
- •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.

Пьезоэлектрическая форсунка: Самым совершенным устройством,
обеспечивающим впрыск топлива, является пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка). Форсунка устанавливается на дизельных двигателях, оборудованных системой впрыска
Common Rail.
Преимуществами пьезофорсунки являются быстрота срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана), и как следствие возможность многократного впрыска топлива в течение
одного цикла, а также точная дозировка впрыскиваемого топлива. Количество впрыскиваемого топлива определяется:
-длительностью воздействия на пьезоэлемент;
-давлением топлива в топливной рампе.
140) Очистка топлива.
Топливо, поступающее к насосу высокого давления и форсункам, не должно содержать механических примесей, вызывающих повреждение или повышенный износ деталей топливной аппаратуры. Поэтому в системе питания дизелей топливо многократно фильтруют. На двигателях обычно устанавливают два последовательно работающих топливных фильтра: грубой и тонкой очистки.
Фильтр грубой очистки топлива предназначается для отсеивания из топливной смеси частиц пыли, грязи, мусора, ржавчины и воды. Попадание этих веществ в систему подачи топлива позволяет избежать создания пробок в топливных трубках, а также засорения форсунок. Отделение воды из
дизеля осуществляется с помощью фильтрующего водоотталкивающего материала Сепарированная вода и крупные механические примеси собираются в водосборнике внизу корпуса фильтра. В некоторых случаях для контроля воды в водосборнике используется датчик наличия воды в топливе. Слив воды осуществляется вручную, путем открытия сливной пробки или нажатия на кнопку.
Фильтр тонкой очистки топлива. Пройдя через фильтр грубой очистки, топливо нагнетается подкачивающим насосом в фильтр тонкой очистки. Очищение дизеля в фильтре тонкой очистки является финальной стадией очищения от механических примесей перед тем, как топливо поступит в ТНВД.
Современные топливные фильтры выполняют следующие дополнительные функции:
1)Предварительный подогрев топлива электрическим способом, охлаждающей жидкостью или возвращающимся потоком топлива.
2)Информирование об интервале технического обслуживания с помощью измерения дифференциального давления.
3)Применение заполняющих и прокачивающих устройств. После замены фильтрующего элемента топливная система заполняется прокачивается ручным подкачивающим насосом, который обычно встроен в крышку корпуса фильтра.
141) Системы питания многотопливных двигателей.
Многотопливным называют двигатель, работающий как на тяжелых (дизельное топливо и др.), так и на легких (бензин и др.) фракциях нефти. При правильной организации рабочего процесса многотопливного быстроходного дизеля можно добиться достаточно эффективного сгорания в нем моторных топлив различных видов. Если к тому же создать условия для соответствующего смесеобразования, то нагрузка на детали дизеля
увеличивается незначительно. Применение специальных камер сгорания обеспечивает одинаковые значения давления в конце сгорания как бензина, так и дизельного топлива.
Для нормального функционирования многотопливных двс необходимо: обеспечить надежное и устойчивое сгорание топлива независимо от его сорта на всех скоростных и нагрузочных режимах двигателя. Это достигается подогревом воздуха на всасывании, обеспечением соответствия угла опережения впрыска сорту топлива и режиму работы двигателя, поддержанием нормального теплового режима двигателя.
Снижение мощности, вызываемое применением топлива с меньшим удельным весом и изменением его фракционного состава, должно быть компенсировано изменением хода рейки насоса высокого давления при максимальной подаче, созданием надежной, исключающей парообразование топлива системы питания путем повышения давления топлива в топливопроводах низкого давления, обеспечения циркуляции топлива в системе для удаления образовавшихся паров топлива, установки надежной топливной аппаратуры,
Насос может быть использован на многотопливных двигателях (бензины и другие топлива), для чего увеличенная по диаметру до 17 мм плунжерная пара снабжается дренажной полостью и смазывается от циркуляционной смазочной системы двигателя и имеет свой собственный фильтр на ТНВД фильтр
На (ТНВД) предусмотрено два положения упора на рычаге управления подачей топлива: одно положение для работы на топливах, близких к дизельному топливу, второе — для работы на бензине и других топливах, по фракционному составу близких к бензину.
Следует напомнить, что при увеличении степени сжатия в области ее высоких значений (е = 20 и выше) использование теплоты улучшается весьма незначительно. Таким образом, применение особо высоких степеней сжатия оказывается нерациональным, за исключением тех случаев, когда двигатель
предназначается для работы на топливе, отличающемся низкой. Поэтому многотопливные двигатели выполняются с повышенными степенями сжатия.
142) Основные направления развития систем питания топливных двигателей.
Основным направлением развития топливных систем бензиновых двигателей является массовое внедрение систем непосредственного впрыска топлива в цилиндр. Проводятся исследования по подаче топлива с расслоение заряда в цилиндре. Данный способ смесеобразования позволяет улучшить экологические и экономические показатели бензиновых двигателей, а также, возможно, позволит отказаться от принудительного воспламенения и перейти к более выгодному воспламенению от сжатия.
Для дизельных средне- и высокооборотных двигателей перспективным является внедрение топливных систем с регулируемым давлением впрыскивания. Регулирование давления позволяет оптимизировать смесеобразование в цилиндрах на всех режимах работы двигателя. Эти параметры так же влияют на топливную экономичность и содержание вредных компонентов в отработавших газах. К данным системам относится аккумуляторная система топливоподачи.
Альтернативные виды топлива, такие как, водород, биодизель, биогаз, спирты и эфиры сегодня почти не используются, хотя и обладают более лучшими экологическими показателями. До сих пор нефтяные топлива остаются приоритетными по соотношению энергоемкость цена.
143) Управление работой транспортных двигателей.
Системой управления двигателем называется электронная система управления, которая обеспечивает работу двух и более систем двигателя.
Система является одним из основных электронных компонентов электрооборудования автомобиля.
Помимо традиционных систем впрыска и зажигания под управлением электронной системы находятся: топливная система, система впуска, выпускная система, система охлаждения, система рециркуляции отработавших газов, система улавливания паров бензина, вакуумный усилитель тормозов.
Электронный блок управления двигателем принимает информацию от датчиков и в соответствии с заложенным программным обеспечением формирует управляющие сигналы на исполнительные устройства систем двигателя. В своей работе ЭБУ взаимодействует с блоками управления автоматической коробкой передач, системой ABS (ESP), электроусилителя руля, подушками безопасности и др.
В результате работы системы управления дизелем реализуются следующие основные функции:
1.Регулирование количества впрыскиваемого в цилиндр топлива;
2.Обеспечение опережения подачи топлива;
3.Регулирование давления впрыска (только в системе Common-Rail);
4.Регулирование частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу;
5.Подавление колебаний в трансмиссии при изменении крутящего момента (переключение передач в АКПП);
6.Ограничение максимальной частоты вращения;
7.Регулирование давления наддува;
8.Регулирование рециркуляции отработавших газов;
9.Охлаждение перепускаемых отработавших газов;
10.Обеспечение регенерации сажевого фильтра;
11.Облегчение запуска двигателя при низких температурах.