ФЕДеРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО образованиЮ РФ
Тверской государственный технический университет
УТВЕРЖДАЮПроректор по УВР ____________________Г.Н.Крылова “ “ 2006 г. |
дисциплины федерального компонента «Рабочие процессы, конструкция и основы расчета тепловых двигателей и энергетических установок » для студентов специальности 230100 Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)
Факультет природопользования и инженерной экологии
Кафедра механизации природообустройства и ремонта машин
Курс IV, семестр 7(17 недель), 8 (16 недель)
Лекции – 66 часов
Лабораторный практикум – 33 часа
Самостоятельная работа – 51 час
Расчетно-графическая работа – 7 семестр
Курсовая работа - 8 семестр
Зачет – 7 семестр
Всего – 150 часов
Программа дисциплины составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом в части требований к образовательному минимуму содержания подготовки инженеров по направлению 653300 Эксплуатация транспорта и транспортного оборудования и специальности 230100 Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (водное хозяйство) и учебным планом.
Разработчик программы
Доцент В.Е.Харламов
Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры МПРМ
26 июня 2006 г., протокол № 10.
Заведующий кафедрой А.Н.Лукьянчиков
Согласовано
начальник УМО УМУ Д.А.Барчуков
1.Цель и задачи дисциплины.
Цель дисциплины: овладеть необходимыми знаниями по конструкции, основам теории, расчету и испытанию тракторов, автомобилей для обеспечения в практической инженерной деятельности эффективной эксплуатации машин при проведении работ по природообустройству.
Задачи дисциплины: изучить конструкцию и основные регулировочные параметры тракторов, автомобилей и их двигателей; основы теории и расчета эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей; методику и оборудование для типовых испытаний тракторов, дорожных испытаний автомобилей и испытаний двигателей.
2.Место дисциплины в профессиональной образовательной программе.
Дисциплина «Рабочие процессы, конструкция и основы расчета тепловых двигателей и энергетических установок» основывается на знаниях, полученных в ходе изучения общетехнических дисциплин: «Теплотехника», «Теория машин и механизмов», «Детали машин», «Инженерная графика», «Транспортные и базовые машины». Данная дисциплина является базовой для изучения дисциплин: «Технологические машины и оборудование, применяемые в водном хозяйстве», «Техническая диагностика машин и оборудования природообустройства», «Испытания машин, применяемых в водном хозяйстве».
3. Требования к уровню освоения дисциплины.
В результате изучения дисциплины студент должен уметь:
- выполнять регулировки механизмов и систем тракторов и автомобилей для обеспечения работы с наибольшей производительностью и экономичностью;
- производить испытания двигателей, тракторов, автомобилей, анализировать результаты и оценивать эксплуатационные показатели, производить их анализ;
- выполнять основные расчеты, в том числе с использованием ЭВМ и анализировать работу отдельных механизмов и систем тракторов и автомобилей.
Студент должен знать:
- конструкцию и основные регулировочные параметры тракторов, автомобилей и их двигателей;
- основы теории и расчета эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей;
- методику и оборудование для типовых испытаний двигателей;
- основные направления и тенденции совершенствования тракторов, автомобилей;
- требования к эксплуатационным свойствам.
4.Содержание дисциплины
4.1. – Минимум содержания и объем дисциплины в соответствии с ГОС.
Классификация силовых энергетических установок, терминология; конструкция и расчет деталей и систем; компоновочные схемы; термодинамические и действительные циклы; индикаторные диаграммы; процессы газообмена и сжатия; эффективные и оценочные показатели двигателя; режимы и характеристики работы установок в зависимости от условий эксплуатации; мощностные, экономические и экологические показатели работы двигателей, причины их изменения; силовые и термические нагрузки на детали; принципы выборы типа двигателей для транспортных и транспортно-технологических средств; требования к двигателям и их системам с учетом условий эксплуатации; модернизация ДВС для применения альтернативных видов топлив. Всего -150 часов.
4.2. Разделы дисциплины, виды занятий и бюджет времени студента на освоение разделов.
Таблица 1
| № п/п | Наименование раздела | Бюджет времени, час | |||
| ЛК | ЛР | СРС | |||
| РГР, КР | ТСР | ||||
| 1 | Конструкция автотракторных двигателей | 34 | 16 | -- | 12 |
| 2 | Действительные рабочие циклы двигателей | 24 | 17 | -- | 14 |
| 3 | Кинематика, динамика и уравновешивание двигателей | 8 | -- | -- | -- |
| 4 | Расчетно-графическая работа | 8 | |||
| 4 | Курсовая работа | 17 | |||
4.3. Содержание разделов дисциплины.
4.3.1. Конструкция автотракторных двигателей.
Классификация тракторов и автомобилей. Основные части трактора и автомобиля, их назначение.
Основные механизмы и системы двигателей, их назначение. Принцип работы дизельных и карбюраторных двигателей, основные понятия и определения. Рабочие процессы в 4-х-тактных двигателях.
Кривошипно-шатунный механизм. Назначение механизма. Конструкция и взаимодействие деталей кривошипно-шатунного механизма рядных и V–образных двигателей.
Порядок работы цилиндров двигателя.
Механизм газораспределения. Назначение и типы газораспределительных механизмов. Назначение, устройство и принцип действия газораспределительного механизма. Фазы газораспределения. Декомпрессионный механизм: назначение, устройство и принцип действия.
Система питания и регулирования двигателя.
Система питания дизельного двигателя. Назначение, основные элементы. Система подачи и очистки воздуха. Конструкция и работа воздухоочистителей.
Система удаления отработавших газов. Конструкция глушителей, искрогасителей и выпускных газопроводов.
Система подачи и очистки топлива. Конструкция и работа топливных баков, фильтров и топливоподкачивающих насосов дизелей.
Особенности воспламенения и сгорания в дизелях. Формы и типы камер сгорания. Конструкция и работа форсунок. Зависимость их конструкции от принятого способа смесеобразования.
Конструкция и работа топливных насосов высокого давления рядного и распределительного типов.
Система питания карбюраторного двигателя. Назначение и основные элементы. Смесеобразование в карбюраторных двигателях. Основные режимы и необходимый состав смеси. Карбюратор. Назначение, устройство и основные системы.
Системы регулирования двигателей. Регуляторы частоты вращения. Назначение, конструкция и работа.
Смазочная система. Назначение и типы смазочных систем. Конструкция и работа масляных насосов, фильтров, охладителей и контрольных приборов. Назначение, работа и регулировка клапанов.
Система охлаждения. Назначение системы охлаждения. Воздушное и жидкостное охлаждение. Система воздушного охлаждения: назначение и устройство. Системы для обдува воздухом радиатора.
Конструкция и работа гидронасосов, паро-воздушных клапанов и термостатов, расширительных бачков, вентиляторов, жалюзей и штор, предпусковых подогревателей, устройств для автоматического выключения вентиляторов, контрольных приборов.
4.3.2. Основы теории и расчёта тракторных и автомобильных двигателей
4.3.2.1. Действительные рабочие циклы двигателей
Общие сведения о циклах в поршневых двигателях. Основные термины и понятия.
Цикл быстрого сгорания (цикл Отто). Цикл постепенного сгорания (цикл Дизеля). Смешанный цикл (цикл Сабатэ).
Процесс впуска. Давление в конце впуска, температура заряда в конце впуска.
Процесс сжатия. Степень сжатия у карбюраторных и дизельных двигателей. Теплообмен в процессе сжатия.
Виды горения топлива в ДВС. Объемное воспламенение. Высокотемпературное воспламенение смеси от искрового разряда. Диффузионное горение. Процесс горения в автотракторном дизеле.
Определение температуры и давления в конце сгорания. Уравнение теплового баланса. Степень предварительного расширения в дизеле.
Процесс расширения. Политропа расширения. Давление и температура в конце расширения.
Процесс выпуска. Два периода выпуска.
Индикаторная диаграмма расчётного цикла. Теоретическая и действительная работа цикла. Коэффициент скругления индикаторной диаграммы.
Определение основных размеров цилиндра. Удельные параметры рассчитываемого двигателя.
Характеристики двигателей.
Регулировочные характеристики: по составу смеси, по установочному углу опережения зажигания, по установочному углу опережения впрыска.
Скоростные характеристики карбюраторного и дизельного двигателей. Коэффициент приспособляемости.
4.3.2.2.Кинематика, динамика и уравновешивание двигателей
Общие сведения о конструкциях кривошипно-шатунных механизмов (КШМ)