматизированное проектирование.
- •124) Системы газораспределения четырех- и двухтактных двигателей.
- •125) Клапанные механизмы газораспределения.
- •126) Выбор профилей кулачков.
- •127) Кинематика и динамика современных кулачковых механизмов.
- •128) Применяемые материалы.
- •129) Органы газораспределения двухтактных двигателей.
- •130) Золотниковое газораспределение.
- •131) Системы пуска, смазывания транспортных и охлаждения.
- •132) Виды систем двигателя и их сравнение.
- •133) Основы расчета систем охлаждения.
- •134) Системы питания транспортных двигателей.
- •135-136) Классификация систем питания. Технико-экономическое сравнение двигателей, оснащенных различными системами питания.
- •137) Системы питания дизелей.
- •138) Виды топливных систем.
- •139) Топливные насосы, топливные форсунки.
- •140) Очистка топлива.
- •141) Системы питания многотопливных двигателей.
- •142) Основные направления развития систем питания топливных двигателей.
- •143) Управление работой транспортных двигателей.
- •144) Системы автоматического регулирования и управления двигателей.
- •145) Классификация, сравнение различных систем.
- •147) Методы проектирования ДВС.
- •148-152) Цифровое проектирование. Основные этапы проектирования. Техническое предложение. Техническое задание. Основные принципы разработки ТП и ТЗ.
- •153) Современные программные и аппаратные средства проектирования.
- •154) Преимущества и недостатки различных средств.
- •156) Комплексный расчет элементов КШМ.
- •157) Расчет коленчатого вала.
- •158) Расчет шатуна.
- •159) Расчет элементов ЦПГ.
- •160) Расчет ТНДС поршня, расчет ТНДС ГБЦ.
- •161) Особенности задачи ГУ.
- •163-166) Испытания силовых установок. Виды испытаний.
- •165) Типовые испытания.
- •166) Исследовательские испытания.
- •168) Определение часового и удельного расхода топлива.
- •169) Проведение типовых испытания для получения основных характеристик силовых установок.
- •170-171) Формирование облика современной лаборатории для проведения типовых и исследовательских испытаний силовых установок. Основное оборудование
- •172) Типы тормозных устройств.
- •173) Типы газоанализаторов.
- •174) Перспективы развития транспортных силовых установок.
- •175-176) Различные типы силовых установок. Преимущества и недостатки.
- •177) Связь и взаимозависимость транспортной и стационарной энергетических систем.

в двухтактном двигателе процесс газообмена условно принимают состоящим из трех периодов: свободного выпуска bd; принудительного выпуска, продувки и наполнения dad' потери или дозарядки d'a
при построении диаграммы по оси ординат откладывают сечения f открытия° окон или щели под клапаном, а по оси абсцисс – время открытия или п. к. в. Поэтому площади под кривыми (рис. 2) представляют собой время X сечение открытия органов газообмена в соответствующие периоды, определяющие их пропускную способность
32) Октановое число. Цетановое число.
Октановое число – мера химической стойкости бензина к автоматическому возгоранию. Чем больше октановое число бензина, тем он устойчивее. Во время такта сжатия поршень начинает сжимать топливновоздушную смесь, которая, оказавшись под высоким давлением, может самопроизвольно воспламениться. Самовоспламенение до подачи искры свечой зажигания приводит к выходу из строя двигателя.
Чтобы определить октановое число, подбирают смеси эталонных углеводородов – изооктана, число которого равно 100 и нормального н-

гептана с числом, равным нулю. Определение октанового числа происходит на специальной установке с переменной степенью сжатия одним из двух способов. Моторный способ имитирует высокую нагрузку на двигатель, в результате чего топливная смесь нагревается до 150 °С, а частота вращения находится на постоянной отметке – 900 об/мин. Когда используют исследовательский способ, то смесь не нагревают, и частота вращения = 600 об/мин.
Цетановое число – характеристика дизельного топлива, определяющая период задержки воспламенения смеси, т.е. тот промежуток времени, который проходит между впрыском горючего в цилиндр и началом его горения. Чем выше этот показатель, тем меньше задержка, тем более плавно и спокойно воспламеняется и горит смесь.
За единицу измерения этой характеристики принимают числовой показатель цетанового числа, который равен объемной доле высшего парафина С16H34 с числом 100 в смеси с таким веществом, как - метилнафталин (цетановое число равно нулю). Чем выше этот показатель у каждого конкретного топлива, тем лучше воспламеняется смесь при сжатии.
Для определения проверяемое дизельное топливо помещают в специальную камеру. При его сжигании фиксируют задержки времени воспламенения и сравнивают эти показатели с характеристиками эталонных составов.
34) Индикаторные и эффективные показатели ДВС.
Индикаторные – то, что происходит в цилиндре (рабочем объёме). Эффективные – то, что получаем на выходном валу двигателя.
Хз, слишком общий вопрос. Смотрите следующие вопросы (по сути они все в сумме – ответ на этот вопрос, но лучше уточните у Онищенко).

Индикаторная мощность двигателя Ni — это работа, совершаемая газами внутри цилиндра в единицу времени, или мощность, соответствующая индикаторной работе цикла.
Ni = pi*Vh*2*n*i/(60*Τдв),
где i — число цилиндров двигателя.
Индикаторный КПД – отношение индикаторной работы к теплоте, затраченной на получение этой работы:
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
где Hu – низшая теплоотводная способность, Gy – тепловая подача. |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее эффективное давление - отношение эффективной работы |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
: |
|
|
двигателя за один цикл к рабочему объему цилиндра |
|
|
||||||||||
Эффективная |
мощность |
— это |
мощность |
на |
коленчатом валу |
|||||||
двигателя, |
передаваемая |
трансмиссии. Эффективная мощность меньше |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
индикаторной на величину мощности Nм, затрачиваемой на преодоление |
||||||||||||
механических потерь: |
М |
тр |
=Д −А М НХ |
|
К |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Эффективный |
|
= |
+ + + |
+ |
|
|
|
|||||
A - полезная работа |
е |
= / |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
КПД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(более |
подведённая теплота |
|
|
|
|
|
|
|||||
подробная- |
информация в вопросах 35-38!) |
|
|
|
35) Среднее индикаторное давление, индикаторная мощность, индикаторный КПД.
Среднее индикаторное давление pi — это значение условного постоянного давления в цилиндре двигателя, при котором работа, произведенная рабочим телом за один такт, равнялась бы индикаторной работе реального цикла. Исходя из этого определения, индикаторная работа цикла:
Li = π*F*s,
где F — площадь поршня; s — ход поршня.
Вместе с тем среднее индикаторное давление — величина, равная индикаторной работе цикла, приходящейся на единицу рабочего объема цилиндра:
pi = Li/Vh,
где Vh = F*s – рабочий объём цилиндра. Обычно pi измеряют в единицах удельной работы: Дж/л или МПа.
Индикаторная мощность Ni — это работа, совершаемая газами внутри цилиндра в единицу времени, или мощность, соответствующая индикаторной работе цикла.
Индикаторная работа: за цикл Li = π*Vh, в минуту Liмин = Li • 2n/Τдв,
где n — частота вращения двигателя, мин-1 ; 2*n/Tдв — число циклов в минуту в одном цилиндре; Tдв — коэффициент тактности двигателя (число ходов поршня за один цикл).
Индикаторная мощность двигателя
Ni = pi*Vh*2*n*i/(60*Τдв),
где i — число цилиндров двигателя.
Индикаторный КПД – отношение индикаторной работы к теплоте, затраченной на получение этой работы:

,
где Hu – низшая теплоотводная способность, Gy – тепловая подача. Индикаторный КПД характеризует степень совершенства
термодинамического цикла, показывает какая доля теплоты, выделившаяся при сгорании топлива реализуется в индикаторной работе.
Относительный КПД характеризует степень приближенности реально цикла к термодинамическому:
36) Среднее эффективное давление, эффективная мощность,
эффективный КПД.
Среднее эффективное давление — условное постоянное давление в цилиндрах двигателя, при котором работа, производимая в них за один такт, равна эффективной работе за цикл. Оно, так же как и среднее индикаторное давление, — мера удельной работы. Единица измерения: МПа
или Дж/л. Среднее эффективное давление можно представить как отношение |
|||
эффективной: |
работы двигателя за один цикл к рабочему объему цилиндра |
||
|
|
= |
|
Это давление можно также представить |
как разность между средним |
||
тиндикаторным. е. |
давлением и средним давлением механических потерь М, |
||
|
|
= − М |
|
При работе автомобильных двигателей на номинальном режиме значения ре находятся в следующих пределах: для четырехтактных карбюраторных двигателей 0,6...1,1 МПа; для четырехтактных дизелей без наддува 0,55...0,85 МПа; с наддувом до 2 МПа; для газовых двигателей
0,5...0,75 МПа; для двухтактных высокооборотных дизелей 0,4...0,75 МПа. |
||||||||||||||||
|
Эффективная мощность |
|
— это мощность на коленчатом валу |
|||||||||||||
|
|
|||||||||||||||
двигателя, передаваемая |
трансмиссии. Эффективная мощность меньше |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
индикаторной на величину мощности Nм, затрачиваемой на преодоление |
||||||||||||||||
|
|
= − М |
М |
тр |
|
Д |
А |
НХ |
К |
|||||||
механических потерь: |
|
= |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
|||||||||
|
|
|
- мощность |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
механических потерь |
|
|
|||||||
|
|
- затраты на преодоление трения деталей( КШМ, ЦПГ) |
||||||||||||||
|
М |
|
||||||||||||||
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тр- затраты на преодоление трения движ. деталей о воздух или |
|||||||||||||||
масляный туман |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
при |
|
|
затраты на привод агрегатов |
|
|
|||||||||||
|
|
НХ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
- - мощность насосных ходов, на газодинамическое сопротивление |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заполнении и очистке цилиндра |
|
|
|
||||||||||||
|
|
К |
- затраты на привод компрессора |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
По аналогии с индикаторной мощностью эффективную мощность (кВт) |
|||||||||||||||
|
|
= |
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
можно рассчитать по следующей формуле: |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
дв |
|
е |
= / |
|
||||
|
|
- полезная работа |
|
|
||||||||||||
|
Эффективный КПД |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
- подведённая теплота |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|