- •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.
связано не только с прямой теплоотдачей от рабочего тела к гильзе, но и опосредованной теплоотдачей через кольцевое уплотнение, а также с теплообменом между газом и стенками в заколечных объемах.
Работа трения поршневых колец и тронка переходит в тепло, которое суммируется с основным тепловым потоком, идущим от газов через стенки гильзы к охлаждающей жидкости, и является естественной преградой тепловому потоку, идущему от огневой поверхности днища поршня через кольца и втулку к охлаждающей среде. Это дополнительное тепло, составляющее 5…15 % тепла, введенного в двигатель с топливом, не может быть учтено ни одним из упоминавшихся видов передачи тепла.
Значительная часть тепла, отводимая через систему охлаждения головки цилиндров, передается ей через систему газовоздушных каналов (ГВК) и путем контактного теплообмена через фаски седел клапанов. Эти процессы также весьма сложны и обладают своей спецификой, а механизмы теплопередачи отличаются на разных стадиях протекания рабочего процесса.
Чрезвычайное разнообразие форм поперечных и продольных сечений водяных коммуникаций (форм рубашек воздушного охлаждения), переменность скоростей охлаждающей жидкости (воздуха в межреберном пространстве) вызывают локальность теплосъема со стороны охлаждающего агента.
85) Тепловой баланс ДВС.
Тепловой баланс двигателя характеризует распределение теплоты, выделяющейся при сгорании топлива, поступившего в двигатель, на отдельные составляющие
В качестве граничной поверхности при составлении теплового баланса принимают поверхности стенок надпоршневой полости (внутренний тепловой баланс) или поверхность, ограничивающая объем, в котором
находится двигатель со всеми вспомогательными агрегатами (внешний тепловой баланс)
Внутренний тепловой баланс обычно используют при расчетных исследованиях рабочих процессов двигателя для определения температуры отработавших газов. Уравнение теплового баланса по внутреннему контуру надпоршневой полости представляет собой равенство подведенных и отведенных потоков теплоты через граничную поверхность стенок надпоршневой полости за 1 час работы двигателя
где
– теплота сгорания подведенного в цилиндр топлива;
– теплота сгорания воздуха, поступающего в цилиндр;
– потери теплоты от рабочего тела в стенки надпоршневой полости;
– индикаторная работа газов в одном цилиндре двигателя;
– теплота отработавших газов, ушедших из надпоршневой полости. Уравнение теплового баланса по внешнему контуру также
представляет собой равенство подведенных и отведенных потоков теплоты через граничную поверхность за 1 час работы двигателя
где
– эффективная работа на выходном валу двигателя;
– отвод теплоты в систему охлаждения двигателя;
– отвод теплоты в систему смазки двигателя;
– отвод теплоты от охладителя наддувного воздуха;
– остаточный член теплового баланса (потери в окр.среду, неполнота сгорания топлива);
86) Нестационарный сложный (радиационно-конвективный) теплообмен в камере сгорания.
Сложный вид передачи тепла в результате параллельного и одновременного протекания процессов теплоотдачи и излучения называют -
радиационно-конвективным теплообменом.
Продукты сгорания органического топлива, например природного газа, содержат в значительной концентрации углекислый газ и водяной пар. Излучение и поглощение в такой среде — это существенные эффекты, которые необходимо учесть при расчете теплообмена в камерах сгорания. Уровень температуры газа в объеме определяется балансом между теплотой сгорания топлива и теплоотводом к тепловоспринимающим поверхностям. В зависимости от уровня температуры газа изменяется соотношение между переносом теплоты излучением и конвекцией.
Рассмотрим замкнутую систему N изотермических поверхностей, ограничивающих объем, заполненный излучающим и поглощающим газом при температуре ТГ (рис. 4.13). Предположим, что газ в камере сгорания хорошо перемешан, так, что его температура ТГ примерно постоянна по объему. Температуры поверхностей Ti также предполагаются известными. Требуется рассчитать радиационный теплообмен в такой системе, т.е. найти плотности результирующего потока излучения Eрезi на каждой поверхности.
87) Осредненный (по поверхности КС) коэффициент теплоотдачи.
Осредненный коэффициент теплоотдачи характеризует интенсивность процесса на всей поверхности КС через количество теплоты на единице поверхности в единицу времени при заданном температурном напоре и учитывающий все многообразие реальных условий процесса. Расчет
