Приложение В (обязательное) Силлабус (памятка) учебной дисциплины «Конструкция и расчет энергетических установок» для студентов групп направления «Эксплуатация транспортнотехнологических машин и комплексов» (квалификация (степень) "бакалавр") Транспортная отрасль (автомобильный транспорт) играет существенную роль в экономической деятельности отдельных предприятий и в целом государств. Важнейшей задачей, стоящей перед автомобильным транспортом, является повышение эксплуатационной надежности транспортных средств, что обеспечивается повышением качества их изготовления и эксплуатации. Дисциплина «Конструкция и расчет энергетических установок» является профессиональной и изучается студентами в качестве вариативной. Целями освоения дисциплины: являются: - получение знаний в области конструкции и рабочих процессов энергетических установок автотранспортных средств, рационального выбора конструктивных решений основных систем и агрегатов энергетических установок современных и перспективных ТиТТМО применительно к автотранспортным средствам. -Задачами изучения дисциплины являются освоение знаний: - о конструкции и рабочих процессах различных энергетически установок ТиТТМО, методам их проектирования и расчета; - об использовании полученных данных для определения и улучшения показателей качества и эффективности машин. В результате освоения дисциплины «Конструкция и расчет энергетических установок» студент получит знания в области конструирования, расчета и основ рабочих процессов современных и перспективных энергетических установок транспортных и транспортно- технологических машин и оборудования применительно к автомобильному транспорту Дисциплина изучается в 6 семестре. Статус дисциплины - вариативная. Форма обучения – очная. Объем дисциплины - 144 час. Семестр Учебные занятия Форма промежут. аттестации аудиторные Общий Всего Л ПР ЛР СРС КП объем 6 144 51 17 17 17 66 экзамен Обозначение: Л – лекции; ПР практические занятия; ЛР – лабораторные работы; СРС – самостоятельная работа студентов; КП – курсовой проект. 1. Содержание дисциплины 1.1 Лекции (17 час.) 6 семестр Модуль 1 Лекция 1. Введение. (2 часа.) 1 Введение. Задачи изучения курса. Производственные, эксплуатационные, потребительские, общие и специальные требования к конструкции энергетических установок. Проблемы топливно-энергетических ресурсов и охраны окружающей среды. Лекция 2. (2 часа.) Классификация и конструктивные особенности энергетических установок. Виды энергетических установок. Двигатели внутреннего и внешнего сгорания. Электрические двигатели и генераторы. Гидравлические и пневматические двигатели и насосы. Топливные элементы. Накопители энергии. Гибридные энергетические установки. Современное состояние и перспективы развития различных видов энергетических установок. Модуль 2. Лекция 3. Конструкция кривошипно-шатунного механизма(1 час) Классификация и компоновочные схемы. Двигатели с воспламенением от сжатия и от искры. Кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма. Силы, действующие на детали кривошипно-шатунного механизма. Равномерность крутящего момента. Коэффициент запаса крутящего момента. Уравновешивание двигателей. Лекция 4. Конструкция и расчет основных систем энергетических установок(4 часа.) Расчетные режимы автомобильных энергетических установок. Выбор основных конструктивных параметров. Расчет деталей цилиндро-поршневой группы. Основные элементы кривошипно-шатунного механизма. Детали механизма газораспределения. Жидкостные и воздушные системы охлаждения. Системы утилизации теплоты. Системы смазки. Назначение и классификация. Системы топливоподачи двигателей различных типов. Системы подачи воздуха. Топливные баки, баллоны, насосы, форсунки, фильтры, воздухоочистители, соединительные трубопроводы, глушители шума выпуска. Особенности топливоподачи для сжатого и сжиженного газов. Системы пуска двигателей. Применение пусковых двигателей внутреннего сгорания, электрических, пневматических, инерционных. Пиротехнический запуск. Модуль 3. Лекция 5 Экономические и экологические показатели . (2 часа) Токсичные компоненты отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и их влияние на организм человека. Причины образования токсичных элементов. Способы снижения образования токсичных элементов. Применение альтернативных видов топлива. Лекция 6. Форсирование и повышение эксплуатационных показателей(2 часа.) Способы, системы и схемы осуществления наддува. Рекуперация энергии при эксплуатации автомобилей. Нейтрализация вредных веществ в отработавших газах. Модуль 4. Лекция 7. Основы конструкции гибридных силовых установок (2 часа) 2 Основные конструктивные схемы гибридных установок. Составляющие элементы Пути повышения экономичности и снижения выделения токсичных компонентов. Лекция 8. Испытания энергетических установок (2 часа) Цели и виды испытаний. Методы планирования и обработки результатов экспериментов. Оборудование и приборы, применяемые при проведении испытаний. Техника безопасности при испытаниях. 1.2 Лабораторные работы, 17 час., 6 семестр Занятие 1 (4 час.). Лабораторная работа 1 «Изучение классификации, устройства, основных рабочих характеристик электрической энергетической установки Занятие 2 (4 час.). Лабораторная работа 2 «Изучение устройства стенда для испытания энергетических установок со снятием скоростной и регулировочной характеристик». Занятие 3 (4 час.). Лабораторная работа 3 «Изучение классификации, устройства, основных рабочих характеристик гидропневматического аккумулятора». Занятие 4 (4 час.). Лабораторная работа 4 «Определение основных характеристик тяговой аккумуляторной батареи электромобиля». Занятие 5 (1 час.). Лабораторная работа 5 «Методика обработки и представления результатов экспериментальных исследований рабочих процессов энергетических установок автотранспортных средств». 1.3 Практические занятия, 17 час. СРС - 10 час. 6 семестр Занятие 1 (2 час.). Основные виды расчетов, применяемых для деталей и систем энергетических установок автотранспортных средств. Занятие 2 (2 час.). Выбор рациональных конструктивных параметров и расчет рабочих режимов энергетической установки. Занятие 3 (2 час.). Выбор рациональных конструктивных параметров и расчет рабочих режимов газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания. Занятие 4 (2 час.). Выбор рациональных конструктивных параметров и расчет рабочих режимов систем охлаждения Занятие 5 (2 час.). Выбор рациональных конструктивных параметров и расчет рабочих режимов систем топливоподачи дизельных двигателей. Занятие 6 (2 час.). Выбор рациональных конструктивных параметров и расчет рабочих режимов систем топливоподачи двигателей с искровым зажиганием. Занятие 7 (2 час.). Выбор рациональных конструктивных параметров и расчет рабочих режимов систем топливоподачи для газового топлива. Занятие 8 (2 час.). Выбор рациональных конструктивных параметров и расчет рабочих режимов систем наддува. Занятие 9 (1 час.). Анализ основных компоновочных схем энергетических установок 3 1.4 Курсовой проект. - 17 час. СРС -35 час., 6 семестр Цель выполнения курсового проекта - углубление и закрепление знаний, полученных студентами при изучении курсов «Силовые агрегаты» и «Конструкция и расчет энергетических установок» , получение практических навыков по расчетному определению конструктивных и эксплуатационных параметров энергетических установок автотранспортных средств и навыков самостоятельного решения инженерных задач конструкторского характера, связанных с расчетом узлов и деталей на прочность, жесткость, долговечность, износ и нагрев с учетом реальных рабочих процессов. Курсовой проект состоит из двух частей. В первой части выполняется тепловой и кинематический расчет энергетической установки автотранспортного средства[ 1-14]. Во второй, конструкторской, части производится выбор и обоснование модернизированной конструкции определенного заданием узла или агрегата, с подробным расчетом основных деталей [1-17 ] . Исходные данные для расчетов и последовательность проведения расчетов приведены в методических указаниях [18 - 21]. 1.5 Самостоятельная работа студентов (93 час.) № п/п Перечень самостоятельных Объем занятий СРС, час 1 Подготовка к лабораторным работам 5 2 Изучение дополнительных глав 10 дисциплины, первоисточников специальной литературы 3 Подготовка к практическим занятиям 10 4 Выполнение курсового проекта 35 5 Подготовка к контрольному опросу 6 6 Подготовка к экзамену 27 Итого: 93 Рекомендуемая литература [1 - 3, 10 - 17] [4- 17] 18 - 22 1 - 14 1 - 17 1 - 17 2 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины 2.1 Основная литература 1. Конструирование двигателей внутреннего сгорания: учебник для студентов вузов /Под редакц. засл. деятеля науки РФ, д.т.н., проф. Чайнова Н.Д. – -Машиностроение, 2008. – 496 с. (Доступ из ЭБ «Лань») + 13 экз. в НТБ 2. Автомобильные двигатели: учебник:[для вузов по специальностям «Автомобили и автомобильное хоз-во» и «Сервис трансп. и технол. машин и оборудования (Автомоб. трансп.)» направления подгот. «Эксплуатация назем. трансп. и трансп. оборудования]/ М.Г. Шатров и др.; под ред. М.Г. Шатрова. – 2-е изд., испр. – М.: Академия, 2007. - 461 с. 11 экз. 4 2.2 Дополнительная литература 3. Колчин, А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учебн. пособие для вузов / А.И. Колчин, В.П. Демидов. – стереотипное 8-е изд. – М.: Высш. шк., 2002. – 496 с. -137 экз. 4. Тарасик, В.П. Теория автомобилей и двигателей: учебное пособие/ В.П. Тарасик, М.П. Бренч. –«Новое знание», 2012, - 448 с. 5. Гудцов, В.Н. Современный легковой автомобиль. Экология. Экономичность. Электроника. Эргономика (Тенденции и перспективы развития): учебное пособие / В.Н. Гудцов. – М.: КНОРУС, 2012.- 448 с. 6. Епифанов, А.П. Электромеханические преобразователи энергии: учебное пособие для вузов/ А.П. Епифанов. – М-: «Лань», 2000,- 208 с. (Доступ из ЭБ «Лань») 7. Епифанов, А.П. Электропривод/ А.П. Епифанов, Малайчук Л.М., Н.И. Гущинский. – М.: «Лань», 2012. – 194 с. (Доступ из ЭБ «Лань») 8. Гойдо, М.Е. Проектирование объемных гидроприводов / М.Е. Гойдо. – М.: Машиностроение, -2009. – 304 с. (Доступ из ЭБ «Лань») 9. Лозовецкий, В.В. Гидро- и пневмосистемы транспортно-технологических машин: учебное пособие / «Лань» 2012, -560 с. (Доступ из ЭБ «Лань») 10. Накопители энергии: учебное пособие для вузов/ Д.А. Бут, Б.Л. Алиевский, Р.С. Мизюрин, П.В Васюкевич: под ред. Д.А. Бута. М.: Энергоатомиздат, 1991. – 400 с. 11. Хорош, А.И. Дизельные двигатели транспортных и технологических машин: учебное пособие для вузов / А.И. Хорош, И.А. Хорош. – «Лань», 2012. – 704 с. (Доступ из ЭБ «Лань») 12. Ханк, Г. Турбодвигатели и компрессоры: справ. пособие / Г. Ханк. – М.: Астрель: АСТ,2007, - 351 с. 13. Григорьев, В.А. Основы доводки авиационных двигателей/ В.А. Григорьев, С.П. Кузнецов, А.Н. Белоусов. – М.: Машиностроение,- 2012, 152 с. (Доступ из ЭБ «Лань») 14. Хрулев, А.Э. Ремонт двигателей зарубежных автомобилей. Производственно-практ. издание/ А.Э. Хрулев. - М.: – Издательство «За рулем», 1999. – 440 с. 15. Автомобили мира. 2012. Автомобильная энциклопедия. - М.: Третий Рим, 2012. - 215 с. 16. Емельянов, В.Е. Альтернативные экологически чистые виды топлива для автомобилей. Свойства, разновидности, применение/ - М.: ООО «Издательство Астрель»: ООО «Издательство АСТ», 2004. – 128 с. 17. Котиков Ю.Г. Транспортная энергетика: учебн. пособие для студ. высш. учебн. заведений /Ю.Г. Котиков, В.Н. Ложкин: под ред. к.т.н. Ю.Г. Котикова. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 272 с. 2.3 Методические указания 18 Новоселов С.В. Методические указания по самостоятельной работе для студентов специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство» по дисциплине 04.02 «Автомобильные двигатели» всех форм обучения / С.В. 5 Новоселов. Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2007.– 39 с. 19. Новоселов С.В. Автомобильные двигатели – четырехтактный рабочий процесс: учебное пособие / С.В. Новоселов. Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2004. -129 с. 20. Новоселов С.В. Автомобильные двигатели – принципы работы, основные понятия, определения, показатели, характеристики: учебное пособие / С.В. Новоселов. Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2004. -109 с. 21. Новоселов С.В. Методические указания по самостоятельной работе для студентов специальности 150200 «Автомобили и автомобильное хозяйство» по дисциплине 04.02. «Автомобильные двигатели» всех форм обучения. – Алт. гос. техн. ун-т. им. И.И. Ползунова. – Барнаул, 2005. – 54 с. 22. Свистула А.Е. Двигатели внутреннего сгорания: учебное пособие/ А.Е. Свистула. - Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул, 2009. 81 с. 3 Формы и содержание текущей и промежуточной аттестации по дисциплине Форма промежуточной аттестации – экзамен – 6 семестр. Содержание текущей и промежуточной аттестации раскрывается в комплекте контролирующих материалов, предназначенных для проверки соответствия уровня подготовки по дисциплине требованиям ФГОС ВПО и СТО. Контролирующие материалы по дисциплине содержат: - тесты промежуточной аттестации по дисциплине; - тесты текущего контроля успеваемости по дисциплине. Комплект контролирующих материалов приведен в приложении Б настоящего стандарта. При изучении дисциплины «Конструкция и расчет энергетических установок» используется рейтинговая система оценки учебной работы студента, соответствующая «Положению о модульно-рейтинговой системе квалиметрии учебной деятельности студентов» СМК ОПД 01-19-2008. График контроля (7 семестр) Вид Вид контрольного занятия испытания Лекции: Устный Модуль контрольный опрос 1 Лекции: Устный Модуль контрольный опрос 4 Лабораторные Защита занятия лабораторных работ Практические Защита заданий занятия Время Вес в итоговом проведения рейтинге 5-я неделя 0,02 17-я неделя 0,02 4, 8, 12, 16, 17 недели 5,9,14,17 недели 6 0,1 0,1 СРС Посещение занятий Курсовой проект 16-я неделя Перекличка, В течение проверка конспектов семестра лекций Тестовое испытание Экзамен Сессия 0,2 0,02 0,5 4.Аттестация по дисциплине По окончании семестра предусмотрен итоговый контроль через экзамен. К сдаче экзамена допускаются студенты не имеющие в семестре задолжности по текущим заданиям. Итоговая оценка выставляется после проведения заключительного итогового испытания. Текущая и итоговые успеваемости студента оцениваются с помощью рейтинга рассчитываемого по формуле: R Ri pi pi , где Ri - оценка за i – контрольную точку, pi - вес этой контрольной точки. Суммирование проводится по всем контрольным точкам с начала семестра до момента вычисления рейтинга. Например, после трех контрольных точек с суммарным весом 0,11 студент имел рейтинг 65 баллов, по четвертой контрольной точке, имеющей вес 0,03, студент получил 80 баллов. Его новый рейтинг рассчитывается как, R 65 0,11 80 0,03 68 баллов 0,11 0,03 Зав. кафедрой «Автомобили и автомобильное хозяйство» А.С. Павлюк 7