velikol.ru
1

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет


“УТВЕРЖДАЮ”

Декан ФАД


___________ И.А.Кривошеев

“___” ___________2006 г.


УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

«Основы научных исследований и испытаний ДВС»

по направлению подготовки дипломированного специалиста

651200 (140500) «Энергомашиностроение»

специальности 101200 (140501) «Двигатели внутреннего сгорания»
(очной формы обучения)


Факультет: Авиационные двигатели

Кафедра: Двигатели внутреннего сгорания

Курс: 5

Семестр: 9


У Ф А - 2006

Учебную программу составил:


______________ к.т.н., Р.А. Гуняков


Учебная программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры

^ Двигатели внутреннего сгорания


«____» ____________2006 г. (протокол № ____)


Заведующий кафедрой


_____________ к.т.н., доцент Еникеев Р.Д.


Учебная программа рассмотрена и одобрена на заседании научно-методического Совета по направлению подготовки дипломированного специалиста 651200 (140500) «Энергомашиностроение» и направлению подготовки бакалавра 552700 (140500) «Энергомашиностроение»


«____» ____________2006 г. (протокол № ____)


Председатель научно-методического Совета


_____________ к.т.н., доцент Еникеев Р.Д.


СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

  1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ…………………………………….4




  1. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ………………………………………………………….4




3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТ……………….5



4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ………………………………………..6

5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ……………………………………….8




6.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ……...8


7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ………………..9 ДИСЦИПЛИНЫ

8.МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРЕПОДАВАНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ………………………………………………………………9




ВВЕДЕНИЕ



Учебная программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 651200 (140500) «Энергомашиностроение», специальности 101200 (140501) «Двигатели внутреннего сгорания». Дисциплина «Основы научных исследований и испытаний ДВС» относится к циклу специальных дисциплин учебного плана.

В Государственном образовательном стандарте направления подготовки 140501(651200) предусмотрен обязательный минимум содержания подготовки по дисциплине.


Основные сведения о дисциплине


Компонент

ГОС

^ Наименование цикла, в который входит дисциплина

Семестры

Всего

(час)

Аудит.

(час)

Образовательная программа

Вид итогового контроля

Вид

Срок обучения (год)

Федеральный

СД


9


90


36


Полная

0,5
Экзамен

Национально-региональный (вузовский)

СД


9


90


36


Полная

0,5
Экзамен

^ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ



Цель изучения дисциплины - формирование знаний в области организации и проведения исследований и испытаний двигателей внутреннего сгорания.

Задачи дисциплины – обеспечить понимание особенностей исследований ДВС, привитие навыков испытаний двигателей, способов наиболее эффективного достижения высоких мощностных, экономических и экологических показателей двигателей.

В результате изучения дисциплины студенты получают знания и навыки, необходимые для организации самостоятельного научного и технического поиска, проведения экспериментального объема работ в цикле научно-исследовательской и опытно-экспериментальной деятельности. Изучению дисциплины «Основы научных исследований и испытаний ДВС» должны предшествовать курсы физики, химии, математики, метрологии, информатики, термодинамики, механики жидкости и газа, материаловедения.

^ 2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ




В результате изучения дисциплины студент должен:


иметь представление

-о научном методе исследований ДВС

-о целях исследований и испытаний ДВС ;

-о резервах повышения эффективности методов и алгоритмов научных исследований и испытаний ДВС ;

знать

-задачи проведения исследований и испытаний современных ДВС;

-подходы к проведению исследований ДВС;

-современную технологию разработки алгоритмов, программного обеспечения и аппаратуры для испытаний ДВС;

-перспективные пути повышения качества научных исследований и испытаний ДВС;

уметь

-формулировать цели исследований и испытаний,

-использовать методы и приемы получения и обработки на ЭВМ информации об испытании ДВС

-применять вычислительную технику для моделирования ДВС как объекта исследований и испытаний

иметь практические навыки

-планирования и осуществления эксперимента,

-применения средств автоматизации проведения испытаний с целью достижения заданных экономических и экологических показателей ,

- выполнения измерений параметров ДВС, их обработки и анализа.


^ 3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ





Виды учебной работы

Всего часов

Семестры

9

Общая трудоемкость дисциплины

90

90

Аудиторные занятия

36

36

Лекции

24

24

Лабораторные работы

12

12

Самостоятельная работа студентов

54

54

Вид итогового контроля




экзамен



^ 4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий


№ раздела


Наименование разделов

Количество часов

лекции

лабор.

раб.

СРС

1
Введение

2




4

2

^ ОСОСНОВЫ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ИСПЫТАНИЙ ДВС.


4




8

3

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ДВС


4




10

4

^ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ И

МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВС

2




8

5

^ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДВИГАТЕЛЕЙ.

2

4

10

6

^ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТОПЛИВОПОДАЧИ И СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ

2

4

4

7

^ АНАЛИЗ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ И ДЫМНОСТИ

2




4

8

АВТОМАТИЗАЦИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИСПЫТАНИЙ ДВС И ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ.


6

4

6




Всего по дисциплине

24

12

54

4.2. Содержание разделов дисциплины


4.2.1. ВВЕДЕНИЕ - 2 часа

Обзор существующего уровня развития научных исследований и испытаний ДВС. Содержание испытаний как завершающего этапа процесса создания и совершенствования двигателей. Значение испытаний в рамках современного подхода к проектированию и конструированию ДВС. Представление об оптимизации затрат на проведение испытаний, увеличении доли численного эксперимента в исследованиях, развитии методов и средств определения параметров и характеристик ДВС в неустановившихся режимах, автоматизации элементов процесса испытаний. «Основы научных исследований и испытаний ДВС», как научная дисциплина, цель и задачи курса.

4.2.2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ИСПЫТАНИЙ ДВС– 4 часа.

Виды испытаний. Основы теории и практики планирования эксперимента, измерений, применения измерительных приборов и обработки результатов измерений. Научный метод в исследованиях и испытаниях.

4.2.3. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ДВС– 4 часа.

Преобразователи неэлектрических величин в электрические. Первичные преобразователи информации. Интеллектуальные датчики.Основные звенья информационно-измерительных систем. Погрешности измерительных средств. Выходные устройства информационно-измерительных систем.

4.2.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ И МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВС – 2 часа

Тормозные устройства. Согласование параметров двигателей и тормозов.

Измерение крутящих моментов. Определение механических потерь двигателей.

4.2.5.МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДВИГАТЕЛЕЙ – 2 часа

. Электрические индикаторы и их применение. Стробоскопические индикаторы. Тарировка датчиков давления. Обработка индикаторных диаграмм.

4.2.6. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТОПЛИВОПОДАЧИ И СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ - 2 часа.

Исследование процессов распыливания и смесеобразования.

Исследование характеристик процесса впрыска. Проведение испытаний с оперативной коррекцией параметров смесеобразования.

4.2.7. АНАЛИЗ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ И ДЫМНОСТИ ДВС – 2 часа

Назначение и методы анализа газов. Отбор проб газов. Приборы газового анализа. Применение анализа газов для оценки использования воздуха и топлива в двигателях, концентрации токсических веществ в отработавших газах. Методы определения дымности отработавшихся газов

4.2.8. АВТОМАТИЗАЦИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИСПЫТАНИЙ ДВС И ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ – 4 часа

Общие требования к лабораторным двигателям. Автоматизационные стенды с программным управлением. Испытательные стенды. Моделирование при исследованиях ДВС. Обработка индикаторных диаграмм на ЭВМ при исследованиях ДВС.

^ 4.3.Внеаудиторная самостоятельная работа



Самостоятельная работа является неотъемлемым элементом учебного процесса. Главными целями самостоятельной работы студентов является закрепление знаний, полученных на лекционных и лабораторных занятиях, и приобретение навыков самостоятельного получения информации.

Самостоятельная внеаудиторная работа предполагает подготовку студентов к лекциям и лабораторным работам. Кроме того, в СРС включено самостоятельное изучение студентам разделов дисциплины: погрешности измерительных средств, измерение давлений в ДВС , измерение расходов топлива и воздуха в неустановившихся режимах.

^ 5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ







Наименование разделов дисциплины

Наименование лабораторных работ

Затраты времени (час)



^ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДВИГАТЕЛЕЙ

Исследование процесса искрообразования в системе зажигания ДВС.

4



^ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТОПЛИВОПОДАЧИ И СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ

Исследование влияния фазово-временных параметров системы впрыска топлива на характеристики ДВС.

4



^ АВТОМАТИЗАЦИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИСПЫТАНИЙ ДВС И ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ

Автоматизирование снятия скоростных характеристик ДВС.

4




^ 6.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ




6.1.Рекомендуемая литература

6.1.1.Основная литература


6.1.1.1. И.Я.Райков. Испытания двигателей внутреннего сгорания. Учебник для вузов. М., “ Высшая школа “, 1975

6.1.1.2. Еникеев Р.Д., Рудой Б.П. Двигатели внутреннего сгорания. Основные термны и русско-английские соответствия: Учебное пособие. – М.: Машиностроение, 2004

7.1.2.Дополнительная литература


6.1.2.1. Испытания двигателей внутреннего сгорания. Стефановский Б.С. и др. М. “ Машиностроение “,

6.1.2.2. Теоретические основы испытаний и экспериментальная отработка сложных технических систем\ Л.Н. Александровская, В.И. Круглов, А.Г. Кузнецов и др.: Учеб.пособие.- М.: Логос, 2003

6.1.2.3. Двигатели внутреннего сгорания. Системы поршневых и комбинированных двигателей. Учебник для вузов по специальности “Двигатели внутреннего сгорания” /С.И.Ефимов, Н.А.Иващенко, В.И.Ивин и др.; Под общ. ред. А.С.Орлина, М.Г.Круглова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985.)

6.2.Средства обеспечения освоения дисциплины



Для проведения лабораторных занятий требуются персональные компьютеры типа IBM Pentium III и выше с тактовой частотой задающего генератора не менее 800 МГц и оперативной памятью не менее 128 Мб. Видеокарта должна иметь память не менее 32 Мб. Операционная система - Windows 2000 и выше.

В ходе изучения дисциплины используется следующее программное обеспечение: математические приложения(MATHCAD 5.0, MATHCAD 6.0 и др.), отладочная система для двигателя с системой управления «МИКАС».

^ 7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


Учебные испытательные стенды для испытаний ДВС в специализированной лаборатории. Система автоматизированного сбора и обработки информации при испытаниях ДВС.

^ 8.МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРЕПОДАВАНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ



При изучении основ научных исследований и испытаний ДВС осуществляется лекционное изложение дисциплины, проводится работа с учебниками и учебными пособиями, обеспечивается лабораторная работа учащихся, предусматривается самостоятельная работа студентов и консультации по дисциплине.

Предполагается, что студентам известно содержанием предыдущей лекции, при необходимости ими прорабатываются дополнительные материалы. Во время лекции рекомендуется вести конспект.

Более глубокому усвоению знаний и умений способствует выполнение лабораторных работ. Перед выполнением лабораторных работ студенты повторяют материал соответствующего раздела дисциплины и изучают теоретическую часть методических указаний к лабораторной работе. Учебные задания выполняются максимально самостоятельно. По окончании лабораторных работ оформляется отчет о работе, и защищаются результаты и выводы.

По всем вопросам, связанным с изучением дисциплины (включая самостоятельную работу) студенты должны иметь возможность консультироваться с преподавателем в соответствии с установленным графиком текущих консультаций.

Критериями успешной сдачи экзамена по дисциплине являются:

-усвоение теоретического материала;

-выполнение всех заданий лабораторного практикума;


Учебная программа дисциплины.

Вопросы к экзаменам.

Типовые задачи к экзаменам.

Вопросы минимальных знаний по дисциплине.