Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания

Содержание

Введение

Глава 1. Научно-технические аспекты эксплуатации силовых установок в аграрном производстве

1.1. Эволюция рабочих процессов ДВС в отечественном сельхозмашиностроении

1.2. Физико-химические основы процессов преобразования энергии в камерах сгорания различного типа

1.3. Влияние внешней среды и качества отечественного топлива на показатели энергоэффективности

Глава 2. Мониторинг эксплуатационных параметров ДВС в условиях полевых работ

2.1. Аналитическая оценка режимов работы двигателей при выполнении агротехнических операций

2.2. Исследование причин отклонения фактических параметров рабочего цикла от номинальных значений

2.3. Диагностика технического состояния ДВС по параметрам отработавших газов и масла в системе смазки

Глава 3. Совершенствование технической эксплуатации и ремонта двигателей внутреннего сгорания

3.1. Проектирование технологической карты технического обслуживания цилиндропоршневой группы

3.2. Расчет трудоемкости и материальных затрат на восстановление параметров рабочего цикла

3.3. Меры по повышению коэффициента технической готовности тракторного парка за счет оптимизации настроек топливной аппаратуры

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания

Направление: Сельское хозяйство и сельскохозяйственные науки

Специальность: 35.02.16 – Эксплуатация и ремонт сельскохозяйственной техники и оборудования

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность выбранной темы обусловлена стратегической ролью механизации в обеспечении продовольственной безопасности Российской Федерации и необходимостью повышения эффективности использования машинно-тракторного парка сельскохозяйственных предприятий. Двигатели внутреннего сгорания являются основным источником энергии для тракторов, комбайнов и самоходных сельскохозяйственных машин, определяя производительность агрегатов и рентабельность полевых работ. В условиях растущих цен на топливо, ужесточения экологических требований и необходимости снижения себестоимости продукции растениеводства глубокое понимание рабочих процессов ДВС становится ключевым фактором оптимизации технической эксплуатации мобильной техники.

Степень разработанности проблемы в отечественной научной литературе характеризуется значительным объемом фундаментальных исследований, выполненных в ФГБНУ «ФНАЦ ВИМ», РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, Санкт-Петербургском государственном аграрном университете. Работы российских ученых раскрывают теоретические основы термодинамических циклов, особенности смесеобразования и сгорания топлива в дизельных и карбюраторных двигателях, закономерности влияния режимов эксплуатации на техническое состояние цилиндропоршневой группы и топливной аппаратуры. Вместе с тем, практические аспекты диагностики и поддержания оптимальных параметров рабочего цикла в условиях интенсивной сезонной нагрузки и переменных внешних факторов требуют дальнейшего изучения применительно к современным моделям тракторов и комбайнов.

Цель курсовой работы – комплексный анализ рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания сельскохозяйственной техники и разработка рекомендаций по совершенствованию их технической эксплуатации.

Задачи исследования:

• изучить эволюцию конструктивных решений и термодинамических циклов ДВС в отечественном сельхозмашиностроении;
• раскрыть физико-химические основы процессов впуска, сжатия, сгорания и расширения рабочей смеси;
• проанализировать влияние природно-климатических условий и качества топлива на энергетические и экологические показатели двигателей;
• провести мониторинг эксплуатационных параметров ДВС тракторного парка конкретного хозяйства при выполнении полевых работ;
• разработать технологическую карту технического обслуживания и обосновать экономическую целесообразность мероприятий по оптимизации рабочих процессов.

Объект исследования – двигатели внутреннего сгорания тракторов и комбайнов машинно-тракторного парка ООО «Агрофирма Нива» Воронежской области.

Предмет исследования – рабочие процессы ДВС, их влияние на эксплуатационные показатели и техническое состояние силовых агрегатов.

Методологическая база включает теоретический анализ термодинамических циклов, методы инструментальной диагностики технического состояния двигателей по параметрам отработавших газов и показателям масла, хронометраж режимов работы агрегатов, расчетные методы оценки трудоемкости и экономической эффективности мероприятий. Нормативную основу составляют ГОСТ Р 53056-2008, ГОСТ 20793-2009, руководства по эксплуатации заводов-изготовителей и типовые технологии технического обслуживания.

Научная новизна работы заключается в систематизации данных мониторинга фактических параметров рабочих циклов ДВС в условиях конкретного хозяйства и обосновании комплекса технологических решений, направленных на поддержание номинальных характеристик двигателей.

Теоретическая значимость состоит в углублении представлений о закономерностях влияния режимов эксплуатации на протекание внутрицилиндровых процессов. Практическая значимость определяется возможностью применения разработанных рекомендаций для повышения коэффициента технической готовности машинно-тракторного парка и снижения удельного расхода топлива.

Структура работы: курсовая работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. В первой главе рассмотрены научно-технические аспекты эксплуатации силовых установок в аграрном производстве. Во второй главе представлены результаты мониторинга эксплуатационных параметров ДВС в условиях полевых работ. Третья глава посвящена разработке мер по совершенствованию технической эксплуатации и ремонта двигателей внутреннего сгорания.

ГЛАВА 1. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ СИЛОВЫХ УСТАНОВОК В АГРАРНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

1.1. Эволюция рабочих процессов ДВС в отечественном сельхозмашиностроении

История развития двигателестроения для нужд сельского хозяйства в России тесно связана с общими тенденциями механизации агропромышленного комплекса. Первые отечественные тракторы начала XX века оснащались маломощными четырехтактными карбюраторными двигателями, работавшими на бензине или керосине, с низким коэффициентом полезного действия и значительным удельным расходом топлива. В 1920-1930-е годы в Советском Союзе начался переход на дизельные двигатели, обладавшие более высокой экономичностью и крутящим моментом, что соответствовало специфике тяговых нагрузок при пахоте и других энергоемких полевых работах [1, c. 15]. Освоение серийного производства тракторов «Универсал», а затем ДТ-54 и МТЗ-2 ознаменовало массовое внедрение четырехтактных дизелей с камерами сгорания различной конфигурации – от разделенных вихрекамерных до непосредственного впрыска топлива в надпоршневое пространство.

Современный этап эволюции рабочих процессов ДВС характеризуется повышением удельной мощности двигателей, снижением токсичности отработавших газов и внедрением систем электронного управления подачей топлива. Тракторы серии «Кировец» К-744Р4 и «Беларус» МТЗ-3022 оснащаются дизельными двигателями с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха, что обеспечивает наполнение цилиндров свежим зарядом пов

…