
- •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.

2.Некачественная приварка фланца патрубка отсоса картерных газов к корпусу воздушного фильтра (попадание масла в воздушный фильтр).
3.Низкое качество или некачественный монтаж маслоотражательных колпачков.
4.Наличие зазора между направляющей втулкой клапана и посадочным отверстием головки блока цилиндров.
5.Абразивный износ цилиндров, поршневых колец, поршней, направляющих втулок (в этом случае дефект устраняется за счет владельца).
6.Износ поршневых колец (без износа цилиндров), завышенный тепловой зазор колец, совпадение замков колец в линию, неприлегание колец
к"зеркалу" цилиндров, большой зазор по высоте колец в канавках поршней.
7.Задиры, риски, натиры и прочие дефекты на "зеркале" цилиндров.
168)Определение часового и удельного расхода топлива.
Количество топлива, расходуемого двигателем в час, называют
часовым расходом топлива, измеряют= ∆в килограммах∙. и обозначают:
Т , [кг/ч],
где GТ - навеска топлива, г., т - расход навески топлива GТ, с. Часовой расход топлива весовым
способом определяют при помощи весов и секундомера в следующем порядке. При работе двигателя топливо из бака 1 (рисунок 2.3) поступает к двигателю через трехходовой кран 6. Затем, трехходовой кран ставят в положение, когда топливо поступает к двигателю и наполняет емкость 5, установленную на весах 4, через трубку
3. Топливом наполняют емкость, пока стрелка весов не покажет 0 шкалы.
Трехходовой кран после этого возвращают в положение, когда топливо поступает к двигателю из бака 1.
Для проведения измерений трехходовой кран переводят в положение, когда топливо поступает к двигателю только из емкости 5, установленной на весах. В момент перехода стрелки через какое-либо заранее выбранное целое число по шкале весов (например, 200 или 300 г.) включают секундомер и продолжают наблюдать за стрелкой. При переходе стрелки через другие какое-либо целое число по шкале весов (например, 500...600 г.) секундомер выключают и трехходовым краном переводят питание двигателя из топливного бака. Разница в показаниях весов в начале и конце измерения времени будет представлять собой навеску топлива GТ (г.), а время расхода этой навески - т , с.
Для определения удельного расхода топлива воспользуемся формулой
ниже: |
|
= |
|
|
|
|
– часовой расход топлива, гр/ч |
|
|
|
л.с.*ч) |
|
- удельный расход топлива, гр/( |
|
|
– мощность, л.с. |
|
|
|
169) Проведение типовых испытания для получения основных характеристик силовых установок.
В лабораторном практикуме приводятся методика проведения стендовых испытаний по определению мощностных и экономических показателей двигателей внутреннего сгорания.
Испытательный стенд должен иметь оборудование для измерения следующих показателей:
oвращающего момента двигателя с точностью ±0.5 % от максимальных показаний, на которые рассчитана измерительная система: частоты вращения коленчатого вала с точностью ±0.5 %;
o расхода топлива с точностью ±1 %;
o температуры охлаждающей жидкости с точностью ±2 °С; o температуры масла в смазочной системе с точностью ±2 °С: o барометрического давления с точностью ±20 кПа
oугла опережения зажигания или начала подачи топлива с точностью ±1 градус угла поворота коленчатого вала испытываемого двигателя:
o давления наддува с точностью 0.05 кПа
Частоту вращения можно измерять приборами двух типов суммарными счетчиками, фиксирующими число оборотов за определенный отрезок времени, и тахометрами, которые дают текущее значение частоты вращения Б зависимости от принципа действия тахометры могут быть центробежными и электрическими.
Расход топлива определяют с помощью устройств показывающих объемный или массовый расход Продолжительность опытов должна быть не менее 30 сек.
Расход воздуха замеряют с помощью специального расходомера (воздухомера) или с помощью устройств, имеющих на впускном тракте измерительную насадку.
Для определения температуры (в зависимости от пределов изменения температуры и расположения точки, температуру которой необходимо замерить) применяют следующие приборы: жидкостные термометры, термометры сопротивления, термопары и термометры манометрического типа
Угол опережения зажигания или начала подачи топлива на стенде определяется с помощью стробоскопического устройства.
Условия стендовых испытаний автомобильных двигателей определяются ГОСТ 14846-81 «Двигатели автомобильные Методы
стендовых испытаний» и предусматривают соблюдение следующих требований:
испытываемый двигатель и применяемые эксплуатационные материалы должны соответствовать техническим условиям:
температура окружающего двигатель воздуха в процессе испытаний не должна превышать +40 °С:
показатели двигателя должны определяться при установившемся
режиме работы, при котором вращающий момент, частота вращения, температура охлаждающей жидкости и масла за время измерения изменяются не более чем на ±2 %.
Стандарт ГОСТ 14846-81 устанавливает объем и методы испытаний для определения:
•мощностных и экономических показателей при полных нагрузках (мощности нетто и брутто);
•мощностных и экономических показателей при частичных нагрузках;
•показателей на холостом ходу;
•условных механических потерь;
•равномерности работы цилиндров;
•безотказности работы;
•дымности отработавших газов.
170-171) Формирование облика современной лаборатории для проведения типовых и исследовательских испытаний силовых установок. Основное оборудование
В стационарных условиях двигатели внутреннего сгорания испытывают в отведенных для этой цели и соответствующим образом оборудованных помещениях (боксах) на специальных установках – стендах.
Состав стенда:
1.Рама стенда, на которой устанавливается испытуемый двигатель (ДВС) соединенный карданным валом с асинхронным электродвигателем и другие необходимые системы и устройства
2.Приводной асинхронный электродвигатель для запуска, вращения и торможения дизельного двигателя
3.Преобразователь частоты для управления электродвигателем
4.Датчик частоты вращения (энкодер)
5.Электронные платы для связи преобразователя частоты с датчиком вращения и компьютером
6.Рекуператор для передачи энергии торможения в промышленную
сеть
7.Промышленный компьютер для регистрации сигналов датчиков, управления преобразователем частоты и асинхронным двигателем и выполнения алгоритма (методики) обкатки
8.Датчики, кабели, блоки питания датчиков и электронных плат
9.Программно-методическое обеспечение
10.Вспомогательные системы: питания ДВС воздухом, удаления отработавших газов, топливная система питания ДВС, питания и регулирования температуры масла, питания и регулирования температуры охлаждающей жидкости. Допускается изготовление вспомогательных систем непосредственно Заказчиком.
Лаборатория для испытаний двигателей размещена в здании, специально спланированном именно для таких целей. Инженерное оборудование рассчитано и спроектировано таким образом, что к каждому объекту испытаний подается потребное количество электроэнергии, воды, воздуха и топлива. Помещение оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией, канализационными коммуникациями, устройствами для эффективного глушения шума отработавших газов двигателей, подъемными и транспортными средствами.
Испытательный бокс разделен на моторную часть, в которой установлен испытуемый двигатель, и пультовую для испытателей. Последняя вынесена в общий зал для наблюдений. Благодаря этому обслуживающий персонал оказывается в помещении, изолированном от моторной части бокса, и может работать в спокойных условиях, управляя двигателем на расстоянии. Визуальное наблюдение за работающим двигателем ведется через застекленный проем в звуконепроницаемой перегородке.
Для повышения эффективности гашения шума стены лаборатории облицованы панелями из пористых материалов. В порах звуковые волны вызывают колебания воздуха, и вследствие возникновения внутреннего трения звуковая энергия колебаний частично преобразуется в тепло.
Моторный бокс оснащен кран-балкой с электрической талью. Испытуемый двигатель установлен на подмоторную плиту и муфтой соединен с электрической тормозной машиной постоянного тока, которая сблокирована с устройством (динамометром) для замера крутящего момента. В боксе размещены также масляный и водяной радиаторы, с помощью которых поддерживают необходимый тепловой режим испытуемого двигателя.
В помещении для наблюдений у застекленного звуконепроницаемого проема стены расположены пульт управления установкой, приборный шкаф и осциллограф для записи параметров быстротекущих процессов. Силовые шкафы, умформер, компрессорное оборудование, водо-маслоотстойники, ресивер, холодильник и другое вспомогательное оборудование испытательной установки размещены в техническом подвале лаборатории.
Лаборатория оснащена приточно-вытяжной вентиляцией. Вентилятор всасывает воздух через калорифер и подает его в камеру ввода в помещение, в которое он поступает через отверстия в верхнем перекрытии. Из помещения воздух отсасывают вентилятором через решетку зоны испытательного стенда в шахту, расположенную под стендом в подвальном помещении.