Контрольная работа №2
3 курс СМ
Обеспечение технической эксплуатации главных
энергетических установок судна
Задача №1. Определить массу заряда воздуха, поступающего в цилиндр; поясните факторы, влияющие на величину заряда. Описать, как выбираются значения доли потерянного хода и коэффициента остаточных газов. От чего зависит их величина?
Варианты к задаче №1.
Наименоавание величины | Обозна- чение | Размер-ность | № В а р и а н т а | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||
Диаметр цилиндра | D | см | 45 | 70 | 67 | 74 | 42 | 88 | 70 | 84 | 90 | 57 |
Ход поршня | S | см | 120 | 140 | 110 | 160 | 126 | 160 | 120 | 240 | 255 | 80 |
Степень сжатия | Ԑ | - | 11,0 | 11,1 | 11,2 | 11,0 | 11,0 | 12,0 | 10,5 | 11,0 | 12,5 | 11,0 |
Величина потерянного кода | ШS | - | 0,14 | 0,19 | 0,12 | 0.18 | 0,16 | 0,17 | 0,26 | 0,08 | 0,18 | 0,17 |
Давление воздуха на компрессор | Pk | мПа | 0,18 | 0,17 | 0,16 | 0,175 | 0,16 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,26 | 0,28 |
Давление окружающей среды | PQ | мПа | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
Температура окружающей среды | То | к | 293 | 303 | 294 | 295 | 293 | 306 | 292 | 306 | 308 | 300 |
Показатель политропы сжатия в компрессоре | nk | - | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
Снижение температуры при охлаждении воздуха | ДТх | оС | 62 | 65 | 50 | 60 | 45 | 65 | 65 | 68 | 70 | 80 |
Коэффициент остаточных газов | гг | - | 0,04 | 0,08 | 0,05 | 0,08 | 0,1 | 0,12 | 0,09 | 0,06 | 0,1 | 0,14 |
Температура остаточных газов | Тг | К | 680 | 690 | 700 | 710 | 720 | 730 | 740 | 750 | 720 | 730 |
Задача №2. Определите параметры заряда воздуха в конце сжатия при работе двигателя, при пуске холодного двигателя, при работе с отключенным воздухоохладителем. Объясните характер изменения параметров сжатия в различных условиях, как влияет изменение Рс и Тс на рабочий процесс двигателя.
Варианты к задаче 2.
Наименование величины | Обозна- чение | Размер- ность | № в а р и а н т а | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||
Давление окружающей среды | Ро | мПа | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
Давление воздуха за компрессором | Рк | мПа | 0,18 | 0,170 | 0,19 | 0,175 | 0,160 | 0,180 | 0,19 | 0,22 | 0,24 | 0, |
Давление в цилиндре в начале сжатия | Ра | мПа | 0,17 | 0,16 | 0,160 | 0,165 | 0,15 | 0,178 | 0,195 | 0,190 | 0,22 | 0, |
Температура окружающей среды | То | К | 298 | 315 | 296 | 300 | 297 | 294 | 308 | 306 | 304 | 305 |
Температура остаточных газов | Тг | К | 650 | 630 | 640 | 620 | 670 | 680 | 710 | 720 | 730 | 740 |
Снижение температуры при охлаждении воздухом | ДТх | оС | 70 | 65 | 60 | 49 | 48 | 60 | 65 | 50 | 78 | 75 |
Степень сжатия | Ԑ | - | 11,0 | 11,5 | 11,6 | 11,7 | 11,8 | 11,9 | 12,0 | 12,1 | 12,2 | 12,3 |
Коэффициент остаточных газов | гг | - | 0,05 | 0,06 | 0,12 | 0,09 | 0,12 | 0,08 | 0,09 | 0,14 | 0,18 | 0,16 |
Показатель политропы сжатия в компрессоре | Пк | - | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
Показатель политропы сжатия при работе двигателя | П1 | - | 1,32 | 1,33 | 1,34 | 1,35 | 1,36 | 1,37 | 1,38 | 1,34 | 1,35 | 1,37 |
Показатель политропы сжатия при пуске двигателя | П1 | - | 1,20 | 1,21 | 1,22 | 1,23 | 1,24 | 1,21 | 1,22 | 1,23 | 1,24 | 1,25 |
Задача 3. Изобразите в масштабе схему сил, действующих в КШМ, определите числовые значения сил Рш; N; Т и Q. Опишите характер изменения каждой силы в зависимости от угла поворота мотыля от 01.01.01. Какие из сил создают крутящий и опрокидывающий моменты.
Варианты к задаче 3.
Наименование величины | Обозначение | Размерность | В А Р И А Н Т | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||
Угол поворота кривошипа | ϕ | град | 15 | 30 | 45 | 60 | 90 | 105 | 120 | 135 | 205 | 220 |
Суммарная сила, действующая по оси цилиндра | Р | мПа | 6,0 | 0,8 | 0,6 | 2,5 | 1,8 | 4,0 | 3,6 | 2,8 | 2,5 | 3,2 |
Диаметр цилиндра | Д | см | 45 | 74 | 62 | 42 | 70 | 90 | 98 | 105 | 67 | 100 |
Ход поршня | S | см | 120 | 140 | 160 | 180 | 155 | 255 | 155 | 180 | 160 | 190 |
Постоянная КШМ | л | - | 1/3,4 | 1/4 | 1/4,3 | 1/3,7 | 1/5 | 1/3,5 | 1/3,6 | 1/4,1 | 1/ 4,2 | 1/3,8 |
Примечание: При построении схемы сил радиус кривошипа и длину шатуна отложите в масштаб, угол отклонения шатуна от оси цилиндра измерьте транспортиром. Числовые значения тригонометрических функций, входящие в расчетные формулы, возьмите из таблицы.
Задача 4. Изобразите схему системы наддува двигателя, указанного в таблице, поясните принцип действия, приведите величины параметров надувочного воздуха, укажите преимущества и недостатки данной системы.
Варианты к задаче 4.
Варианты | Тип двигателя |
1 | Бурмейстер и Зайн |
2 | Зульцер RD |
3 | Зульцер RND |
4 | МАН KSZ |
5 | БМЗ |
6 | МАН – Бурмейстер и Вайн |
7 | Зульцер RТА |
8 | Зульцер RND |
9 | МАН KSZ |
10 | Зульцер РТА |
Задача 5.
Вариант 1. Вычертите диаграмму фаз сгорания топлива, поясните процессы, протекающие в каждой фазе, и поясните, какие факторы влияют на развитие фаз.
Вариант 2. Вычертите график процесса сгорания в расчетном цикле, поясните термодинамические основы процесса и сущность понятий коэффициента использования тепла, степени повышения давления, степени предварительного расширения.
Вариант 3. Вычертите схемы разделенной и неразделенной камер сгорания, приведите сравнение конструкций, особенности смесеобразования, область применения.
Вариант 4. Вычертите график процесса расширения в расчетном цикле, поясните характер теплообмена и сущность понятия степени последующего расширения, ее зависимость от степени сжатия.
Вариант 5. Вычертите действительную индикаторную диаграмму двухтактного двигателя. Опишите, как определяется среднее индикаторное давление и максимальное давление сгорания.
Вариант 6. Напишите развернутую формулу индикаторной мощности, поясните все величины, преобразуйте формулу в упрощенный вариант для конкретного двигателя. Дайте определение индикаторной и эффективной мощностям.
Вариант 7. Перечислите экономические показатели работы дизеля, напишите формулы, поясните их. Опишите факторы, влияющие на рост экономичности.
Вариант 8. Вычертите схему теплового баланса, напишите формулу, поясните все составляющие баланса и основные способы утилизации тепла.
Вариант 9. Вычертите график изменения крутящего момента и угловой скорости вращения коленчатого вала, поясните сущность неравномерности вращения вала, способы уменьшения степени неравномерности.
Вариант 10. Вычертите график критических значений и запретных зон частот вращения, поясните сущность критической частоты вращения и практические меры при попадании запретных зон в область рабочих режимов двигателя.
