Двигатели внутреннего сгорания (всех типов и любого назначения). Двигатели Стирлинга. Дизели. Роторные двигатели. Газовые турбины

В учебном пособии изложены рекомендации по конструированию двигателей внутреннего сгорания, необходимые для выполнения курсового проекта по курсу «Конструирование двигателей внутреннего сгорания». Представлены методика конструирования двигателей, назначения основных конструктивных параметров, расчета элементов и отдельных систем. Изложены требования к оформлению проекта. В пособии рассмотрены варианты конструирования поршневых двигателей внутреннего сгорания в виде 3D и 2D моделей.

Описывается современное состояние и направления развития инженерных двигателей: карбюраторных и инжекторных. Рассмотрена инжекторная система управления подачей топлива, ее состав и краткая характеристика достоинств и недостатков

Целью написания данной разработки является систематизация и углубление теоретических знаний студентов по ПМ.01. Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта. Основной задачей курса лабораторных работ по техническому обслуживанию автомобилей является приобретение студентами практических навыков, которые позволят им в производственных условиях решать задачи по организации технического обслуживания автомобилей. Предложенные в практикуме работы являются отдельными элементами всего многообразия проблем, которые решает инженерная служба автомобильного транспорта. Курс базируется на прочных знаниях студентами устройств и работы автомобильного подвижного состава.

Журнал «Газотурбинные технологии» создан в первую очередь для популяризации идей высокоэффективного преобразования энергии топлива в механическую энергию газотурбинным приводом. Он рассматривает экономические, технические и технологические, рыночные, экологические, и многие другие аспекты использования газовых турбин в народном хозяйстве. Отслеживая тенденции перераспределения рынков производства и сбыта, мы имеем возможность прогнозировать распределение долей рынка по сегментам и давать рекомендации по маркетинговым вопросам производителям и потребителям энергетического оборудования, делаем обзоры, аналитические исследования, прогнозы по рынку ГТУ. Журнал призван повысить уровень информированности потребителя о газотурбинной технике, ее проектировщиках и производителях.

Журнал «Газотурбинные технологии» создан в первую очередь для популяризации идей высокоэффективного преобразования энергии топлива в механическую энергию газотурбинным приводом. Он рассматривает экономические, технические и технологические, рыночные, экологические, и многие другие аспекты использования газовых турбин в народном хозяйстве. Отслеживая тенденции перераспределения рынков производства и сбыта, мы имеем возможность прогнозировать распределение долей рынка по сегментам и давать рекомендации по маркетинговым вопросам производителям и потребителям энергетического оборудования, делаем обзоры, аналитические исследования, прогнозы по рынку ГТУ. Журнал призван повысить уровень информированности потребителя о газотурбинной технике, ее проектировщиках и производителях.

Одной из актуальных проблем транспортной энергетики является удовлетворение требованиям, предъявляемым как к экологическим, так и к технико-экономическим показателям автомобильных двигателей. Поэтому для удовлетворения этим требованиям был предложен новый рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания и разработана новая конструкция электронно-управляемой форсунки двигателя. Одним из существенных требований, предъявляемых к разработанной конструкции электронно-управляемой форсунки, является высокое быстродействие. Поэтому целью настоящей работы является проведение исследований по повышению быстродействия форсунки. С помощью математического моделирования исследовано влияние различных конструктивных параметров на работоспособность и быстродействие форсунки. Приведены и проанализированы результаты численных исследований. В результате определены рациональные значения конструктивных параметров разработанной электронно-управляемой форсунки.

Представлены теоретические и экспериментальные исследования возможных вариантов формирования крутящего момента в гибридных и комбинированных силовых агрегатах с улучшенными экономическими и экологическими показателями.

Журнал «Газотурбинные технологии» создан в первую очередь для популяризации идей высокоэффективного преобразования энергии топлива в механическую энергию газотурбинным приводом. Он рассматривает экономические, технические и технологические, рыночные, экологические, и многие другие аспекты использования газовых турбин в народном хозяйстве. Отслеживая тенденции перераспределения рынков производства и сбыта, мы имеем возможность прогнозировать распределение долей рынка по сегментам и давать рекомендации по маркетинговым вопросам производителям и потребителям энергетического оборудования, делаем обзоры, аналитические исследования, прогнозы по рынку ГТУ. Журнал призван повысить уровень информированности потребителя о газотурбинной технике, ее проектировщиках и производителях.

Перекладка или биение поршня возникает вследствие действия боковой силы в кривошипно-шатунном механизме и приводит к увеличению сил трения и ударных нагрузок в сопряжении с гильзой. В конечном итоге это влияет на работу двигателя, его шумность, вибрацию и вызывает интенсивное изнашивание юбки поршня. Поэтому исследование вопросов, связанных с повышением надежности двигателя транспортно-технологических машин, является актуальной задачей технической эксплуатации.Целью работы является повышение надежности двигателя транспортно-технологических машин путем снижения вибрации при его работе. В статье рассмотрен способ, позволяющий уменьшить ударные нагрузки в сопряжении поршень-цилиндр на малой частоте вращения коленчатого вала при максимальном вращающем моменте, что характерно для основных режимов двигателей транспортно-технологических и дорожно-строительных машина. Предлагается на режимах максимальных нагрузок при минимальной частоте вращения обеспечить величину суммарной силы при прохождении через верхнюю мертвую точку в конце такта сжатия равной нулю. Для того, чтобы сила давления газов в верхней мертвой точке была равной силе инерции поступательно движущихся масс, рекомендуется выполнить тюнинг двигателя по изменению фаз газораспределения на такте сжатия, т.е. увеличить угол запаздывания закрытия впускного клапана. Проведен расчет по определению угла запаздывания закрытия впускного клапана на примере двигателя ЯМЗ-65202.10. Для выполнения равенства силы давления газов и силы инерции в верхней мертвой точке найдена величина реальной степени сжатия двигателя, которая составила 12,5. Далее определѐн угол запаздывания закрытия впускного клапана для данного режима, который по расчету равен 540 поворота коленчатого вала после нижней мертвой точки. Расчетные данные могут являться исходными параметрами для калибровки программы, заложенной в электронный блок управления транспортно-технологической машины.

Практикум содержит необходимые теоретические сведения и методику расчётов современных двигателей внутреннего сгорания с впрыском лёгкого топлива. Приведён пример теплового расчёта рабочих процессов ДВС, показана методика построения индикаторной диаграммы и диаграммы теплового баланса.

В издании приведены сведения по основным свойствам двигателей внутреннего сгорания (ДВС), их производственной и технической эксплуатации в отраслях народного хозяйства. Рассмотрены вопросы обеспечения экономичности в использовании двигателей, устанавливаемых на машинах соответствующего назначения. Исследованы условия обеспечения работоспособности и исправности ДВС при их применении по назначению на предприятиях народного хозяйства.

Приведена краткая концепция и методология построения виртуальной модели камеры сгорания и расчет течения газа средствами программного обеспечения ANSYS. Рассматриваются вопросы создания геометрической модели корпуса камеры сгорания, форсунки с завихрителем, жаровой трубы, сборки элементов камеры сгорания. Приводится расчет параметров течения газа в камере сгорания.

Проектный расчет шнекоцентробежного насоса. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Изучение конструкции и электронное моделирование процесса сборки газогенератора трехвального двигателя НК с использованием 3D-моделей. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Приведены методические указания к лабораторным работам по дисциплинам: «Надежность и ремонт машин», «Технология и ремонт машин», включающие цели и задачи, необходимые краткие сведения о ремонте гидравлической и топливной аппаратуры, технические условия, материалы и оборудование, порядок выполнения лабораторных работ.

Рассмотрены структура двигателестроительного завода, организация сборочных работ ГТД и входящих в ее состав технологических операций, методы достижения точности сборки узлов, типы соединений, используемые при производстве ГТД, контроль в сборочном процессе. На примере сборки двухкаскадного высокотемпературного ГТД показаны процессы сборки узлов и газогенератора, технология сборки роторов (барабанов и рабочих колес). Представлена теоретическая основа обеспечения взаимозаменяемости комплектов рабочих лопаток по дисбалансу. Проведен сравнительный анализ используемых при сборке колес весовых характеристик рабочих лопаток и имеющегося технологического оборудования для статической балансировки комплектов распределения лопаток по пазам диска на ЭВМ. Описаны конструкция и технологические возможности автоматизированного рабочего места комплектовщика комплекса АРМКо-1. Рассмотрены вопросы модульности конструкции ГТД и взаимозаменяемости его узлов, а также технологического обеспечения при сборке ГТД и возможности введения дифференцированного ресурса работы для комплектов рабочих лопаток роторов компрессора и турбины. Предложены варианты конструкции, обеспечивающие возможность замены бандажированных комплектов лопаток ротора турбины без разборки изделия.

Рассмотрены основные понятия теории авиационных двигателей, их классификация, общее устройство и работа. Проанализированы термодинамические процессы в авиационных двигателях и их работа в качестве движителя. Описаны назначение, устройство и работа ос-новных функциональных элементов двигателя: входного устройства, компрессора, камеры сгорания, турбины и выходного устройства. Кратко изложены вопросы, связанные с характеристиками авиацион-ных двигателей и их регулированием. В приложении содержатся не-обходимые материалы для лабораторно-практической работы «Ис-следование идеальных циклов ТРД и ТРДФ» и расчетно-графической работы «Термогазодинамический расчет ТРД и ТРДФ».

В методических указаниях изложена информация по общему устройству механизмов и систем двигателя внутреннего сгорания, их назначение и взаимодействие в рабочем процессе.

Твердотельное моделирование элементов двигателей в пакете Solid Edqe. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Учебное пособие предназначено для студентов при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Тракторы и автомобили» (конструкция тракторов), составлено на основании требований ФГОС ВПО по направлению подготовки 110800 (35.03.06) «Агроинженерия» (квалификация (степень) «бакалавр») и др. нормативных документов.

Приведены назначение, особенности строения и работы гильз цилиндров автомобильных двигателей. Рассмотрены их различные дефекты. Приводятся сведения о современных подходах, методах и технологиях восстановления гильз цилиндров двигателя.

В учебном пособии изложены теоретические основы проектирования системы управления компрессором для обеспечения газодинамической устойчивости. Приведены методические рекомендации по проектированию системы управления компрессором за счет использования системы регулируемых направляющих аппаратов и клапана перепуска воздуха.

Представлен анализ уравновешенности двигателей внутреннего сгорания, созданных на основе кривошипно-шатунного механизма со сдвоенными кинематическими связями, проведена оценка уравновешенности рядных двигателей внутреннего сгорания с двумя коленчатыми валами.

Представлены результаты сравнительной оценки динамических параметров для двигателей внутреннего сгорания, выполненных по классической схеме с центральным кривошипно-шатунным механизмом и с кривошипно-шатунным механизмом со сдвоенными кинематическими связями, выполненном с использованием двух коленчатых валов. Расчеты проводились при определенных условиях и допущениях. Теоретические выкладки даны на основе приведенной расчетной схемы, имеют классический подход к определению значений, расчеты которых велись в программной среде MathCad по классическим и оригинальным зависимостям.

Выброс канцерогенов при сжигании углеводородных топлив., Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Проектный расчет многоступенчатых осевых компрессоров и турбин авиационных ГТД с помощью программных комплексов KOMPRESSOR и TURBINA., Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Приведены сведения о материалах, используемых при изготовлении лопаток газотурбинных двигателей. Рассмотрены микроструктуры современных сплавов с ориентированной структурой: никелевых монокристаллических ЖС32 и ЖС40, эвтектического сплава типа ВКЛС, а также сплава на основе интерметаллида Ni3Al – ВКНА-1В. В лабораторной работе студенты изучают влияние химического состава, кристаллографического направления и термообработки на микроструктуру и свойства сплавов.

Формирование конструктивных схем ГТД и расчет осевых сил в турбокомпрессоре. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

В учебном пособии приведены основные подходы к моделированию теплового состояния крышек цилиндров поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Прочностное проектирование лопаток и дисков ГТД в конечно-элементном комплексе ANSYS. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Рассмотрены вопросы расчета и проектирования воздушной системы охлаждения лопаток высокотемпературных газовых турбин, конструктивные схемы охлаждаемых лопаток, способы подвода охлаждающего воздуха к лопаткам. Изложены методы расчета температурного поля лопаток турбины, особенности расчета каждой из них, иллюстрированные примерами расчета. Особое внимание уделено физической стороне процессов, протекающих в охлаждаемой конструкции, взаимосвязанным проблемам термодинамики, аэродинамики охлаждаемой турбины, а также вопросам экономической эффективности высокотемпературного газотурбинного двигателя с охлаждаемой турбиной.

Приводятся результаты разработки и испытаний технологии молекулярной модификации топлива (ММТ) электрическими полями на бензиновых и дизельных двигателях. Показаны экономический и экологический эффекты от применения этой технологии в начале и конце 80-часового цикла испытаний бензинового впрыскового двигателя. Делаются выводы о ресурсе ДВС с молекулярными модификаторами топлива. Приводятся результаты испытаний дизельного двигателя

Представлена последовательность выбора основных геометрических параметров, необходимых для решения задачи проектирования проточной части радиально-осевой турбины комбинированного двигателя на первом этапе комплексного метода расчета, предложенного авторами в более ранних статьях

Важнейшими эксплуатационными характеристиками судовых двигателей внутреннего сгорания являются показатели надежности, топливной экономичности и экологической безопасности, зависящие от комплекса конструктивных и эксплуатационных факторов. Один из наиболее существенных факторов – качество дизельного топлива. Физические и химические свойства топлива влияют на процессы смесеобразования и сгорания в цилиндрах дизелей, полноту выгорания топлива, топливную экономичность, содержание вредных веществ в отработавших газах двигателя, ресурс топливоподающей аппаратуры и деталей цилиндропоршневой группы. Наиболее распространенным способом обеспечения требуемых свойств дизельного топлива является введение многофункциональных присадок. По результатам патентного поиска представлен обзор наиболее современных присадок к дизельному топливу, обеспечивающих улучшение смесеобразования и сгорания топлива, приведены сведения по химическому составу присадок, описан механизм их действия, влияние на способность к воспламенению и структуру топливовоздушной смеси. Указаны российские и зарубежные производители присадок к дизельному топливу. Испытания, проведенные на четырехтактных высокооборотных дизелях, позволили установить, что применение одной из таких присадок отечественного производства («NagroBoost») обеспечивает снижение удельного эффективного расхода топлива на 3–7 % и отсутствие увеличения вредных выбросов с отработавшими газами двигателей внутреннего сгорания при работе двигателя по нагрузочной и винтовой характеристикам. Сделан вывод о перспективности использования присадок такого типа с целью повышения топливной экономичности двигателей внутреннего сгорания. Даны рекомендации по проведению дальнейших исследований с целью внедрения присадки «NagroBoost» на водном транспорте

В целях выбора расчетных параметров степени радиальности при проектировании проточной части радиально-осевой турбины, работающей в составе импульсной системы наддува комбинированных двигателей, предлагается использовать оптимизационный алгоритм метода множителей Лагранжа в составе предложенного в более ранних работах авторов комплексного подхода, объединяющего положительные стороны существующих математических моделей и методов расчета турбины

Актуальность работы связана с проблемой высоких механических потерь на трение в безнаддувных быстроходных малоцилиндровых четырехтактных поршневых дизелях. Цель исследования состоит в проверке эффективности применения опытного поршня с жесткой юбкой, по предварительным данным обеспечивающего снижение механических потерь в цилиндро-поршневой группе. Метод проверки заключался в сравнении контрольных показателей серийного и опытного поршней. В качестве контрольных показателей приняты: сила трения поршня в цилиндре и формируемые ее работой механические потери; температуры в характерных зонах поршня; температуры стенки цилиндра и моторного масла, обусловленные трением поршня; момент сопротивления прокручиванию коленчатого вала установки с поршнем в цилиндре. Сравнение проводилось как на основе моделирования, так и на основе экспериментов на макетной установке, выполненной на базе малоразмерного дизеля 1Ч 85/80 (ТМЗ-450Д). Объекты сравнения — серийный поршень указанного дизеля и опытный поршень с повышенной жесткостью юбки, что обеспечивается специальными ребрами жесткости, связывающими стенку юбки с бобышками поршня. Результаты моделирования показали преимущество опытного поршня перед серийным по признакам снижения: механических потерь на 4 %, износа юбки поршня на 33 %, температур центра камеры сгорания и верхней кромки днища поршня на 5 и 10 % соответственно. Экспериментальная проверка позволила установить, что опытный поршень при прочих равных условиях прокрутки без сжатия, сгорания и охлаждения обеспечил снижение момента сопротивления прокручиванию на 3 %, температур стенки цилиндра на 9 % и моторного масла на 6 %. Результаты сравнительного расчетного моделирования и эксперимента указывают на определенную перспективу замены серийного поршня на опытный, связанную с возможностью снижения температуры днища поршня и механических потерь

Дано описание современных конструкционных материалов, применяемых в поршневых двигателях внутреннего сгорания для изготовления поршней, поршневых колец, клапанов, коленчатых валов, подшипников скольжения, деталей выпускного коллектора, деталей двигателей с турбонаддувом (сплавы на основе железа, алюминия, олова, свинца; композиционные материалы, керамика и металлокерамика).

Проведен анализ конструкции форсажных камер. Разработана методика создания компоновки форсажной камеры с газодинамическим расчетом и расчетом на прочность.

Приведены условия домашних заданий, примеры их выполнения, а также необходимые теоретические сведения. Задания направлены на формирование у обучающихся навыков проведения расчетов напряженно-деформированного состояния и прочности лопаток и дисков турбин как в 2D-, так и в 3D-постановках. Дополнительно рассмотрено решение задачи конструктивно-прочностной оптимизации диска турбины.

Для усвоения основных положений теории и приобретения практических навыков в необходимом объёме учебное пособие содержит: краткое изложение определений и законов технической термодинамики; метод расчёта термодинамических процессов; рассмотрение характерных особенностей термодинамических циклов тепловых машин разного предназначения; требования и рекомендации для выполнения курсовой работы, а также пример одного из вариантов её выполнения.

Рассмотрены колебания лопаток и дисков газотурбинных двигателей, колебания рабочих колес и построение резонансных диаграмм, защита от вибрации и удара.