Токсичность автомобильных двигателей
Образование токсичных веществ в двигателях и их разновидности. Нормирование токсичности отработавших газов бензиновых и газовых двигателей. Влияние эксплуатационных факторов на характеристики токсичности отработавших газов бензиновых и газовых двигателей (нейтрализаторы, рециркуляция и т.д.).
Нормирование токсичности и дымности отработавших газов дизелей. Влияние эксплуатационных факторов на характеристики токсичности и дымности дизелей и газодизелей. Системы снижения токсичности и дымности отработавших газов дизелей и газодизелей (нейтрализаторы, рециркуляция, улавливание твердых частиц и т.д.).
Параметры шума и вибрации
Акустические характеристики ДВС. Нормирование шума автомобильных двигателей. Уравнение акустического баланса. Шумоизлучение, связанное с осуществлением рабочего цикла. Методы снижения шумоизлучения при реализации рабочего цикла. Снижение шума ДВС. Осуществление вибро - шумоизоляции, вибро – шумопоглощения.
2.1.1.8. Перспективы развития автомобильных двигателей (16 часов)
[1], с.109…117
Тенденции дальнейшего развития автомобильных двигателей и их отдельных агрегатов. Эксплуатационные характеристики ДВС при использовании альтернативных топлив. Создание двигателей с улучшенной внешней характеристикой на базе дизеля с турбонаддувом.
Двигатели со сниженной теплоотдачей (адиабатические).
Газотурбинные двигатели. Протекание действительного цикла. Основные схемы. Камеры сгорания, лопатки рабочих колес, теплообменники. Основные преимущества и недостатки.
Двигатели с внешним подводом теплоты (ДВПТ). Особенности термодинамического цикла ДВПТ. Внешний и внутренний нагревательные контуры. Камеры сгорания, основные схемы. Показатели ДВПТ, их преимущества и недостатки.
Перспективы развития электрических и маховичных двигателей. Их работа в едином агрегате с поршневыми двигателями.
Динамический расчет автомобильных двигателей
2.1.2.1. Кинематика КШМ. Определение сил и моментов, действующих в двигателе (12 часов)
[2], с.5...30
Типы кривошипно-шатунных механизмов (КШМ), используемых в автомобильных двигателях. Рациональные области их применения. Конструктивные соотношения, определяющие кинематику и динамику КШМ, их влияние на технико-экономические и эксплуатационные характеристики ДВС. Путь, скорость и ускорение поршня.
Классификация сил, действующих в системе КШМ одноцилиндрового двигателя. Газовые силы; развертка индикаторной диаграммы. Силы инерции. Эквивалентная схема КШМ. Определение параметров эквивалентной модели. Силы инерции масс, совершающих возвратно – поступательное и вращательное движение. Суммарные силы и моменты; их зависимость от угла поворота кривошипа.
Определение нагрузок на шатунные и коренные шейки коленчатого вала многоцилиндрового двигателя. Суммарный крутящий момент многоцилиндрового двигателя. Анализ динамики на ЭВМ.
2.1.2.2. Уравновешивание и равномерность хода двигателя (11 часов)
[2], с.31...49
Понятие уравновешенности двигателя. Факторы, вызывающие неуравновешенность одноцилиндрового и многоцилиндрового ДВС. Общие условия уравновешенности и задачи уравновешивания.
Принцип уравновешивания сил инерции масс, совершающих возвратно – поступательное и вращательное движения.
Уравновешивание валов многоцилиндровых двигателей. Назначение и принципы размещения противовесов. Расположение кривошипов, обеспечивающее наилучшую уравновешенность многоцилиндрового двигателя.
Принцип и анализ уравновешенности рядных и V – образных двигателей (на примере четырехцилиндрового рядного двигателя и восьмицилиндрового V – образного двигателя с углом развала 90о). Сведения об уравновешенности других двигателей.
Технологическая неуравновешенность двигателей и методы ее контроля. Алгоритм анализа уравновешенности на ЭВМ.
Коэффициент неравномерности крутящего момента; его зависимость от числа и расположения цилиндров двигателя, режима его работы и нарушения условий эксплуатации. Неравномерность хода двигателя; ее оценка. Меры, обеспечивающие получение требуемой степени равномерности хода. Подбор маховика автомобильного двигателя.
Заключение (1 час)
Использование знаний, умений и навыков, полученных при изучении дисциплины при дальнейшем обучении и на практике.
2.2. Тематический план дисциплины
Тематические планы дисциплины для студентов очной, очно-заочной и заочной форм обучения представлены в табл. 2 - 4
Таблица 2
Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
| № п/п | Наименование раздела, (отдельной темы) | Виды занятий и контроля | ||||||||||||
| Кол-во часов по дневной форме обучения | Лекции | ПЗ (С) | ЛР | Самостоятельная работа | Тесты | Контрольные работы | ПЗ (С) | ЛР | Курсовые работы (проекты) | |||||
| аудит. | ДОТ | аудит. | ДОТ | аудит. | ДОТ | |||||||||
| ВСЕГО | ||||||||||||||
| Введение | ||||||||||||||
| Действительные и теоретические циклы. Процессы их составляющие. | №1 | |||||||||||||
| Топливоподача и смесеобразование в двигателях. Теория воспламенения и сгорания. | ||||||||||||||
| Показатели рабочего цикла и двигателя. Системы питания и наддува. | №2 | |||||||||||||
| Режимы работы и характеристики автомобильных двигателей. Улучшение экологических показателей. | №3,4 | |||||||||||||
| Перспективы развития автомобильных двигателей. | ||||||||||||||
| Кинематика и динамика автомобильных двигателей. Заключение. |
Таблица 3
Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
| № п/п | Наименование раздела, (отдельной темы) | Виды занятий и контроля | ||||||||||||
| Кол-во часов по дневной форме обучения | Лекции | ПЗ (С) | ЛР | Самостоятельная работа | Тесты | Контрольные работы | ПЗ (С) | ЛР | Курсовые работы (проекты) | |||||
| аудит. | ДОТ | аудит. | ДОТ | аудит. | ДОТ | |||||||||
| ВСЕГО | ||||||||||||||
| Введение | ||||||||||||||
| Действительные и теоретические циклы. Процессы их составляющие. | + | |||||||||||||
| Топливоподача и смесеобразование в двигателях. Теория воспламенения и сгорания. | ||||||||||||||
| Показатели рабочего цикла и двигателя. Системы питания и наддува. | + | №1,2 | ||||||||||||
| Режимы работы и характеристики автомобильных двигателей. Улучшение экологических показателей. | №3,4 | |||||||||||||
| Перспективы развития автомобильных двигателей. | ||||||||||||||
| Кинематика и динамика автомобильных двигателей. Заключение. |
Таблица 4
Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
| № п/п | Наименование раздела, (отдельной темы) | Виды занятий и контроля | ||||||||||||
| Кол-во часов по дневной форме обучения | Лекции | ПЗ (С) | ЛР | Самостоятельная работа | Тесты | Контрольные работы | ПЗ (С) | ЛР | Курсовые работы (проекты) | |||||
| аудит. | ДОТ | аудит. | ДОТ | аудит. | ДОТ | |||||||||
| ВСЕГО | ||||||||||||||
| Введение | 0,5 | 2,5 | ||||||||||||
| Действительные и теоретические циклы. Процессы их составляющие. | + | |||||||||||||
| Топливоподача и смесеобразование в двигателях. Теория воспламенения и сгорания. | ||||||||||||||
| Показатели рабочего цикла и двигателя. Системы питания и наддува. | 0,5 | 1,5 | + | №2 | ||||||||||
| Режимы работы и характеристики автомобильных двигателей. Улучшение экологических показателей. | №3 | |||||||||||||
| Перспективы развития автомобильных двигателей. | ||||||||||||||
| Кинематика и динамика автомобильных двигателей. Заключение. |
2.3.Структурно-логическая схема дисциплины
Структурно-логическая схема дисциплины «Транспортная энергетика» представлена на рис. 1.
|
Рис.1. Структурно-логическая схема дисциплины «Транспортная энергетика»
2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании ДОТ
Временной график изучения дисциплины при использовании ДОТ представлен в табл.5.
Таблица 5
Временной график изучения дисциплины
| № | Название темы | Продолжительность изучения темы в днях ( из расчета – 4 часа в день ) |
| Введение | 1,5 дня | |
| Действительные и теоретические циклы. Процессы их составляющие | 6 дней | |
| Топливоподача и смесеобразование в двигателях. Теория воспламенения и сгорания | 6 дней | |
| Показатели рабочего цикла и двигателя. Системы питания и наддува | 4 дня | |
| Режимы работы и характеристики автомобильных двигателей. Улучшение экологических показателей | 4 дня | |
| Перспективы развития автомобильных двигателей | 4 дня | |
| Кинематика и динамика автомобильных двигателей. Заключение | 6 дней | |
| Контрольная работа | 3 дня | |
| ИТОГО | 34,5 дня |
Практический блок
Практические занятия
Практические занятия посвящаются отработке методики теплового расчета двигателя и определения его основных показателей. Они составляют:
- для очной формы обучения – 10 часов;
- для очно-заочной формы обучения – 8 часов;
- для заочной формы - 4 часа.
Лабораторный практикум
Перечень и виды лабораторных работ представлены в табл.6 – 8.
Таблица 6