Исследование характеристик устройства для облегчения пуска двигателя внутреннего сгорания

Введение 3
ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 8
1. Холодный пуск двигателя. Исследование основных факторов, влияющих на работу двигателя.
Предпусковой подогрев 8
1.1. Эксплуатация автомобиля в сильный мороз 8
1.2. Холодный пуск. Аккумулятор 8
1.3. Моторное масло 10
1.4. Бензин 10
1.5. Повторный запуск 12
1.6. Обзор и анализ существующих видов подогревателей 13
1.7. Выводы по главе 29
ГЛАВА II. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 31
2.1 Обзор по патентам 31
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 43
Экспериментальное исследование №1. Прогрев салона двигателя. Экономия топлива 43
Экспериментальное исследование №2. Экономия топлива за n-ый промежуток времени. Срок окупаемости предпускового подогревателя 52
Экспериментальное исследование №3. Изучение общего принципа работы предпусковых подогревателей. Создание макета алгоритма работы предпусковых подогревателей на основе жидкостных подогревателей 14ТС 59
Экспериментальное исследование №4. Исследование зависимости нагрева различных частей двигателя предпусковым подогревателем при изменении кругов циркуляции ОЖ, при утеплении впускного коллектора 70
4. Разработка оригинального предпускового подогревателя индукционного типа 91
4.1. Расчет индуктора на впускной коллектор 92
4.1.1. Тепловой расчет 92
4.1.2. Электрический расчет 96
4.2. Инвертор 103
4.3. Разработка принципиальной схемы системы предпускового подогрева 107
4.3.1. Преобразователи «температура-напряжение» 108
Заключение 112
Список использованной литературы 114
Приложения
Купить

ВКР магистра - это оригинальное научное исследование, которое направлено на решение проблемных задач, объединённых общей целью. Это исследование пишется выпускником самостоятельно по материалам, накопленным за время обучения, исследованиям, выполненным во внеучебное время, и в ходе преддипломной практики, а само выполнение этой работы контролируется научным руководителем. Содержание ВКР магистра может быть трех типов: теоретическое исследование; решение прикладных задач; разработка инновационных методов и подходов к разрешению академических проблем; или же включать в себя все три типа одновременно. От ВКР бакалавра магистерская работа существенно отличается глубокой, всесторонней теоретической проработкой решаемой проблемы. Написание и защита работы дает возможность выпускнику продемонстрировать сформированные в течение курса обучения компетенции и полученные знания, показать готовность к научной, производственной и педагогической деятельности.
Актуальность работы. Главным преимуществом предпускового подогрева перед дистанционным запуском двигателя или как его принято называть автозапуском является то, что мотор заводится уже находясь в прогретом до рабочей температуры. Ведь при запуске двигателя в холодном состоянии масло в нём является загустевшим, все зазоры в механизмах увеличены, рабочие поверхности не смазаны, гидрокомпенсаторы и гидронатяжители не имеют необходимого давления, то есть в первые секунды двигатель работает как будто практически без масла. Отсюда нежелательные задиры на стенках цилиндров, на кольцах, на распределительных валах и шейках. Таким образом, автозапуск может и удобен для водителя, но явно неприятен и не полезен для двигателя. К тому же при системе предпускового подогрева (и при других системах) уже с первой секунды работы печки в салон идет тёплый воздух.
Важным аспектом данной работы является расчёт и исследование необходимых характеристик устройств, предназначенных для облегчения пуска двигателя, которые основаны на одном и том же принципе работы - это подогрев и циркуляция воздуха или жидкости по предназначенному для этого контуру. Цель же у них тоже одна - прогрев двигателя перед его запуском. Но все эти устройства имеют те или иные недостатки, которые будут подробно рассмотрены в аналитическом обзоре. Также в остальных частях ВКР будут рассмотрены положительные и отрицательные свойства этих устройств. В ходе исследований устройств для облегчения пуска ДВС будут получены начальные расчётные данные, с использованием некоторых будет рассчитан и спроектирован нестандартный оригинальный индукционный нагреватель, имеющий свои преимущества и отличающийся от других устройств. Тема проблемного запуска двигателя сверхактуальна в нашей стране и останется таковой на многие годы.
Целью данной ВКР является исследование и анализ устройств для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания, тем самым нахождение необходимых характеристик и значений, на которые нужно делать первоочередной акцент производителям при производстве и потребителям при ежедневном использовании. А так же с использованием полученных значений и заключений ставиться не менее значимая цель - рассчитать и спроектировать новый вид оригинального предпускового подогревателя, а именно индукционный нагреватель.
Объектом исследования в данной ВКР выступают предпусковые подогреватели различных типов и проблемный пуск двигателя.
Предметом исследования является расчёт и исследование характеристик предпусковых подогревателей, их сравнение, анализ и на основе всех данных конструирование и расчёт нового типа предпускового подогревателя.
Задачи ВКР:
1. Провести анализ причин затрудненного низкотемпературного пуска двигателей внутреннего сгорания и факторов, влияющих на работу двигателя, проанализировать возможности предпускового подогрева двигателя;
2. Провести разбор всевозможных видов предпусковых подогревателей, принцип работы, преимущества и недостатки каждого вида, сравнить характеристики этих устройств, применяемых для подготовки двигателей к пуску;
3. Выполнить патентный поиск устройств предпускового подогрева, вычленить необходимые теоретическую и практическую информации, которые будут полезны при написании ВКР;
4. Провести экспериментальное исследование, направленное на нахождение температуры прогрева салона двигателя до определённых значений и экономию топлива;
5. Выполнить экспериментальное исследование, направленное на нахождение экономии топлива за n-ый промежуток времени и срока окупаемости предпускового подогревателя;
6. Провести экспериментальное исследование, направленное на изучение общего принципа работы подогревателей и создание макета алгоритма работы предпусковых подогревателей на основе жидкостных подогревателей 14ТС;
7. Провести эксперимент, направленный на исследование зависимости нагрева различных частей двигателя предпусковым подогревателем при изменении кругов циркуляции ОЖ, при утеплении впускного коллектора;
8. Сделать анализ поставленных экспериментальных исследований, написать выводы (заключения) по каждому эксперименту;
9. Разработать новое оригинальное предпусковое устройство индукционного типа, что включает в себя расчёт и проектирование.
Научная новизна состоит в проведении оригинальных исследований и получение новых научных положений, которые будут иметь как научную, так и практическую значимость. А также к научной новизне относятся разработка и создание нового оригинального упрощённого макета, наглядно демонстрирующий общий алгоритм работы (пуск необходимых процессов) жидкостных и воздушных предпусковых подогревателей в точности повторяющий каждый пункт экспериментального исследования; и разработка нового типа предпускового устройства, работающий на принципе высокочастотной индукции.
Проведённые экспериментальные исследования и полученные научные положения имеют практическую значимость. Каждый эксперимент направлен на исследование различного вида актуальных вопросов, а на заключения (выводы), полученные в ходе экспериментов, необходимо делать первоочередной акцент производителям при производстве и потребителям при ежедневном использовании.
Степень достоверности научных положений подтверждается корректным применением известных теорий и методов, применением сертифицированных методик, пакетов программ, изделий и материалов, оборудований.
Апробация работы. Основные положения выпускной работы докладывались на следующих конференциях:
• Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Проблемы функционирования систем транспорта» (г. Тюмень, 2019 г.);
• Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «XI Камские чтения» (г. Набережные Челны, 2019 г.);
• IX Международная научно-практическая конференция
«Информационные технологии. Автоматизация. Актуализация и решение проблем подготовки высококвалифицированных кадров (ИТАП-2020)» (г. Набережные Челны, 2020 г.).
Публикации. По теме ВКР опубликованы 3 печатные работы (в
сборниках докладов конференции).

Купить