Методические указания и контрольные задания по дисциплине «Тракторы и автомобили. Двс»






Скачать 484.13 Kb.
НазваниеМетодические указания и контрольные задания по дисциплине «Тракторы и автомобили. Двс»
страница2/4
Дата публикации27.01.2015
Размер484.13 Kb.
ТипМетодические указания
top-bal.ru > Право > Методические указания
1   2   3   4

Основной


1. Гельман Б.М., Москвин М.В. Сельскохозяйственные тракторы и автомобили. – М.: Колос, 1993.

2. Николаенко А.В. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. – М.: Колос, 1992.

3. Кутьков Г.М. Теория трактора и автомобиля. – М.: Колос, 1996.

4. Луканин В.Н., Морозов К.А., Хачиян А.С. и др. Двигатели внутреннего сгорания: Учебник. В 3-х кн. Изд. 2-е, перераб. и дополн. Кн. 1: Теория рабочих процессов. /Под ред. В.Н. Луканина. - М.: Высшая школа, 2005.- 479с.

5. Луканин В.Н., Алексеев И.В., Шатров М.Г. и др. Двигатели внутреннего сгорания: Учебник. В 3-х кн. Изд. 2-е, перераб. и дополн. Кн. 2: Динамика и конструирование. /Под ред. В.Н. Луканина и М.Г. Шатрова. - М.: Высшая школа, 2005. - 400 с.

6. Луканин В.Н., Шатров М.Г., Кричевская Т.Ю. и др. Двигатели внутреннего сгорания: Учебник. В 3-х кн. Изд. 2-е, перераб. и дополн. Кн. 3: Компьютерный практикум. Моделирование процессов в ДВС. /Под ред. В.Н. Луканина и М.Г. Шатрова. - М.: Высшая школа, 2005.-414 с.

Дополнительный


1. Гуревич А.М и др. Конструкция тракторов и автомобилей. – М.: Агропромиздат, 1989.

2. Двигатели внутреннего сгорания. / Под общ. ред. А.С. Орлина. – М.: Машиностроение, 1990.

3. Двигатели внутреннего сгорания. / Под ред. В.Н. Луканина. – М.: Высшая школа, 1995.

4. Скотников В.А., Мащенский А.А., Солонский А.С. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. – М.: Агропромиздат, 1986.

5. Тракторы (теория). Учебник для вузов / Под общ. ред. В.В. Гуськова. – М.: Машиностроение,1989.

6. Кутьков Г.М. Технологические основы и тяговая динамика мобильных энергетических средств. Учебное пособие. – М.: МГАУ, 1999, 2000.

7. ГОСТ 15846-81. Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний. – М.: Стандарты, 1984.

8. ГОСТ 18509-88. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний. – М.: Стандарты, 1988.
Распределение учебного времени по модулям (разделам) и темам дисциплины

Таблица 1.


^ Темы, разделы дисциплины


Лекции (перечень рассматриваемых вопросов)


Ч

а

с

о

в


Практические занятия, семинары, лабораторные работы


Ч

а

с

о

в


Виды и содержание самостоятельной работы студентов


Ч

а

с

о

в

Методическое обеспечение разделов (учебники, учебные пособия, метод. указания)

Форма контроля

знаний

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1. Показатели энергетических установок на базе ДВС

1. Содержание и задачи курса. Энергетические установки с использованием ДВС. Индикаторные диаграммы ДВС, значение параметров в характерных точках индикаторных диаграмм.


2

1.Техника безопасности и противопожарные мероприятия. Методы стендовых испытаний ДВС. Установки и при-

боры для испытаний ДВС. Методика и обработка результатов испытаний.

2

Лаб. работа №1.

Оформление отчета.

Проработка материала лекции №1. Основные термины и виды испытаний ДВС в соответствии с ГОСТ 18509-95 и ГОСТ 14846-81.

2

1. Энергетические машины и установки. Двигатели внутреннего сгорания.

Николаенко А.В., Шкрабак В.С. СПб. 2004 г.

Собеседование.

2. Индикаторные показатели ДВС. Механические потери и эффективные показатели работы ДВС.


2. Основные показатели работы ДВС. Индикаторные показатели рабочего цикла ДВС. Индикаторная мощность, среднее индикаторное давление, индикаторный КПД. Связь индикаторных показателей с другими показателями работы двигателя.


2

2.Снятие и обработка индикаторных диаграмм ДВС.



2

Лаб. работа №2.

Оформление отчета.

Построение индикаторных диаграмм 2-х тактных двигателей. Анализ индикаторных диаграмм. Проработка материала лекции №2.



2

2.. Теория рабочих процессов. ДВС. (Под редакцией В.Н. Луканина) Т. 1, 2, 3. М.: Высшая школа 2005,




3. Действительные рабочие процессы цикла ДВС.


3. Механические потери в ДВС. Показатели механических потерь. Эффективная мощность, среднее эффективное давление. Связь эффективных показателей с показателями работы ДВС.


2

3. Определение условных механических потерь ДВС. Кино: "Двигатели внутреннего сгорания". 2 части.


2

Лаб. работа №3.

Оформление отчета.

Система охлаждения и смазочная система.

Проработка материала лекции № 3.


2

Методические указания к проведению лабораторных работ по ДВС. Беляков В.В., Максимов А.Т. и др. СПб. СПбГАУ 2000 г.







4. Процесс газообмена в ДВС. Процесс впуска и наполнения цилиндра свежим зарядом. Коэффициент наполнения. Процесс выпуска отработавших газов. Коэффициент остаточных газов. Фазы газораспределения.


4

4. Регуляторная характеристика дизеля. Кино: "Газообмен в ДВС".

2 части.

4

Лаб. работа №4.

Оформление отчета.

Основы расчета механизма газораспределения ДВС. Проработка материала лекции №4.


2

































Продолжение таблицы 1




5. Процессы сжатия и сгорания в ДВС легкого топлива и в дизелях.

2

5. Скоростная характеристика ДВС. Кино: "Смесеобразование в ДВС". 2 части.

2

Лаб. работа №5.

Оформление отчета.

Системы питания ДВС Показатели токсичности ОГ. Проработка материала лекции №5.

4










6. Процесс расширения. Определение основных размеров и удельных показателей работы ДВС.


2

6. Лаб. работа №6.

Характеристики топливного насоса высокого давления.


2

Лаб. работа №6.

Оформление отчета

Кинематика и динамика ДВС. Проработка материала лекции №6.



4







4. Тепловой баланс ДВС.


7. Тепловой баланс ДВС. Определение составляющих теплового баланса двигателя.

2

7. Тепловой расчет ДВС. Выдача домашнего задания: "Тепловой расчет ДВС".


2

Выполнение домашнего задания и оформление отчета по тепловому расчету ДВС. Проработка материала лекции №7.

6







5. Перспективы развития ДВС.


8. Новые типы двигателей. Пути улучшения мощностных, топливно-экономических и экологических показателей работы ДВС.


2

8. Конструкция, принцип работы, мощностные и топливно-экономические показатели новых типов двигателей.

2

Основы расчета на прочность деталей КШМ и ГРМ. Уравновешивание ДВС. Проработка материала лекции №7.

Подготовка к экзамену.

Консультации

4







Итого по дисциплине час






18






18






26









Раздел 2. ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЮ

2.1. Методические указания по выполнению контрольной работы.

(расчёт действительного рабочего цикла двигателя).

Исходные данные для выполнения контрольной работы выбираются из приложения №1 согласно группе и варианту указанному преподавателем.

Расчёт рабочего цикла выполняется с целью определения индикаторных, эффективных показателей работы двигателя и тепловых условий работы двигателей, определения основных размеров двигателя, построения характеристик и решения ряда вопросов динамики двигателя.

Результаты теплового расчёта зависят от оценки ряда коэффициентов, учитывающих особенности данного двигателя; они будут тем ближе к действительным, чем больше были использованы данные испытаний двигателей близких к проектируемому.

При проектировании двигателя эффективная мощность задаётся конструктору или определяется методом тягового расчёта с учётом тех показателей, которые желательно получить при установке проектируемого двигателя на шасси трактора и автомобиля.

По заданной мощности Ne можно определить рабочий объём цилиндра Vh, а значит и основные размеры двигателя, если выбран тип двигателя (частота вращения, число цилиндров) и известно значение среднего индикаторного давления Pi. Определить значение Pi для проектируемого двигателя можно из индикаторной диаграммы, снятой с двигателя, принятого за прототип, или по параметрам расчётного цикла.

При выполнении контрольной работы Pi определяется по параметрам расчётного цикла.

Пример индикаторной диаграммы бензинового двигателя с обозначениями характерных точек приведены в приложении № 2.
Порядок расчёта.

Определим параметры точек для индикаторной диаграммы с учётом принятых исходных данных проектируемого двигателя.

Тип двигателя: автомобильный, четырехтактный.
2.2. Параметры рабочего тела.
Теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива lo, кг:


Средний элементарный состав для бензина С=0,855; Н=0,145; О=0.

Для дизельного топлива С=0,857; Н=0,133; О=0,01.

Теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива, кмоль:



Где: μв – молярная масса воздуха равная 28,96 кг/кмоль.
^ Количество свежего заряда (горючей смеси), кмоль/кг топлива для бензиновых двигателей:



Где: μт – молярная масса топлива равна 115 кг/кмоль.

^ Количество свежего заряда, кмоль/кг топлива для дизелей:



Общее количество продуктов сгорания, кмоль для бензиновых двигателей при α<1:



Общее количество продуктов сгорания, кмоль для бензиновых и дизельных двигателей при α≥1



Химический коэффициент молекулярного изменения горючей смеси



Параметры окружающей среды и остаточные газы.

Принимаем атмосферные условия: Давление окружающей среды р0=0,1 МПа, температура окружающей среды Т0=293 К.
Давление наддувочного воздуха для турбодизеля pk=(1,6…1,8)р0, МПа.

^ Принимаем показатель политропы сжатия воздуха в компрессоре nк=1,5…1,8. Тогда температура воздуха за компрессором (температура наддувочного воздуха):



Давление остаточных газов, МПа:



или для турбодизеля

Принимаем температуру остаточных газов Tr, К:

бензиновый ДВС Тr=900…1100 К.

Дизель, турбодизель Тr=600…900 К
2.3. Процесс впуска.

Плотность заряда на впуске, - кг/м3

Для бензинового и дизельного ДВС без наддува

Для турбодизеля

Где: Rв – удельная газовая постоянная воздуха. Rв=287 Дж/кг*К

Давление в конце впуска Pa, МПа:



В соответствии со скоростным режимом двигателя nн, мин-1 и качеством обработки внутренней поверхности впускной системы принимаем =2,4…..4 и ωвп=50…..130 м/с.

Где: β2 – коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра; ξвп - коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому ее сечению; ωвп – средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы.

Потери давления на впуске в двигатель ΔPa, МПа



Коэффициент остаточных газов γr:



Где: ∆t - температура подогрева свежего заряда от нагретых деталей двигателя на номинальном скоростном режиме. Для четырехтактных автотракторных двигателей значения Δt принимают в следующих пределах: для бензиновых двигателей –5…+25о; для дизелей без наддува - +20…+40о; для дизелей с наддувом – 0…+10о.

Значения γr для автотракторных двигателей варьируют в следующих пределах для бензиновых и газовых двигателей без наддува – 0,04…0,008; для дизелей без наддува и с наддувом – 0,03…0,06.

Температура в конце впуска Ta, К:



Значения Та в конце впуска: для бензиновых двигателей 320…380К; для дизелей без наддува – 310…350; для дизелей с наддувом – 320…400К.

Коэффициент наполнения ηv:



Для четырехтактных двигателей значение ηv составляет: для бензиновых двигателей 0,75…0,85; для дизелей без наддува – 0,80…0,90; для дизелей с наддувом –0,80…0,95.
2.4. Процесс сжатия.

Определим показатель политропы сжатия n1 по формуле:



Где nн- частота вращения вала двигателя, (исходные данные).

Давление в конце сжатия Рс, МПа:



Температура в конце сжатия Тс, К:



Ориентировочные значения параметров рабочего тела в конце сжатия Рс и Тс на номинальном режиме работы двигателя. Бензиновые двигатели: Рс=0,9…1,6 МПа, Тс=650…800К; для дизелей без наддува: Рс=3,5…5 МПа; Тс=700…900К; для дизелей с наддувом: Рс=6…8 МПа; Тс=900…1000К.

Средняя молярная теплоёмкость для свежего заряда в конце сжатия (без учета влияния остаточных газов) μСvc, кДж/(кмоль*град):



Число молей остаточных газов Мγ, кмоль:



Число молей газов в конце сжатия до сгорания Мс, кмоль:



2.5. Процесс сгорания.

Средняя молярная теплоемкость для продуктов сгорания жидкого топлива (при α<1):


Средняя молярная теплоемкость для продуктов сгорания жидкого топлива (при α≥1):


Число молей газов после сгорания Мz, кмоль:



Расчетный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси β:



Принимаем коэффициент использования теплоты ξ=0,85. Тогда количество теплоты, передаваемой газам на участке cz при сгорании 1 кг топлива Q, кДж/кг:


Количество теплоты, потерянное вследствии химической неполноты сгорания (при α<1):


Температуру в конце сгорания для бензинового двигателя определяют из уравнения сгорания (при α<1), К



При решении данного квадратичного уравнения находим два значения температуры Tz, истинным является значение со знаком «+».

Максимальное давление в конце сгорания (теоретическое) для бензинового двигателя Pz, МПа:


Максимальное давление в конце сгорания (действительное), МПа:




Степень повышения давления λ:



^ Температуру в конце сгорания для дизеля (турбодизеля) определяют из уравнения сгорания, К



Давление в конце сгорания для дизеля определяем из выражения:



^ Принимаем степень повышения давления λ=1,5…1,8, тогда:
Степень предварительного расширения:



Значения максимальной температуры и давления цикла для современных автотракторных двигателей при работе с полной нагрузкой составляют: Бензиновые двигатели: Рz=3,5…5,5 МПа, Тz=2400…2900К; для дизелей: Рz=5…12 МПа; Тz=1800…2300К.
2.6. Процесс расширения.

Для дизеля находим степень последующего расширения:


С учетом характерных значений показателя политропы расширения для заданных параметров двигателя принимаем:

n2=1.23….1,30 для бензинового ДВС

n2=1.18….1,28 для дизеля и турбодизеля
Тогда для бензинового ДВС давление Pb и температура Tb в конце расширения:

, МПа

, К

Для дизеля:





Значения температуры и давления Tb и Pb для современных автотракторных двигателей при работе на номинальном режиме составляют: Бензиновые двигатели: Рb=0,35…0,6 МПа, Тb=1400…1700К; для дизелей: Рb=0,2…0,5 МПа; Тb=1000…1400К. При этом для высокооборотных двигателей характерны более высокие значения.

Проверим правильность ранее принятой температуры остаточных газов





Допустимое отклонение между принятой и полученной температурой Тr не должно превышать 5%. При отклонении полученной температуры Тr более допустимого значения необходимо вернутся в начало расчета и изменить принятую температуру остаточных газов.
2.7. Индикаторные параметры рабочего цикла двигателя.

Среднее индикаторное давление цикла бензинового ДВС для нескругленной индикаторной диаграммы, МПа



^ Среднее индикаторное давление цикла дизеля и турбодизеля для нескругленной индикаторной диаграммы, МПа



Принимаем коэффициент полноты индикаторной диаграммы ν:

Для бензинового ДВС ν=0,94….0,97

Для дизеля и турбодизеля ν=0,92….0,95

Среднее индикаторное давление цикла для скругленной индикаторной диаграммы, МПа:

,

При работе четырехтактных двигателей на номинальном режиме значение Pi находится в следующих пределах: Бензиновые двигатели: Рi=0,8…1,2 МПа; для дизелей без наддува: Рi=0,75…1,05 МПа; для дизелей с наддувом: Рi – до 2,2 МПа;

Индикаторный КПД:



Где Qн – низшая теплота сгорания топлива: бензин = 43,93 МДж/кг

Дизельное топливо = 42,5 МДж/кг
Индикаторный удельный расход топлива, г/(кВт*ч):



Значения индикаторного КПД и индикаторного удельного расхода топлива составляют: Бензиновые двигатели: ηi=0,28…0,38, gi=235…290гр/кВт*ч; для дизелей: ηi=0,42…0,52, gi=175…220гр/кВт*ч.
2.8. Эффективные показатели двигателя.

Предварительно принимаем среднюю скорость поршня Wп.ср.=6…15м/с.

Среднее давление механических потерь, МПа:



Значения коэффициента a и b в уравнении для определения среднего давления механических потерь представлены в таблице 2.
Таблица 2.

Тип двигателя

a, МПа

b, МПа·с/м

Дизели с неразделенной камерой сгорания

0,105

0,012

Дизели с разделенной камерой сгорания

0,105

0,0138

Бензиновые двигатели:

Отношение хода поршня S1 к диаметру цилиндра D (S/D>1)

S/D<1



0.05

0.04



0.0155

0.0135
1   2   3   4

Похожие:

Методические указания и контрольные задания по дисциплине «Тракторы и автомобили. Двс» iconМетодические указания, контрольные задания и задание на курсовой...
«Общая электротехника и электроника», контрольные задания и методические указания по выполнению контрольных заданий, а также задания...

Методические указания и контрольные задания по дисциплине «Тракторы и автомобили. Двс» iconМетодические указания к выполнению контрольных заданий и контрольные...
Методические указания к выполнению контрольных заданий и контрольные задания по дисциплине «Прикладная механика» (тмм и дм и ок)...

Методические указания и контрольные задания по дисциплине «Тракторы и автомобили. Двс» iconМетодические указания и контрольные задания по дисциплине «Экономика организации»
Методические указания предназначены для выполнения контрольной работы по дисциплине «Экономика организации» для студентов заочной...

Методические указания и контрольные задания по дисциплине «Тракторы и автомобили. Двс» iconМетодические указания составлены в соответствии с рабочей программой...
Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников Салаватского индустриального колледжа

Методические указания и контрольные задания по дисциплине «Тракторы и автомобили. Двс» iconМетодические указания и контрольные задания для студентов специальностей:...
Лелеков Т. И. Теоретическая механика. Методические указания и контрольные задания для студентов. − Красноярск, Красноярский филиал...

Методические указания и контрольные задания по дисциплине «Тракторы и автомобили. Двс» iconМетодические указания и контрольные задания для студентов заочников...
Одобрена Методические указания составлены в Предметной (цикловой) соответствии рабочей программой по комиссией дисциплине «Информационные...

Методические указания и контрольные задания по дисциплине «Тракторы и автомобили. Двс» iconМетодические указания и контрольные задания по дисциплине Линейная...
Бикбулатова Г. С. Линейная алгебра. Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения. Уфа: уи ргтэу,...

Методические указания и контрольные задания по дисциплине «Тракторы и автомобили. Двс» icon«Теория вероятностей» Методические указания и контрольные задания...
Теория вероятностей: Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения / Авт сост

Методические указания и контрольные задания по дисциплине «Тракторы и автомобили. Двс» iconТематический план по дисциплине 8 содержание дисциплины 9
Методические указания и контрольные задания для выполнения домашних контрольных работ 16

Методические указания и контрольные задания по дисциплине «Тракторы и автомобили. Двс» iconМетодические указания и контрольные задания по дисциплине «Логистика»
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования



Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2018
контакты
top-bal.ru

Поиск