- •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.
Для уменьшения вибрации самого здания, в котором расположена лаборатория, фундамент стендов выполнен в виде монолитного бетонного блока, не связанного жестко с фундаментом здания. Под лабораторией находится технический подвал, фундамент стенда закладывают в помещении подвала и выполняют его в виде шахты с массивными стенками.
Двигатель внутреннего сгорания и тормозная установка связаны муфтой, выполненной в виде короткого двухшарнирного карданного вала автомобильного типа с телескопическим шлицевым сочленением одной из вилок шарнира с наконечником вала.
172) Типы тормозных устройств.
Применяемые при испытаниях двигателей различные виды тормозов служат для создания внешнего сопротивления, которое поглощает развиваемую двигателем мощность. Тормозные устройства различаются в зависимости от принципа создания тормозного момента. Механические, воздушные, гидравлические и индукторные тормоза используют только для торможения двигателей, а электрические и комбинированные тормоза также для пуска, холодной обкатки двигателя, определения мощности механических потерь.
Вмеханических тормозах развиваемая двигателем механическая энергия поглощается работой сил трения, затем эта энергия превращается в тепло, отводимое в охлаждающую воду. Механические тормоза просты по устройству, однако обладают малой энергоемкостью, неудовлетворительной характеристикой и недостаточной способностью к саморегулированию (момент торможения почти не зависит от частоты вращения).
Ввоздушных тормозах развиваемая двигателем мощность затрачивается на перемещение и частично на нагрев воздуха.
Гидравлические тормоза отличаются высокой энергоемкостью, просты по конструкции и поэтому получили широкое распространение в практике
стендовых испытаний двигателей. Поглощаемая ими энергия расходуется на гидродинамическую работу и работу сил трения вращающегося ротора о жидкость. Энергия торможения превращается здесь в тепловую и расходуется на нагрев жидкости (обычно воды). Недостатками гидравлических тормозов являются: невозможность использования (рекуперации) энергии, вырабатываемой двигателем; большой расход охлаждающей воды (20 + 27 л/(кВт-ч)); малый диапазон регулирования по скоростному и нагрузочному режимам; невозможность проворачивания коленчатого вала двигателя от тормоза и большие трудности автоматизации регулирования тормозной мощности.
В индукторных тормозах торможение осуществляется с помощью вихревых токов, возникающих в монолитном магнитопро-воде при его перемагничивании. Взаимодействие основного магнитного поля ротора с магнитным полем вихревых токов статора создает сопротивление вращению ротора. Индукторные тормоза просты по конструкции, компактны, достаточно энергоемки и надежны в эксплуатации. Их недостатки заключаются в невозможности использования для прокрутки коленчатого вала двигателя и рекуперации поглощаемой тормозом механической энергии.
Электрические тормоза, обладающие рядом преимуществ по сравнению с механическими и гидравлическими, нашли широкое применение в испытательной практике. В силу обратимости электрических машин они могут работать как в генераторном, так и в двигательном режиме, выполнять операции пуска, холодной обкатки и вращать коленчатый вал двигателя, что необходимо для определения мощности механических потерь. Тормоза этого типа обеспечивают плавно регулируемую и устойчивую нагрузку для испытуемого двигателя в достаточно широком диапазоне скоростных режимов. Электрические тормоза подразделяются на тормоза постоянного и переменного тока.
173) Типы газоанализаторов.
Газоанализатор – это специальное устройство, с помощью которого определяют количественный (какие газы присутствуют) и качественный (сколько каждого газа) состав газовой смеси
Спомощью этих агрегатов:
•Выполняют экологический контроль концентрации загрязняющих веществ.
•Испытывают топочно-горелочные и газоочистные устройства.
•Определяют безопасность работ с огнем в подвалах и колодцах и т.д.
Классифицируют это оборудование по разным признакам. Его различают по:
Конструктивному исполнению. Существуют стационарные,
переносные (для работы на разных участках производства) и портативные (первичное средство защиты).
Способу действия. Производят ручные и автоматические анализаторы.
Количеству измеряемых компонентов (примесей). Можно найти однокомпонентные и многокомпонентные устройства. Полар – многокомпонентный.
Количеству каналов измерения (точек отбора пробы). Есть агрегаты одноканальные и многоканальные. СИГМА-1М – многоканальный.
Есть разные типы газоанализаторов в зависимости от принципа их работы. В этом случае оборудование разделяют на:
Электрохимические газоанализаторы. В основе их работы лежит процесс электролиза. Благодаря встроенным электродам происходит измерение пропорций измеряемого газа. Чувствительный сенсор — ячейка
— обнаруживает утечку, а также контролирует токсичные, инертные и прочие виды газов.
Термокаталитические. Считаются более распространенной модификацией. Проводят измерения на основании объема выделенного тепла в результате сгорания газа.
Полупроводниковые. В основе — сопротивление полупроводника с металлокисдным напылением при контакте с газовой средой.
Оптико-акустические газоанализаторы. Встроенные сенсоры проводят анализ спектра поглощения инфракрасных лучей разными видами газов. Высокая чувствительность датчиков позволяет использовать их для определения взрывоопасных и токсичных концентраций.
Термокондуктивные. Измерения производятся с учетом разницы показаний теплопроводности.
Гальванические. Результаты основаны на окислительном процессе элементов принципиальной схемы датчика.
Интерферометрические. В основе — измерение коэффициента рефракции (преломляющие способности) газа.
Фотоионизационные. Принцип работы заключается в ионизации газа с помощью ультрафиолетовых лучей.
Пиролитические. Функционирование происходит на основании пиролиза (термическое разложение), в результате которого образуется оксид.
174) Перспективы развития транспортных силовых установок.
Перспективы развития транспортных силовых установок
1.Развитие силовых установок для стационарной энергетики стоит рассматривать совместно с транспортными энергетическими установками
2.При оценке эффективности энергетических установок, а также типа топлива, необходимо проводить эксергетический анализ
3.Необходимо разработать концепцию создания "универсального топлива". Данное топливо должно быть универсально как с точки зрения его получения (синтез из нефти, из природного газа, из каменного угля, а также
