- •Введение к электронному курсу.
- •1. Определение и краткая характеристика основных механизмов и систем s / двс (кшм, грм, системы топлива подачи, смазки, охлаждения)
- •2. Основные термины: диаметр цилиндра; ход поршня; радиус кривошипа; у объем камеры сгорания; полный и рабочий объем; литраж двигателя; степень сжатия; рабочая смесь; такт; четырех- и двухтактный цикл
- •3.Классификационные признаки автомобильных поршневых двигателей.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 2 Компоновочные схемы поршневых двс (пд). Введение
- •1.Общие требования, предъявляемые к пд при выборе компоновки.
- •2. Рядные, V-образные, w-образные, X-образные, звездообразные компоновочные системы: краткая характеристика, преимущества, недостатки, применение
- •3. Особенности компоновки автотракторных поршневых двигателей (пд).
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 3 Конструкция и расчет деталей и систем Введение
- •1.Общие сведения о качествах конструкций
- •2. Нагруженность деталей двигателя и расчетные режимы
- •3. Циклическая прочности
- •4. Жесткость конструкции
- •5. Удельное давление и износ деталей
- •6. Оценка напряженного состояния деталей д. В. С. И прогнозирование запасов прочности.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 4. Термодинамические циклы поршневых двс Введение
- •1.Общие положения
- •2.Цикл со смешенным подводом теплоты
- •3.Цикл с подводом теплоты при постоянном объеме
- •4.Сравнение термодинамических циклов: а) при одинаковых s и q; б) при одинаковых максимальных Ттр7 и одинаковых минимальных Тара
- •5. Термодинамические циклы пд с наддувом
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 5 Действительные циклы и их индикаторные диаграммы. Введение
- •1.Условия реализации термодинамических циклов в двс
- •2. Действительные циклы пд и их основные отличия от теоретических
- •3.Индикаторные диаграммы четырех- и двухтактного цикла
- •Лекция 6 Процессы действительных циклов и их характеристика. Введение
- •1. Процесс наполнения и его параметры.
- •2. Процесс сжатия и его параметры.
- •3. Процесс сгорания в двигателе с принудительным воспламенением и факторы его определяюшие.
- •4. Фазы процесса сгорания в двигателях с самовоспламенения и факторы его определяющие.
- •5. Виды нарушений процесса сгорания и факторы их определяющие.
- •6. Процесс расширения и его параметры.
- •7. Процесс выпуска и его параметры.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 7 Эффективные и оценочные показатели двигателя. Введение
- •Показатели, характеризующие степень совершенства преобразования энергии топлива в индикаторную работу.
- •2. Механические потери и их показатели.
- •3.Эффективные показатели и их взаимосвязь с индикаторами.
- •4. Влияние различных факторов на эффективные показатели.
- •5. Показатели напряженности конструкции, степени форсирования, массогабарттные.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 8
- •Введение
- •1. Скоростные характеристики двигателя: определение, цель и условия получения, анализ, влияние типа двигателя.
- •2. Нагрузочные характеристики двигателя: определение, цель и условия получения, анализ, влияние типа двигателя.
- •3.Регулировочные характеристики: определение, цель и условия получения, анализ.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 9. Мощностные, экономические и экологические показатели работы двигателей, причины их изменения. Введение
- •1. Мощностные показатели: влияние различных факторов и способы повышения индикаторной, эффективной и литровой мощности.
- •2. Экономические параметры: влияния различных факторов и способы снижения удельного индикаторного и эффективного расходов топлива.
- •3.Экологические показатели: влияние состава смеси, нагузки, скоросного и температурного режимов, технического состояния.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 10 Силовые и термические нагрузки на детали двигателя. Введение
- •1. Силы и моменты нагружающие детали кшм
- •2.Температурные напряжения и деформации
- •3. Температурное состояние деталей цилиндропоршневой группы
- •1. Силы и моменты нагружающие детали кшм
- •2.Температурные напряжения и деформации
- •3. Температурное состояние деталей цилиндропоршневой группы
- •4. Тепловые нагрузки на детали двигателя и их тепловая напряженность
- •1. Общие предпосылки к выбору типа двигателя и его компоновки
- •2.Выбор отношения хода поршня к диаметру цилиндра и радиуса кривошипа к длине шатуна.
- •3 Предпосылки к выбору двигателя с учетом эксплуатационно-технических показателей мощности, типа системы охлаждения
- •Контрольные вопросы:
- •Чем ограничивается максимальное значение в пд с искровым зажиганием?
- •Чем ограничивается максимальное значение в пд с самовоспламенением?
- •В чем состоят преимущества и недостатки пд с разными отношениями ?
- •Лекция 12.
- •Введение
- •1.Основные показатели и условия эксплуатации поршневых двигателей.
- •2. Эксплуатационные требования к двигателю.
- •3.Требования к системам охлаждения ,смазки, топливоподачи.
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 13 Модернизация двс для применения альтернативных видов топлива.
- •1. Возможные заменители нефтяных топлив на автомобильном транспорте.
- •Эффективность мероприятий по переводу двс на газовое топливо.
- •Применение генераторов конверсии.
- •Использование синтетических топлив в двс.
- •Особенности применение в двигателе.
- •Работа двигателя на водородном топливе.
- •Контрольные вопросы:
- •Список литературы
2. Нагруженность деталей двигателя и расчетные режимы
Детали двигателя оказываются нагруженными в результате действия сил давления газов, инерции, трения, моментов сил, а также в результате развития колебательных процессов в деталях двигателя. Дополнительные напряжения развиваются в деталях двигателя из-за неравномерного их нагревания и использования технологических приемов сборки, связанных с деформациями сопрягаемых деталей.
Напряженное состояние детали в результате действия механических и тепловых нагрузок оказывается сложным. От возникающих напряжений зависят механическая прочность, надежность, долговечность деталей д.в.с. затраты металла на его изготовление и при эксплуатации и капитальном ремонте.
Величина и характер изменения основных нагрузок, воздействующих на детали двигателя, зависят от режима работы двигателя. При этом расчет деталей на прочность производят для установившихся режимов работы, при которых рассчитываемые детали находятся в наиболее тяжелых условиях. Учитывают также и продолжительность работы двигателя на этих режимах, что является важным для установления зависимости между полученными напряжениями, запасами прочности и показателями надежности.
Для двигателей с искровым зажиганием характерными являются следующие расчетные режимы:
- максимального крутящего момента Мк при частоте вращения п = (0,4...0,б)гс„, когда
давление газов в цилиндре достигает максимальных значений, а силами инерции можно пренебречь;
- номинальной мощности Nт при частоте вращения пн в случае необходимости учета
совместного влияния сил давления газов и сил инерции;
- максимальной частоты вращения холостого хода, при которой силы инерции достигают наибольших значений, а давление газов незначительно.
Для двигателей с искровым зажиганием без ограничителя частоты вращения принимается пххтяк = (1,4...1,б)ян, а с ограничителем частоты вращения пххтах = (1,4...1,б)«н Расчетные режимы для быстроходных дизелей:
- номинальной мощности NeH при частоте вращения пн, когда достигаются наибольшие давления сгорания;
-максимальной частоты вращения холостого хода пххтах =(1,05...1,07)ин, определяемой работой регулятора, при которой максимальные значения имеют силы инерции.
При работе на любом из упомянутых режимов существовать определенная степень нагрева деталей, что приведет к развитию дополнительных тепловых деформаций и соответственно дополнительных напряжений в деталях. Уже из приведенного перечня так называемых расчетных режимов видно, что наиболее четко выраженным свойством всех действующих сил, а отсюда и напряженного состояния всех деталей двигателя, будет их переменность или цикличность действия. Подчеркнем, что в данном случае речь идет о силах и нагрузках, развивающихся при работе на установившемся режиме. Если принять во внимание переменность режимов работы при эксплуатации двигателя, то становится понятной известная неопределенность сочетания нагрузок на детали двигателя, напряженного состояния деталей, а отсюда и известная условность расчетных оценок прочности деталей.