Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Voprosy_dlya_gos_ekzamena.doc
Скачиваний:
57
Добавлен:
06.03.2016
Размер:
169.98 Кб
Скачать

I. Контрольные вопросы

по дисциплине «Теория рабочих процессов ДВС»

1. Какими основными показателями характеризуются эффективность идеального термодинамического и действительного циклов ДВС?

* Эффективность этих циклов характеризуется термическим и индикаторным КПД соответственно, а также средним давлением цикла и средним индикаторным давлением.

2. Дайте определение степени сжатия в цикле ДВС.

* Отношение максимального объема рабочей камеры к минимальному.

3. Каков характер зависимости показателей эффективности идеальных и действительного циклов ДВС от степени сжатия?

* С увеличением степени сжатия КПД и среднее давление идеального и, в большинстве случаев, действительного циклов ДВС растут.

4. Как зависит термический КПД термодинамического цикла ДВС от способа подвода тепла?

* При одинаковой степени сжатия максимальный термический КПД цикла ДВС достигается при подводе тепла при постоянном объеме, минимальный – при постоянном давлении, при смешанном подводе тепла КПД тем выше, чем большая часть тепла подводится при постоянном объеме.

5. Какие способы математического моделирования цикла ДВС в основном используются в настоящее время?

* а) Описание процессов сжатия и расширения с помощью политроп, а сгорания и смены рабочего тела соответствующими изобарами и изохорой;

б) описание процессов, протекающих в рабочей камере и ГВТ системой дифференциальных уравнений с последующим их численным интегрированием.

6. Дайте определение стехиометрического соотношения топлива.

* Количество воздуха, теоретически необходимое для полного сжигания единицы топлива.

7. Дайте определение коэффициента избытка воздуха горючей смеси.

* Отношение действительного количества воздуха, приходящегося на единицу топлива в горючей смеси, к стехиометрическому соотношению.

8. Дайте определение химической неполноты сгорания.

* Потери низшей теплоты сгорания топлива вследствие применения богатой горючей смеси.

9. Каковы основные соображения, принимаемые во внимание при выборе степени сжатия ДВС?

* Для двигателя с принудительным воспламенением: КПД цикла, возможность возникновения детонации. Для двигателя с воспламенением от сжатия: КПД цикла, возможность холодного пуска двигателя.

10. Какие параметры газовой смеси оказывают наиболее сильное влияние на скорость протекания химической реакции в ней?

* Температура, давление, концентрация реагирующих веществ.

11. От каких основных параметров горючей смеси зависят пределы её воспламеняемости по составу?

* От давления, температуры, количества остаточных газов, мощности запального устройства.

12. Каково влияние остаточных газов на скорость распространение пламени в однородной горючей смеси?

* С увеличением количества остаточных газов скорость распространения пламени в однородной горючей смеси падает.

13. Каково влияние степени турбулизации горючей смеси на скорость ее выгорания?

* Турбулизация горючей смеси повышает скорость ее выгорания.

14. Дайте определение угла опережения зажигания или впрыска топлива.

* Угол поворота коленчатого вала до ВМТ с момента подачи искры или начала подачи топлива в цилиндр.

15. К нарушениям каких процессов цикла ДВС приводят калильное зажигание и детонационное сгорание?

* В первом случае происходит преждевременное воспламенение заряда и нарушается протекание всего процесса тепловыделения, во втором случае нарушается часть процесса тепловыделения после возникновения детонации.

16. Каковы основные негативные последствия детонационного сгорания в ДВС?

* Повышенные тепловые и механические нагрузки, снижение мощности двигателя, ухудшение экономичности.

17. Что характеризует калильное число свечи зажигания?

* Интенсивность охлаждения ее элементов, находящихся в камере сгорания. Чем выше калильное число, тем выше интенсивность ее охлаждения и «холоднее» свеча.

18. Каким параметром оценивается жесткость работы двигателя?

* Максимальной скоростью нарастания давления в цилиндре.

19. В чем суть послойного смесеобразования в ДВС?

* В распределении топлива по объему камеры сгорания таким образом, чтобы между электродами свечи зажигания располагалась горючая смесь с составом, обеспечивающим ее воспламеняемость электрической искрой в условиях цилиндра, а в отдаленных же от электродов зонах располагалась обедненная смесь или чистый воздух.

20. Какими компонентами выбросов ДВС обуславливается их токсичность?

* Окисью углерода, окислами азота, различными углеводородами, сажей.

21. Какими тепловыми и химическими процессами сопровождается расширение рабочего тела в ДВС?

* Теплообменом со стенками рабочей камеры, тепловыделением вследствие процессов догорания и рекомбинации диссоциированных компонентов рабочего тела.

22. Дайте определение среднего индикаторного давления.

* Условное, постоянное по величине избыточное давление, которое, действуя на поршень в течение такта расширения, совершает работу, равную индикаторной работе цикла.

*Работа цикла, приходящаяся на единицу рабочего объема цилиндра.

23. Дайте определение индикаторной мощности.

* Количество работы, совершаемой рабочим телом в цилиндре ДВС в единицу времени.

24. Дайте определение индикаторного КПД.

* Отношение работы, совершенной рабочим телом в цилиндре ДВС, к количеству затраченной для совершения цикла теплоты.

25. Дайте определение удельного индикаторного расхода топлива.

* Количество топлива, необходимое для совершения единицы индикаторной работы.

26. Какими факторами ограничивается возможность обогащения горючей смеси в двигателях с воспламенением от сжатия?

* Содержанием свободного углерода в продуктах сгорания (дымностью).

27. Укажите причину различия индикаторных и эффективных показателей ДВС.

* Наличие механических потерь в ДВС.

28. Дайте определение эффективного КПД двигателя.

* Отношение работы, совершаемой двигателем при приводе потребителя энергии, к количеству затраченной для этого теплоты.

29. Дайте определение эффективного удельного расхода топлива ДВС.

* Количество топлива, затрачиваемого двигателем для совершения единицы эффективной работы.

30. Дайте определение скоростной характеристики предела дымления ДВС.

* Зависимость основных показателей работы ДВС от частоты вращения вала при подачах топлива на каждом скоростном режиме, соответствующих началу появления дыма в отработавших газах.

31. Дайте определение внешней (эксплуатационной внешней) скоростной характеристики ДВС.

* Зависимость основных показателей работы ДВС от скоростного режима при максимальной подаче топлива штатной топливной аппаратурой.

32. Дайте определение частичной скоростной характеристики ДВС.

* Зависимость основных показателей ДВС от скоростного режима при подаче топлива меньше максимальной.

33. Дайте определение нагрузочной характеристики ДВС.

*Зависимость основных показателей работы двигателя от нагрузки при постоянном скоростном режиме.

34. Дайте определение регуляторной ветви характеристики ДВС.

* Часть скоростной характеристики ДВС, протекание которой определяется работой регулятора частоты вращения.

35. Дайте определение понятия «двигатель с качественным регулированием».

* Двигатель, регулирование мощности которого осуществляется путем изменения состава сжигаемой в цилиндре двигателя горючей смеси.

36. Дайте определение понятия «двигатель с количественным регулированием».

* Двигатель, регулирование мощности которого осуществляются путем изменения количества подаваемой в цилиндр горючей смеси.

37. Дайте определение понятия «двигатель с внешним смесеобразованием».

* ДВС, в котором подготовка горючей смеси завершается, в основном, во впускном тракте.

38. Дайте определение понятия «двигатель с внутренним смесеобразованием».

* ДВС, в котором подготовка горючей смеси осуществляется непосредственно в рабочей камере.

39. Дайте определение коэффициента наполнения цилиндра ДВС.

* Отношение количества свежего заряда, оставшегося в рабочей камере после закрытия органов газообмена, к тому количеству, которое разместилось бы в рабочем объеме цилиндра при параметрах окружающей среды для двигателей без наддува, или при параметрах перед впускными органами для двигателей с наддувом.

40. Дайте определение коэффициента остаточных газов.

* Отношение количества остаточных газов в рабочей камере к количеству помещенного туда в результате газообмена свежего заряда.

41. Какие основные элементы должен содержать оптимальный с точки зрения наполнения цилиндров нерегулируемый газовоздушный тракт 4-х тактного ДВС?

* Индивидуальные для каждого цилиндра впускной и выпускной трубопроводы оптимальной длины и с необходимым законом изменения сечения по длине, соединяющие цилиндры с впускным и выпускным ресиверами, соответственно, впускные и выпускные клапаны цилиндров максимально возможного сечения и с оптимальными фазами открытия и закрытия.

42. Дайте определение режима принудительного холостого хода.

* Режим работы двигателя, при котором вследствие действия инерционных сил или внешнего источника энергии его вал вращается с частотой большей, чем это определяется величиной подачи топлива на режиме холостого хода.

II. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

по дисциплине «Конструирование ДВС»

1. Что такое двигатель внутреннего сгорания?

* Тепловой двигатель, в котором теплота образуется в результате горения топлива и подводится непосредственно к рабочему телу.

2. Дайте определение двигателя внешнего сгорания.

* Тепловой двигатель, в котором теплота образуется в результате горения топлива и подводится к рабочему телу через поверхность, ограничивающую это тело, от внешнего источника.

3. Дайте определение поршневого ДВС.

* Двигатель внутреннего сгорания объемного действия, в котором теплота преобразуется в работу силы, приложенной к возвратно-поступательно перемещающейся поверхности (поверхности поршня).

4. В чем отличие двигателя воздушного охлаждения от двигателя жидкостного охлаждения?

* В двигателе воздушного охлаждения цилиндры и головки цилиндров охлаждаются воздухом, а в двигателе жидкостного охлаждения – жидкостью.

5. В чем отличие двигателя двойного действия от двигателя простого действия?

* В двигателе двойного действия сгорание происходит переменно то с одной, то с другой стороны поршня, а в двигателе простого действия только с одной и той же стороны поршня.

6. Что такое двигатель с противоположно движущимися поршнями?

* Поршневой двигатель внутреннего сгорания, имеющий в каждом цилиндре по два поршня, синхронно движущихся в основном в противоположных направлениях.

7. Перечислите основные компоновочные схемы двигателей.

* Рядная, V-образная, W-образная, звездообразная, оппозитная, с противоположно движущимися поршнями.

8. Что такое комбинированный поршневой двигатель?

* Двигатель внутреннего сгорания, в котором осуществляется комбинация принципов получения механической работы поршневого двигателя и газовой турбины, объединенных общим рабочим телом.

9. Что такое турбокомпаундный двигатель?

* Комбинированный поршневой двигатель, турбина которого связана с коленчатым валом двигателя.

10. В чем отличие тронкового двигателя от крейцкопфного?

* В тронковом двигателе шатун соединяется непосредственно с поршнем, передающим на стенку цилиндра боковую силу, вызванную наклоном шатуна, а в крейцкопфном эта сила передается через скользящую деталь (крейцкопф) на направляющие, закрепленные вне цилиндра.

11. Что такое роторно-поршневой двигатель?

* Двигатель внутреннего сгорания объемного действия, в котором внешние поверхности ротора и внутренние поверхности статора образуют камеры, объем которых периодически меняется при плоскопараллельном движении ротора.

12. Что такое свободнопоршневой двигатель?

* Поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором кинематические характеристики движения поршня (перемещение, скорость, ускорение) не определяются какой-либо кинематической цепью.

13. Что такое базовый двигатель?

* Двигатель внутреннего сгорания оригинальной конструкции, на основе которого разрабатывается модификация или их семейство.

14. Что такое силовая установка с ДВС?

* Двигатель внутреннего сгорания с агрегатами, обеспечивающими его автономную работу, предназначенный для получения механической энергии.

15. Назовите характерные объемы надпоршневой полости.

* Объем камеры сгорания – объем внутренней полости цилиндра при положении поршня в ВМТ;

полный объем цилиндра – объем внутренней полости цилиндра при положении поршня в НМТ;

рабочий объем цилиндра – объем, описываемый поршнем между мертвыми точками.

16. Почему рабочий цикл четырехтактного ДВС осуществляется за два оборота вала, а двухтактного – за один?

* Четырехтактный ДВС часть времени работает как насос. В двухтактном ДВС отсутствуют такты впуска и выпуска, а продувка и наполнение цилиндров осуществляется предварительно сжатым свежим зарядом.

17. Что такое система двигателя?

* Совокупность деталей, узлов и агрегатов, обладающая способностью выполнять определенную функцию в двигателе.

18. Что такое рабочая камера и камера сгорания?

* Рабочая камера – система двигателя, предназначенная для преобразования теплоты, выделяющейся при сгорании топлива, в работу силы, приложенной к поршню; образована компонентами, ограничивающими надпоршневое пространство. Камера сгорания – это рабочая камера при положении поршня в ВМТ.

19. Что такое неразделенная камера сгорания?

* Камера сгорания, представляющая собой единый объем, который может быть размещен в головке поршня, головке цилиндра, между днищами поршня и головки цилиндра или между днищами поршней.

20. Что такое разделенная камера сгорания?

* Камера сгорания, разделенная на две части (основную и дополнительную), сообщающиеся одним или несколькими каналами.

21. Что такое вихревая камера?

* Дополнительная часть разделенной камеры сгорания, в которой в процессе сжатия создается вихревое турбулентное движение рабочего тела, впрыск топлива осуществляется в эту камеру, смесеобразование и сгорание также происходят в основном в этой камере.

22. Что такое предкамера (форкамера)?

* Дополнительная часть разделенной камеры сгорания, в которой в результате предварительного частичного сгорания вводимого в нее топлива, возникает перепад давлений, используемый для интенсификации смесеобразования и горения в основной части камеры сгорания.

23. Что такое кривошипно-шатунный механизм?

* Механизм для преобразования возвратно-поступательного движения поршней в движение вращения коленчатого вала двигателя.

24. Какие детали выполняют функции КШМ в двигателе Ванкеля?

* Ротор с шестерней внутреннего зацепления, эксцентриковый вал, шестерня внешнего зацепления в корпусе двигателя.

25. Назовите основные функции поршневой группы.

* Функция подвижной стенки рабочей камеры, функция передачи давления газов через шатун коленчатому валу, функция уплотнения рабочей камеры, функция теплоотвода.

26. Перечислите основные требования, предъявляемые к материалу поршней.

* Малый удельный вес, низкий коэффициент теплового расширения, прирабатываемость, прочность, износостойкость и антифрикционность.

27. Для чего нужны прорези в направляющей части поршня?

* Для организации теплового барьера, снижающего передачу тепла от головки поршня юбке.

28. Что такое перекладка поршня?

* Перемещение поршня в пределах зазора между цилиндром и поршнем при изменении направления действия боковой силы.

29. Назовите типы шатунов многорядных двигателей.

* Одинарные шатуны, шатуны вильчатой конструкции, система главного и прицепного шатунов.

30. Что такое уравновешивающий механизм?

* Механизм с эксцентричными массами, приводимый от коленчатого вала с необходимым передаточным отношением, снижающий гармонические составляющие неуравновешенных сил и крутящих моментов.

31. Назовите способы упрочнения и создания износостойкой внутренней поверхности цилиндров из алюминиевых сплавов.

* а) Покрытие поверхности твердым хромом;

б) покрытие поверхности никелем с включениями карбида;

в) введение в сплав никелеграфитовой пудры;

г) микродуговое оксидирование;

д) нанесение маслоудерживающего рельефа.

32. Назовите основные способы упрочнения и создания износостойкой внутренней поверхности чугунных цилиндров.

* Азотирование, закалка, хромирование, сульфидирование и фосфатирование, нанесение маслоудерживающего рельефа.

33. Назовите основные функции цилиндров ДВС.

* Функция стенок рабочей камеры, функция направляющих поверхностей для поршня, функция теплоотвода.

34. Как производится уплотнение газового стыка между головкой и цилиндром?

* Прокладкой, резьбой при наворачивании индивидуальной головки, поверхностью металлического контакта, герметиками.

35. Из каких основных частей состоит механизм клапанного газораспределения?

* Привод распределительного вала, распределительный вал с кулачками, привод клапанного механизма, клапанный механизм.

36. Что произойдет при изменении требуемого зазора в кинематической цепи ГРМ?

* При увеличении – изменение фаз газораспределения (уменьшение времени-сечения), при уменьшении – неплотная посадка клапана в седло.

37. Что такое гильзовое газораспределение?

* Золотниковое газораспределение, осуществляемое поршнем двигателя.

38. Что такое фазы газораспределения?

* Моменты открытия и закрытия впускных и выпускных органов (клапана или отверстия), выраженные в углах поворота коленчатого вала ДВС.

39. Что такое время-сечение отверстия?

* Характеристика пропускной способности отверстия с переменной по времени площадью сечения, равная определенному интегралу площади проходного сечения клапана или окна по времени или углу поворота вала.

40. Что такое система воздухоснабжения?

* Совокупность деталей, узлов и агрегатов, предназначенная для подачи свежего заряда в цилиндр двигателя и удаления отработавших газов из цилиндра.

41. Назовите основные способы глушения газодинамического шума ДВС.

* а) Активный способ глушения за счет диссипации энергии звуковых волн в поглощающей облицовке;

б) реактивный способ глушения за счет перераспределения энергии звуковых волн по частоте.

42. Назовите основные методы нейтрализации отработавших газов.

* Термическая нейтрализация, каталитическая окислительная нейтрализация, каталитическая восстановительная нейтрализация.

43. Что такое трехкомпонентный нейтрализатор?

* Окислительно-восстановительный каталитический нейтрализатор для одновременной нейтрализации углеводородов, окиси углерода и окислов азота, в условиях поддержания стехиометрического состава смеси на входе в двигатель.

44. Что такое система пуска?

* Совокупность деталей, узлов и агрегатов, обеспечивающих пуск двигателя.

45. Перечислите основные способы пуска двигателей.

* Пуск мускульной силой, пуск электрическим двигателем, пуск вспомогательным ДВС, пуск сжатым воздухом, пуск гидравлическим двигателем, пуск взрывом.

46. Что такое система зажигания?

* Совокупность деталей, узлов и агрегатов, обеспечивающая воспламенение смеси от внешнего источника энергии, например, посредством искрообразования в свече зажигания.

47. Что такое классическая система зажигания?

* Индуктивная система зажигания, состоящая из индукционной катушки, контактного прерывателя с параллельно включенным конденсатором, источника энергии (батареи), распределителя (при необходимости).

48. Что такое температурный предел самоочищения свечи зажигания?

* Минимальная температура теплового конуса изолятора свечи зажигания, обеспечивающая ее самоочищение от нагара.

49. Перечислите современные методы расчета, применяемые для определения полей температур, деформаций и напряжений в деталях ДВС.

* Метод конечных элементов, метод конечных разностей, метод граничных элементов, метод конечных объемов, метод свободных сеток.

50. В чем заключается метод конечных элементов?

* В аппроксимации непрерывной функции дискретной моделью, которая строится на множестве кусочно-непрерывных функций, определенных на конечном числе подобластей.

51. Перечислите основные этапы метода конечных элементов.

* Идеализация, дискретизация, решение.

52. Назовите и дайте краткую характеристику методам проектирования, применяемым в САПР двигателей.

* а) Метод нисходящего проектирования – от «общего к частному», от систем к их составным частям;

б) метод восходящего проектирования – от «частного к общему», от элементной базы к системам.

III. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

по дисциплине «Динамика ДВС»

  1. Почему положительное и отрицательное ускорения поршня не равны по модулю?

* Потому, что величина ускорения складывается из ряда гармонических составляющих.

  1. Для чего применяется дезаксаж в поршне КШМ?

* Для уменьшения стука при переходе поршня через мертвые точки.

3. Какие силы действуют на детали КШМ?

* а) Силы давления газов;

б) силы инерции;

в) силы трения;

г) гравитационные силы.

  1. Почему крутящий момент ДВС непостоянен во времени?

* Потому, что переменны газовые силы и силы инерции.

  1. В какой плоскости действует момент сил инерции возвратно-поступательного движущихся масс рядного двигателя?

* В плоскости, проходящей через оси цилиндров.

  1. В каком направлении действуют силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс?

* Вдоль оси цилиндра

  1. В какой плоскости действует момент сил инерции вращающихся масс?

* В плоскости, проходящей через ось коленчатого вала.

  1. Какие массы КШМ приводятся к оси поршневого пальца.

* Массы поршня с кольцами, поршневого пальца и часть массы шатуна.

  1. Какие массы КШМ приводятся к оси шатунной шейки?

* Массы шатунной шейки, щек и часть массы шатуна.

  1. Какие силы учитывают при проведении динамического расчета КШМ ДВС?

* Силы давления газов и силы инерции движущихся масс.

  1. Каково назначение противовесов, устанавливаемых на продолжении щек КШМ?

* Уравновешивание сил инерции и их моментов, а также снижение нагрузок на коренные подшипники.

  1. Назовите условия уравновешенности двигателя.

* Равна нулю каждая из сумм: сил инерции поступательно-движущихся масс, центробежных сил, а также моментов от этих сил.

  1. Как уравновешиваются продольные моменты силы инерции поступательно движущихся масс?

* Противовесами, устанавливаемыми на двух валах.

  1. Как уменьшить степень неравномерности хода двигателя?

* а) Увеличением момента инерции движущихся деталей;

б) увеличением частоты вращения коленчатого вала;

в) увеличением числа цилиндров.

  1. Для чего на коленчатый вал двигателя устанавливают маховик?

* а) Для уменьшения степени неравномерности хода двигателя;

б) для реализации нерабочих ходов поршня;

в) для обеспечения плавного соединения двигателя с потребителем.

  1. Почему в ДВС возникают крутильные колебания коленчатого вала?

* Из-за действия переменного крутящего момента.

  1. Какими способами можно уменьшить амплитуды крутильных колебаний коленчатого вала?

* а) Изменением порядка работы цилиндров;

б) изменением частоты собственных колебаний коленчатого вала;

в) установкой гасителей колебаний.

  1. В чем преимущества безударных кулачков механизма газораспределения перед обычными кулачками?

* В безразрывном законе изменения ускорения клапана.

  1. Перечислите способы борьбы с резонансом клапанных пружин.

* а) Уменьшение зазора между витками пружин;

б) применение пружин с переменным шагом витков;

в) установка двух пружин с разной частотой собственных колебаний.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]