Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Исследование материалов и разработка рекомендаций, обеспечивающих повышение промышленной безопасности приводов опасно-производственных объектов

ang_not 320 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 62 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 07.09.2018
В данной количество работе чистая был исследован двигатель внутреннего сгорания и разработаны рекомендации по уменьшению числа его отказов. Проанализировав статистику аварийных ситуаций, связанных с двигателем внутреннего сгорания, можно сделать вывод, что количество аварийных ситуаций связанных с генераторами и его компонентами в последние годы выросло на 4 от всех аварийных ситуаций.. По автомобильным происшествиям в мире за последние пять лет ситуация аналогичная, 5% всех дорожно-транспортных происшествий случаются именно из-за отказа двигателя. Но если не рассматривать ДТП по причине алкогольное опьянения или невнимательности водителя, то 50% всех дорожно-транспортных происшествий происходят именно из-за отказа двигателя, связано это с тем, что ежегодно авто-производители делают двигатели мощнее, и на критических режимах двигатели не справляются. Также были проанализированы основные неисправности ДВС и оказалось, что каждая четвертая неисправность с двигателем внутреннего сгорания случается из-за системы охлаждения.
Введение

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) – это наиболее распространенный источник энергии для транспортных средств и мобильных энергоустановок. Этот двигатель вырабатывает мощность за счет преобразования химической энергии топлива в теплоту, которая затем преобразуется в механическую работу. Преобразование химической энергии в теплоту осуществляется при сгорании топлива, а последующий переход теплоты в механическую работу осуществляется за счет внутренней энергии рабочего тела, которое, расширяясь, выполняет работу. В качестве рабочих тел в ДВС используются газы, давление которых возрастает за счет сжатия. Двигатель является основным источником механической энергии мобильных энергоустановок и используется в качестве силовой установки, приводящей машину в движение. Поршневыми двигателями внутреннего сгорания комплектуется большинство современных мобильных энергоустановок и автомобилей. В поршневых двигателях давление газов, образующееся от сгорания топлива в камере сгорания, воспринимается поршнем, движущимся в цилиндре. Возвратно-поступательное движение поршня посредством кривошипно-шатунного механизма преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Поршневые двигатели внутреннего сгорания можно условно классифицировать: 1) по способу смесеобразования и виду применяемого топлива; 2) по способу осуществления рабочего цикла; 3) по числу цилиндров и их расположению; 4) по способу охлаждения и смазки деталей и т.п. По типу топлива двигатели разделяются на следующие группы: 1) Бензиновые двигатели ( Petrol ) имеют принудительное зажигание топливовоздушной смеси искровыми свечами. 2) Дизельные двигатели (Diesel) — поршневые двигатели внутреннего сгорания с внутренним смесеобразованием, в которых воспламенение смеси дизельного топлива с воздухом происходит от возрастания ее температуры при сжатии. 3) Гибридные двигатели. Двигатели совмещающие характеристики дизеля и двигателя с искровым зажиганием. Компоновка поршневых двигателей (тип расположения). Значительное разнообразие компоновок поршневых двигателей связано с их размещением в автомобиле и необходимостью уместить определенное количество цилиндров в ограниченном объеме моторного отсека. 1) Рядный двигатель (R) — компоновка, при которой все цилиндры находятся в одной плоскости. 2) V-образный двигатель(V) — цилиндры у него расположены в двух плоскостях, как бы образуя латинскую букву V. 3) Оппозитный двигатель имеет угол развала 180°, благодаря этому у него высота агрегата наименьшая среди всех компоновок. 4) VR-образный двигатель обладает небольшим углом развала (порядка 15°), что позволяет уменьшить как продольный, так и поперечный размеры агрегата 5) W-образный двигатель имеет два варианта компоновки — три ряда цилиндров с большим углом развала или как бы две VR-компоновки Охлаждение двигателя. Во время работы двигателя внутреннего сгорания температура в течение рабочего процесса изменяется от минимальной 80—120° С в конце впуска до максимальной 2000—2200° С в конце сгорания смеси. Если не охлаждать двигатель, то от действия газов будут сильно нагреваться стенки цилиндров и камер сгорания, головка цилиндров, поршни и клапаны. В этих условиях возможно преждевременное воспламенение рабочей смеси (в карбюраторном двигателе) или заклинивание деталей, т. е. выход двигателя из строя. При высокой температуре уменьшается вязкость масла и оно почти не удерживается на рабочей поверхности цилиндров, поршневых колец и поршней. В результате увеличивается трение и износ трущихся поверхностей взаимно сопрягаемых деталей. Из-за сильного нагрева деталей уменьшается наполнение цилиндров смесью или воздухом и снижается мощность двигателя. Для того чтобы избежать отрицательных явлений, вызываемых перегревом двигателя, его необходимо охлаждать, для чего служит система охлаждения. Используются две принципиальные схемы охлаждения: 1) Непосредственное воздушное охлаждение. Охлаждающий воздух напрямую контактирует с нагретыми частями двигателя и обеспечивает отвод от них теплоты. В основе способа лежит принцип пропуска воздушного потока через оребренную охлаждаемую поверхность. Преимущества: надежность и почти полное отсутствие технического обслуживания. Удорожание стоимости отдельных деталей. 2) Непрямое (жидкостное или водяное) охлаждение, т.к. вода или другие охлаждающие жидкости обладают высокой теплоемкостью и обеспечивают эффективный отвод теплоты от нагретых поверхностей, большинство современных двигателей имеют жидкостные системы охлаждения. Система содержит замкнутый охлаждаемый контур, позволяющий применять антикоррозионные и низкозамерзающие присадки. Охлаждающая жидкость принудительно прокачивается насосом через двигатель и охлаждающий радиатор. Нормальная работа системы охлаждения способствует получению наибольшей мощности двигателя, уменьшению расхода топлива и увеличению срока службы двигателя без ремонта. Чрезмерное охлаждение двигателя автомобиля также нежелательно, так как оно вызывает перерасход топлива. Горючая смесь, поступающая в цилиндр, частично конденсируется на холодных стенках цилиндра, стекает по ним и смывает смазку. Часть топлива в жидком виде проникает в картер и разжижает масло. Качество масла при этом ухудшается и сроки смены его сокращаются. Трение и износ деталей возрастают, а мощность двигателя снижается. Целью работы является обеспечение безопасности работы двигателя внутреннего сгорания путем уменьшения числа отказов двигателя. Задачи исследования: 1.Исследовать температурные режимы ДВС и подобрать материалы для гильзы цилиндра. 2. Исследовать тепловые потоки, происходящие в ДВС. 3. Оценить необходимость воздушных потоков. 4. Спроектировать ДВС с безжидкостной системой охлаждения
Содержание

Введение 6 ГЛАВА 1. АНАЛИЗ НЕОБХОДИМОСТИ РАЗРАБОТОК ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ БЕЗ ЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ. 10 1.1 ПРАКТИЧЕСКАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В БЕЗЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМЕ ОХЛАЖДЕНИЯ 10 1.2 Анализ исследований посвященных безжидкостной системе охлаждения ДВС. 14 1.3 Разработка методики обоснования 25 Глава 2. Теоретические и экспериментальные исследования температурных режимов и тепловых потоков двигателя внутреннего сгорания. 26 2.1. Подбор материалов и исследование температурных режимов работы двигателя внутреннего сгорания 26 2.2. Исследование тепловых потоков 35 ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДВС С БЕЗЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМОЙ ОХЛАЖДЕНИЯ. 40 3.1. Расчет теплового баланса двигателя внутреннего сгорания 40 Индикаторные параметры рабочего цикла: 45 Эффективные показатели двигателя: 46 3.2. Подбор системы подачи воздуха в блок цилиндра 48 3.3 Принцип работы двигателя внутреннего сгорания с многослойной гильзой цилиндра. 51 3.4 Экономическое обоснования 55 Заключение 59
Список литературы

1. Брозе Д.Д. Сгорание в поршневых двигателях. – М.: Машиностроение, 1969. 2. Вибе И. И. Теория двигателей внутреннего сгорания. Конспект лекций. – Челябинск: ЧПИ, 1974. 3. Вибе И. И. Новое о рабочем цикле двигателя (скорость сгорания и рабочий цикл двигателя). – М. – Свердловск: Машгиз, 1962. 4. Влияние газодинамической нестационарности на локальную теплоотдачу в выпускном тракте поршневого двигателя внутреннего сгорания / Л. В. Плотников, Б. П. Жилкин, Ю. М. Бродов, Н. И. Григорьев // Известия вузов, Проблемы энергетики, 2015, №7/8. 5. Вырубов Д. Н. и др. Двигатели внутреннего сгорания: теория поршневых и комбинированных двигателей. М.: Машиностроение, 2016. 6. Григорьев М. А. Обеспечение надежности двигателей / М. А. Григорьев, В. А. Долецкий. М.: Издательство стандартов, 1978. 7. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей. Учебник для втузов по специальности «Двигатели внутреннего сгорания»/Д.Н.Вырубов, Н.А.Иващенко, В.И.Ивин и др.; Под ред. А.С.Орлина, М.Г.Круглова.-4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 2015 8. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов. – М.: Высшая школа. МАДИ (ГТУ), 2015. 9. Двигатели внутреннего сгорания: теория, моделирование и расчёт процессов / Б. А. Шароглазов, М. Ф. Фарафонтов, В. В. Клементьев // под редакцией заслуженного деятеля науки РФ, профессора, доктора технических наук Б. А. Шароглазова. – Челябинск: ЮУрГУ, 2014. – 197 с. 10. Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. / Под ред. А.С. Орлина и М.Г. Круглова. – М.: Машиностроение, 1990. 11. Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбинированных двигателей / Д. Н. Вырубов, В. И. Ивин и др. Под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова, – М., Машиностроение, 1983. 12. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей./ Учебник для студентов вузов/ под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова.3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2015. 13. Дьяченко Н. Х., Костин А. К., Мельников Г. В. и др. Теория двигателей внутреннего сгорания. – М. – Л.: Машиностроение, 1965. 14. Дульнев Р. А. Термическая усталость металлов / Р. А. Дульнев, П. И. Котов. М.: Машиностроение, 1980. 15. Жилкин Б. П. Некоторые особенности газодинамики процесса впуска при наддуве поршневых ДВС / Б. П. Жилкин, Д. С. Шестаков, Л. В. Плотников // Тяжелое машиностроение. - 2013. - №2. 16. Жилкин Б. П., Плотников Л. В. Впускная система поршневого двигателя. Патент на полезную модель F02B 29/02 №81263 от 10.03.2009; заяв. 2008134035/22 от 18.08.2008. Опубл. 10.03.2009 бюл. №7. 17. Жилкин Б. П., Плотников Л. В., Крестовских А. В., Падаляк Д. Л. Система выхлопа поршневого двигателя. Патент на полезную модель F02B 27/00 №114096 от 08.06.2011; заяв. 2011123195/28 от 08.06.2011. Опубл. 10.03.2012 бюл. №7. 18. Жилкин Б. П., Плотников Л. В., Григорьев Н. И. Система выхлопа поршневого двигателя. Патент на полезную модель F02B 27/04 №121525 от 27.10.2012; заяв. 2012107933/06 от 01.03.2014. Опубл. 27.10.2012 бюл. №30. 19. Жилкин Б. П., Плотников Л. В., Шестаков Д. С. Впускная система поршневого двигателя с наддувом. Патент на полезную модель F02B 33/44 №118363 от 20.07.2012; заяв. 2012105249/06 от 14.02.2013. Опубл. 20.07.2012 бюл. №20. 20. Кавтарадзе Р. З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях: учебное пособие для ВУЗов / Р. З. Кавтарадзе. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. 21. Липчук В. А. Надежность и диагностика двигателей внутреннего сгорания: конспект лекций / В. А. Липчук, М. П. Орфани. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2010. 22. Махалдиани В. В., Эджибия И. Ф., Леонидзе А. М. Двигатели внутреннего сгорания с автоматическим регулированием степени сжатия. – Тбилиси: Мецниереба, 1973. 23. Махалдиани В. В. О двигателях автоматическим регулированием степеней сжатия // Доклады семинара по двигателям внутреннего сгорания савтоматическом регулирования степеней сжатия. – Тбилиси: Мецниереба, 1976. 24. Орлин А. С., Вырубов Д. Н. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов поршневых и комбинированных двигателей. – М.:, Машиностроение, 1971 25. Расчет рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания. Под ред. А.С.Орлина - М.: Машиностроение, 2011. 26. Тареев В.М. Справочник по тепловому расчету рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания. – М.: Машиностроение, 2012 27. Теория ДВС. Рабочие процессы. Под ред. Дьяченко Н.Х., 2014. 28. Теория ДВС: Учебник / Под ред. Н.Х. Дьяченко. – Л.: Машиностроение, 1974. 29. Цветков В. Т. Двигатели внутреннего сгорания. – Харьков: Изд. ХГУ, 1960. 30. Чайнов Н., Косарев В., Панин В. Проблемы поршневого двигателестроения в России: Двигатель. – М., 2010. – № 3. 31. Энгельс Ф. Диалектика природы. – Л.: Госполитиздат, 1952.
Отрывок из работы

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ НЕОБХОДИМОСТИ РАЗРАБОТОК ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ БЕЗ ЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ. 1.1 ПРАКТИЧЕСКАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В БЕЗЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМЕ ОХЛАЖДЕНИЯ В настоящее время двигатель внутреннего сгорания является далеко не идеальным. Частые проблемы с системами охлаждения и смазки приводят к выходу из строя двигателя, что может привести к авариям. Так как ДВС используется не только в авто сфере, но и на промышленных объектах, в качестве автономных электрогенераторов, то создание двигателя без жидкостной системы охлаждения решит проблемы безопасности не только на дорогах, но на опасных производственных объектах. Из предшествующего уровня техники известен способ работы жидкостной системы охлаждения ДВС, он основан на целенаправленной циркуляции охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость, забирая тепло у деталей двигателя (в рубашках охлаждения), под воздействием давления, создаваемого водяным насосом, начинает циркулировать по системе, осуществляя теплообмен. Первоначально движение жидкости осуществляется при закрытом термостате по малому кругу, то есть без работы радиатора. Это делается для того, чтобы убыстрить процесс прогрева двигателя и доведения его до рабочей температуры. После возврата жидкости в рубашки охлаждения процесс циркуляции продолжается. В том случае, когда температура достигает высоких показателей (в пределах 100 градусов), открывается термостат, и охлаждающая жидкость начинает двигаться по большому кругу, заходя в радиатор. Это сразу же остужает двигатель, ибо в систему охлаждения поступает жидкость, ранее не использовавшаяся (находившаяся в радиаторе). Сам радиатор охлаждается потоком атмосферного воздуха. Недостатками известного способа является частый выход из строя насоса и радиатора, что ведет к перегреву двигателя внутреннего сгорания, а также разгерметизация системы охлаждения, что приводит к перегреву или переохлаждению двигателя внутреннего сгорания. Также известен способ работы воздушной системы охлаждения ДВС, он основан на том, что основной поток воздуха направляется на головку блока цилиндров и цилиндропоршневую группу. Чтобы он доходил наиболее полно, предусматривается его распределение по каналам, образованным ребрами охлаждения. Дальнейшее продвижение потока за счет нескольких дефлекторов перенаправляется по остальным частям силового агрегата. Дефлекторы представляют собой тонкие, но достаточно твердые металлические пластины. Поступающее количество воздуха поистине огромное. Вентилятор ежеминутно способен поставлять почти 30 кубических метров аэросмеси, что позволяет обеспечивать полноценное функционирование двигателя, даже небольшого объема и умеренной мощности без каких-либо температурных ограничений эксплуатационной среды. Уровень интенсивности охлаждения изменяется автоматически, посредством термостата и заслонок.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg