1. Работающий двс свободно падает с высоты 5 км. Как будут меняться параметры двигателя (мощность, экономичность, степень неравномерности хода, тепловая напряженность и др.) по мере падения?

По мере падения двигателя давление Рк будет увеличиваться. 1км – 0.1*10,5Па, 1км – 6,5˚С, т.е. при падении с 5км давление возрастет в 2 раза, температура на 32,5˚С.

1)мощность – прямопропорционально давлению и обратнопропорционально Т., т.о. т.к. давление растет быстрее чем Т то мощность вырастит.

2)экономичность характеризуется индикаторным кпд ηi. Он прямопропорционален Т и обратно Р, вначале кпд может возрасти, затем начать падать, удельный расход топлива соответственно уменьшается, затем увеличивается. Экономичность может возрасти затем падать. Пока Ре растет быстрее Ркgeбудет падать, затем расти.

3)степень неравномерности хода: если обороты возрастут, то неравномерность снизится.

4)тепловая неравномерность возрастет: с палением температура возрастает

2. Как изменится работа двигателя (индикаторные и эффективные показатели) при катастрофическом износе: а)одного из коренных подшипников скольжения коленчатого вала? б)одного из шатунных подшипников скольжения коленчатого вала?

А) при износе коренного подшипника индикаторные показатели не изменятся, а эффективные(Р, эффективный кпд, механический кпд) уменьшатся, т.к. растет трение. Удельный расход топлива возрастет.

Б) если увеличится зазор, то уменьшится степень сжатия и мех кпд, что приводит к падению эффективного кпд и мощности.

3) Как повлияет форсирование двигателя на его механический к.П.Д.? Рассмотреть различные способы форсирования.

1) Повышение степени сжатия: повышается давление газов в цилиндре двигателя и давление механических потерь растет, т.е. мех кпд падает. В дизелях же увеличение степени сжатия в большинстве случаев даже не приводит к увеличению удельной мощности.

2) Обогащение смеси: приводит к росту теплонапряженности основных деталей.

3) Повышение частоты вращения: возрастают потери на трение и затраты мощности на газообмен. Мех кпл снижается. Возрастают нагрузки от сил инерции. Увеличение мощности легче обеспечить за счет наддува.

4) Наддув: растет массовое наполнение цилиндра. Уменьшение относительных потерь во впускных органах. Но также с ростом рк повышается давление в цилиндре из-за чего увеличивается работа на трение.

5) Переход на впрыск топлива: позволяет повысить коэффициент наполнения. Уменьшить потери на газообмен.

6) Использовать газодинамические явления ГВТ: уменьшается сопротивление выталкивание газа из цилиндра. Уменьшается затрат мощности на насосные ходы, растет мех кпд.

7) Осуществление 2-хтактного цикла: мех кпд может уменьшится из-за отсутствия Nн.х. – мощности насосных потерь. У 2-т.д. эта мощность равна 0. Мощность должна быть в 2 раза больше, но фактически литровая мощность увеличивается на 50-70% из-за потерь на газообмен. Качество газообмена хуже.

4) В топливном насосе высокого давления дизельного двигателя вследствие неисправности отказал механизм изменения угла опережения впрыскивания. Какие явления будут происходить на переходных режимах работы двигателя? Как это отразится на характеристиках двигателя?

Нарушается процесс сгорания. При увеличении оборотов необходимо компенсировать задержку воспламенения. Piи кпдiуменьшатся при невыгодном угле. Топливо не будет успевать сгорать, что приводит к токсичности. Также сместится Рмах.

5) Предложите способы сохранения постоянства крутящего момента по внешней скоростной характеристике двигателя с количественным регулированием. Будут ли при этом ограничения по диапазону скоростных режимов, на котором это достижимо, с чем они связаны? На какие параметры, устройства должна воздействовать система управления, реализующая эту программу, каковы возможные алгоритмы работы системы управления?

Как известно крутящий момент вначале растет затем падает раньше чем мощность, т.е максимум момента наступает раньше чем максимум мощности. Было бы еще лучше, если увеличить момент на всем диапазоне, вплоть до его постоянства. За счет чего:

1) Наддув. Увеличение Рк и увеличивается Рi, Ре и М. применение наддува эффективно, как раз по тому, что он начинает действовать с некоторого значения оборотов.

2) Можно не увеличивать момент, а наоборот, уменьшить, т.е сравнять, применив тормоз.

3) Примерить систему регулировки степени сжатия. Когда момент будет падать, надо увеличивать степень сжатия, при этом увеличивается кпд и естественно среднее индикаторное давление, момент.

4) Использовать газодинамические явления. Т.е при уменьшении момента увеличивать коэффициент наполнения. Но этот метод ограничен по оборотам. Надо воздействовать на длину трубы, или скорость волны, изменить температуру.

5) Уменьшить диапазон работы по оборотам.

6) Предложите способы сохранения постоянства крутящего момента по внешней скоростной характеристике ДВС с качественным регулированием. Будут ли при этом ограничения по диапазону скоростных режимов, на котором это достижимо, с чем они связаны? На какие параметры, устройства должна воздействовать система управления, реализующая эту программу, каковы возможные алгоритмы работы системы управления?

Как известно крутящий момент вначале растет затем падает раньше чем мощность, т.е максимум момента наступает раньше чем максимум мощности. Было бы еще лучше, если увеличить момент на всем диапазоне, вплоть до его постоянства. За счет чего:

1) Наддув. Увеличение Рк и увеличивается Рi, Ре и М. применение наддува эффективно, как раз по тому, что он начинает действовать с некоторого значения оборотов

2) Уменьшить диапазон работы по оборотам.