Транспортные энергетические установки. Принципы действия, эксплуатационные характеристики, области применения

1. Тепловые двигатель – это машина, в которой тепловая энергия, выделяемая при сжигании топлива, преобразуется в механическую.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива, сгорающего внутри рабочей полости двигателя, преобразуется в механическую работу. В ДВС теплогенератор и тепловой двигатель объединены в одном устройстве – цилиндр двигателя. По роду топлива ДВС разделяются на газовые и двигатели жидкого топлива.

На автомобильные ДВС приходится около 25% общего количества потребляемой энергии и около 60% общего количества всех видов загрязнений воздуха. Отработавшие газы автомобилей содержат углекислый газ, воду и другие вещества. Максимальный теоретический КПД бензиновых ДВС составляет около 58%, дизелей – 64%. КПД реальных ДВС вдвое меньше.

Коэффициент полезного действия – это отношение количества тепла, превращенного в работу, к количеству подведенного тепла

Технические особенности двигателей внутреннего сгорания – малый удельный вес, небольшие габариты, высокая экономичность – обусловили особенно широкое их распространение в качестве транспортных, например, в автомобилях, мотоциклах, тракторах, на водном транспорте, в военной технике (танки), в сельском хозяйстве (комбайны), в строительстве (экскаваторы, грузоподъемные машины).

2. Двигатели внешнего сгорания. В этих двигателях топливо сгорает вне цилиндра. Горение происходит непрерывно. Вибрация и шум практически отсутствуют. Вредные выбросы продуктов сгорания незначительны. Недостаток – недолговечность теплонапряженной стенки цилиндра вследствие отсутствия соответствующих конструкционных материалов.

3. Газотурбинные установки. Воздух сжимается в компрессоре, смешивается с топливом, и смесь воспламеняется. Отработавшие газы проходят через турбину. Движение осуществляется за счет разности количества движения воздуха на входе в компрессор и выходе из турбины двигателя. Применяются в многотоннажных грузовых автомобилях, мощных тягачах, многоместных автобусах, спортивных машинах.

4. Холодильные машины– в них некоторое количество теплоты отбирается от холодного источника, а её большее количество отдается горячему приёмнику. Разность этих количеств теплоты представляет собой работу, совершаемую внешними силами над рабочим телом (хладагентом). Работа холодильной машины связана с изменением агрегативного состояния хладагента: плавлением твердого вещества либо испарением жидкости вблизи холодного источника и обратным процессом вблизи горячего приёмника.

5. Термоэлектрические генераторы – состоят из замкнутой электрической цепи из двух разных металлов или полупроводников. При нагреве одного из них возникает электродвижущая сила и появляется электрический ток. КПД такой установки 10-12%.

6. Магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы). Их действие основано на явлении электромагнитной индукции при движении ионизированного рабочего тела (газ, плазма) в магнитном поле. КПД преобразования энергии составляет несколько процентов.

7. Электрохимические генераторы – устройства, преобразующие химическую энергию непосредственно в электрическую. Первые электрохимические генераторы назывались гальваническими элементами.

8. Топливные элементы – в них электрический ток генерируется за счет регулируемого «электрохимического сжигания» топлива. Реакция происходит в системе топливо – электролит – окислитель. Топливный элемент – это электрохимический элемент, отличающийся тем, что активные вещества подаются извне, а материал электродов в электрохимических превращениях не расходуется. Достоинство - высокий КПД – около 60 %, отсутствие подвижных частей, бесшумность, отсутствие выделения теплоты с отработанными продуктами, способность работать при комнатных температурах.

Недостатки: ограниченный срок службы, относительно высокая стоимость газообразного топлива и получаемой электроэнергии.

Вопрос 23 Основные понятия стандартизации. Стандарты

1798г. начало эры взаимозаменяемости.

Стандартизациейназывают установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области, на пользу и причастие всех заинтересованных сторон.

Цель стандартизации:достижение оптимальной степени упорядоченности в той или иной области, по средствам широкого и многократного использования установленных положений, требований и норм для решения реально-существующих планируемых или потенциальных задач.

Метрология – по средствам изменения и контроля гарантирует соответствие св-в продукции стандартам и ТУ.

Сертификация продукта с помощью, которой независимая аудиторская организация удостоверяющая, что продукция соответствует стандартам ТУ.

Стандарт - это нормативно - технический документ по стандартизации, устанавливающих комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации и утвержденный компетентными органами (Гос. стандарт)

Стандарт по ISO – нормативный документ разработанный на основе соглашения, утвержденного, признанным органом и направленный на достижение упорядочения в определенной области.

По уровням стандартиз. распределяются следующим образом:

1. международные стандарты ( ISO, МЭК)
2. стандарты РФ (ГОСТ)
3. региональные стандарты
4. общероссийские стандарты
5. стандарты отраслей
6. стандарты предприятий
7. стандарты научно-технических, инженерных обществ и др. общественных объединений

Стандарт является результатом конкретной работы и может быть представлен:

1. в виде документа содержащего ряд требований и норм (стандарт по специальности)

2. в виде основной - единицы или физической константы

3. в виде какого - либо предмета для физического сравнения (метр, кг)

объектами стандартизации является конкретная продукция, а также нормы, правила, требования, методы, термины, обозначения и т.п. имеющие перспективу многократного применения в науке, технике, промышленности, с\х, строительстве, транспорте здравоохранении и Т.д., а также в международном сотрудничестве.

Унификация - разновидность стандартизации связанная сокращением разнообразия элементов без сокращения разнообразия систем в которых они применяются (конструктор. из одних деталей другие)

Симплификация - это работа по рациональному ограничению числа используемых марок, типов, видов, материалов, процессов которая завершается выпуском стандарта.

Типизация- разновидность стандартизации заключающаяся в разработке и установлении типовых, конструктивных или технологических решений для ряда изделий, составных частей, процессов имеющих общие конструктивные или технологические характеристики.

Категории, виды и системы стандартов.

ГОСТ - гос. стандарт

ГОСТ 2.201-90

2. - класс (l - 21)

201 - код классификационной группы (О - 9) порядковый номер стандарта в данной группе

90 - год утверждения стандарта

ГОСТ 1.0 - 92*

*- стандарт подвергался изменениям

** - стандарт заменен полностью или отменен в частях

ГОСТ Р... - после 92г.

ISO - международная организация по стандартам

ISO 9000

IEC - международная электротехническая комиссия.

TQM - всеобщее управление качеством

Системы стандарта:

1. ГСС - ГОС.система стандартизации ГОСТ 1.

2. ЕСКД - единая система конструкторской документации ГОСТ 2.

3. ЕСТ Д - единая система технологической документации ГОСТ 3.

4. ЕСТПП - единая система технологической подготовки производства ГОСТ 14.

5. ССБТ - система безопасности труда ГОСТ 12.

Принципы разработки стандартов:

1. научно - исследовательский принцип (для успешной разработки стандартов необходимо теоретич., эксперемент., ОКР)

2. прогрессивности (исполняется за счет жестких сроков пересмотра (5 и 10 лет)

3. принцип взаимоувязки всех категорий

4. принцип предпочтительности заключается в установлении предпочтительных рядов (параметрических иразмерных) .

5. принцип функциональной взаимозаменяемости

6. принцип обеспечивания патентной чистоты стандартов.