1. Теми теоретичного дослідження курсової роботи

1. Сучасні двигуни внутрішнього згорання.

2. Пневматичний транспорт.

3. Трубопровідний транспорт.

4. Авіаційний транспорт.

5. Транспортні засоби спеціального призначення.

6. Автомобільний транспорт.

7. Залізничний транспорт.

8. Морський і річковий транспорт.

9. Транспортні споруди залізничного транспорту.

10. Морські порти.

11. Нетрадиційні види літальних транспортних засобів.

12. Розробка і впровадження нових транспортних засобів.

13. Суднові енергетичні установки.

14. Цивільна авіація. Впровадження реактивної техніки.

15. Нетрадиційні види водного транспорту.

16. Особливості митного контролю автомобільного транспорту.

17. Особливості митного контролю морських суден.

18. Особливості митного контролю залізничного транспорту.

19. Екологія автомобільного транспорту.

20. Повітряний транспорт.

21. Міський транспорт: проблеми перспективи розвитку.

22. Екологія залізничного транспорту.

23. Тенденції та перспективи розвитку залізничного транспорту.

24. Перспективи розвитку транспортної галузі до Євро-2012.

25. Нетрадиційні види та перспективи розвитку транспортних засобів.

26. Технології митного контролю транзитних перевезень.

27. Методи управління та митного контролю зовнішньоекономічної

діяльності.

2. Визначення основних параметрів тепловозного дизеля

У тепловозного дизеля кількість тактів дорівнює , кількість циліндрів – , він розвиває ефективну потужність , при частоті обертів колінчастого вала n. Діаметр циліндра – D, хід поршня – S, питома ефективна витрата палива – G, механічний ККД дизеля – _m, ККД силової передачі тепловоза з урахуванням витрат енергії на допоміжні потреби локомотива – _пер.

Необхідно визначити:

– середній ефективний тиск Р_е і середній індикаторний тиск Р_і, МПа;

– середню швидкість поршня в м/сек;

– часові витрати пального дизелем q, кг/год;

– кількість пального, що подається в циліндр за цикл, г/цикл;

– ефективний (_е) та індикаторний (_i) ККД дизеля;

– питомі індикаторні витрати палива, кг/кВат∙год;

– загальний ККД тепловоза _T;

– дотичну потужність тепловоза N^T_D, кВат.

3. Основні теоретичні дані до виконання курсової роботи

Середнім індикаторним тиском Р, називають умовний постійний тиск газів під дією якого на поршень за один його хід від ВМТ до НМТ виконується робота рівна роботі за один робочий цикл.

У дійсному робочому циклі середній індикаторний тиск має менше за теоретичне значення через округлення індикаторної діаграми в розрахункових точках C, Z', Z, а також унаслідок того, що горіння палива починається до приходу поршня у ВМТ, через різну початкову і кінцеву швидкості згоряння, початок відкриття випускного клапана до приходу поршня у НМТ, а з іншого боку – через наявність насосних утрат під час впускання повітря та випускання відпрацьованих газів. Утрати на округлення враховуються коефіцієнтом повноти індикаторних діаграм  . Індикаторна діаграма для двотактного дизеля наведена на рис. 1, а для чотиритактного карбюраторного двигуна на рис. 2, 3.

Рис. 1. Індикаторна діаграма двотактного дизеля з прямопотоковою продувкою:

а – початок стискання, б – початок випуску, с – початок впорскування палива

Рис. 2. Індикаторна діаграма чотиритактного карбюраторного двигуна:

a — початок стискання, b — початок випускання відпрацьованих газів,

с — запалення робочої суміші від електричної іскри

Рис. 3. Діаграма випускання і впускання чотиритактного двигуна:

a — початок стискання (закрився впускний клапан),

b — початок випускання відпрацьованих газів (насосні витрати).

На рисунках прийняті такі позначення:

НМТ – нижня мертва точка переміщення поршня;

ВМТ – верхня мертва точка переміщення поршня;

P_a – атмосферний тиск;

P_r – тиск випуску відпрацьованих газів;

V_h – робочий об’єм циліндра;

V_c – об’єм камери згорання;

V_f – повний об’єм циліндра;

V_a – об’єм стискання робочої суміші для карбюраторних двигунів, або повітря для дизелів;

Для чотиритактних двигунів коефіцієнт повноти діаграми  = 0,92 – 0,97, а для двотактних –  = 0,38 – 1,0. Більші значення  вибирають для розрахунку параметрів двигунів з електричним запалюванням, менші – для дизелів.

У двигунах з розділеною камерою згоряння (вихрових і передкамерних) додаткові втрати, що виникають під час перетікання робочої суміші з однієї частини камери в іншу, враховуються коефіцієнтом  = 0,9 – 0,95.

У роботі в режимі номінальної потужності для:

 чотиритактних бензинових двигунів без наддуву Р = 0,4 – 1,2 МПа, а для газових Р = 0,6 – 0,9 МПа;

 чотиритактних дизелів без наддуву Р = 0,75 – 1,2 МПа, а відповідно з наддувом Р = 1,4 – 3,0 МПа;

 двотактних без наддуву Р = 0,5 – 0,9 МПа, з наддувом Р = 1,0 – 3,2 Мпа.

Індикаторною називають потужність, що розвивають гази всередині циліндра двигуна.

Індикаторна потужність, кВт:

 для чотиритактних двигунів:

N = (Р∙i∙V∙п)/120, (1)

де Р  середній індикаторний тиск, МПа;

і  число циліндрів двигуна;

V  робочий об'єм циліндра, л;

п  частота обертання колінчатого вала, хв^-1;

 для двотактних двигунів:

N = (Р∙i∙V∙п)/60. (2)

Економічність перебігу дійсного циклу оцінюється двома показниками: індикаторним ККД _і і питомою витратою палива g на одиницю індикаторної потужності за одиницю часу.

Індикаторним ККД називається відношення теплоти, перетвореної на меха­нічну роботу за робочий цикл, до теплоти, витраченої паливом під час згоряння.

У роботі в режимі номінальної потужності для бензинових двигунів _і = 0,25  0,40; для газових  _і = 0,38  0,38; для чотиритактних дизелів  _і = 0,39  49, а для двотактних  _і = 0,39  0.53.

Значення індикаторного ККД _і завжди нижче термічного ККД , тому що він ураховує не тільки відведення теплоти до більш холодного джерела, але і втрати, пов’язані з неповнотою згоряння, відведенням теплоти до стінок, а також з відпрацьованими газами, дисипацією, витоками газу через нещільності тощо.

Економічність дійсного циклу можна оцінити також за питомою інди­­каторною витратою палива g, г/кВтгод;

g = 1000G /N, (3)

де G – годинна витрата рідкого палива, кг.

У роботі в режимі номінальної потужності для:

– бензинових двигунів g = 205  330 г/кВтгод;

– дизелів чотиритактних g = 175  220 г/кВтгод;

– дизелів двотактних g = 163  230 г/кВтгод.

Споживач не може повністю використати індикаторну потужність, оскільки деяка її частина неминуче витрачається на подолання різних опорів усередині двигуна. Цю частину потужності називають потужністю механічних втрат. До неї належить потужність, що витрачена на таке: тертя між деталями двигуна, що рухаються (наприклад, тертя поршнів і поршневих кілець), між деталями, що рухаються, і повітрям, оливою (маховик, шатун та ін.); приведення в дію допоміжних агрегатів і пристроїв двигуна (насосів, генератора тощо); очищення і наповнення циліндра (насосні витрати); приведення нагнітача (при механічному приведенні від колінчастого вала).

Потужність, що безпосередньо знімається з колінчастого вала двигуна, називається ефективною.

Середній ефективний тиск Р – це умовний постійний тиск газів у циліндрі, що за один хід поршня виконує роботу, рівну ефективній роботі циклу.

Аналогічно до індикаторної потужності ефективну потужність двигуна можна визначити через Р, кВт:

N = (Р∙i∙V∙п)/30. (4)

Середній ефективний тиск характеризує корисну потужність двигуна

Р_е = Р_і – Р_m, (5)

де Р_m – середній тиск механічних витрат, що характеризує конструктивні особливості кожного двигуна та якість експлуатаційних матеріалів, які використовуються для виготовлення двигуна.

Середня швидкість руху поршня характеризує конструкцію двигуна з точки зору теплової та динамічної потужності, а також інтенсивності спрацювання деталей, що можна назвати триботехнічною характеристикою роботи двигуна. Швидкість поршня залежить від співвідношення діаметра поршня до довжини його ходу. У сучасних дизельних двигунах середня швидкість поршня дорівнює 7 – 10 м/с.

Відношення ефективної потужності до індикаторної характеризує механічні втрати у двигуні та називається механічним ККД.