Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Российский государственный профессионально-педагогический университет»
Машиностроительный институт
Кафедра автомобилей
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по образовательной
политике
В.Я. Шевченко
«____» ____________ 2013 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Транспортная энергетика»
для студентов всех форм обучения
направления подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям)
профиля подготовки «Транспорт»
профилизации «Сервис и эксплуатация автомобильного транспорта»
Екатеринбург
РГППУ
2013
Рабочая программа дисциплины «Транспортная энергетика». Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Российский государственный профес сионально-педагогический университет», 2013. 18 с.
Настоящая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций Примерной основной образовательной программы по направлению подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по
отраслям).
|
Авторы: |
к.т.н. доц. |
С.С. Скачкова |
|
Рецензент: |
к.т.н., доцент кафедры «СЭТТМ» ФГБОУ ВПО УГЛТУ |
А.П. Пупышев |
Одобрена на заседании кафедры автомобилей.
Протокол от .01.2013 г. № .
|
Заведующий кафедрой автомобилей |
В.П. Лялин |
Рекомендована к печати методической комиссией МаИ РГППУ.
Протокол от 13.02. 2013 г. № 6 .
|
Председатель методической комиссии МаИ РГППУ |
А.В. Песков |
|
|
СОГЛАСОВАНО Зав. сектором инспектирования ИМО УМУ |
С. В. Пеннер |
|
|
Директор МаИ |
А.А. Жученко |
© ФГАОУ ВПО «Российский
государственный профессионально-педагогический университет», 2013
|
© Скачкова С.С., 2013 |
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целями освоения учебной дисциплины «Транспортная энергетика»
являются:
- овладение основами теплотехники - науки о методах получения, преобразования, передачи и использования теплоты, и основами теории двигателей внутреннего сгорания;
- формирование обоснованного и осознанного подхода к выбору оптимальных режимов эксплуатации двигателей и способов их обслуживания и ремонта.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Учебная дисциплина «Транспортная энергетика» является теоретической базой для освоения студентами на старших курсах цикла специ альных дисциплин по технологии и оборудованию отрасли, содержащих вопро сы эксплуатационной диагностики и ремонта двигателей - основного силового элемента автомобилей и относится к циклу математических, естественнонаучных и общеобразовательных дисциплин.
Для изучения данной учебной дисциплины необходимы следующие знания, умения и навыки, формируемые предшествующими дисциплинами:
Знания: физические основы механики: понятие состояния в классической механике, уравнения движения, законы сохранения, кинематика и динамика жидкостей и газов, основы термодинамики.
Умения: использовать знание физических основ для решения задач механики жидкости и газов.
Навыки: решения задач и исследования процессов.
Знания: дифференциальное и интегральное исчисления.
Умения: решения интегральных и дифференциальных уравнений.
Навыки: решения задач.
Знания: химические системы, химическая термодинамика и кинетика, химическое и фазовое равновесие; скорость реакции и методы ее регулирования.
Умения: составления химических реакций.
Навыки: решения задач.
Перечень последующих учебных дисциплин, для которых необходимы знания, умения и владения, формируемые данной учебной дисциплиной:
3. КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате изучения дисциплины студент должен приобрести следующие общекультурные и профессиональные компетенции, соотнесенные с общими целя ми ООП ВПО:
общекультурные компетенции:
а) готовность применять фундаментальные законы природы и основные физи ческие законы в педагогической области (ОК-17);
б) владение технологией научного исследования (ОК-19);
профессиональные компетенции:
а) способность организовывать учебно-исследовательскую работу обучающихся (ПК-11);
б) готовность к конструированию содержания учебного материала по общепрофес сиональной и специальной подготовке рабочих (специалистов) (ПК-20);
в) готовность к формированию профессиональной компетентности
рабочего (специалиста) соответствующего квалификационного уровня (ПК-34);
профильно- специализированные компетенции:
а) знание устройства, принципов работы агрегатов, механизмов и узлов современных транспортных и технологических машин (ПСК-1.3);
б) знание основ термодинамики и рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания (ПСК 1.16).
В результате освоения дисциплины «Транспортная энергетика» обучающийся должен
Знать:
Уметь:
Владеть / быть в состоянии продемонстрировать:
4. СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы (очная форма обучения)
Таблица 1
|
Вид учебной работы |
Всего зачетных единиц (часов) |
Семестры |
|||
|
4-й |
5-й |
||||
|
полный срок обучения |
сокра-щенный срок обучения |
полный срок обучения |
сокра-щенный срок обучения |
полный срок обучения |
|
|
Общая трудоемкость дисциплины |
5 (180) |
3 (108) |
2,3 (84) |
3 (108) |
2,7 (96) |
|
Аудиторные занятия |
86 |
60 |
40 |
60 |
46 |
|
лекции |
36 |
20 |
16 |
20 |
20 |
|
практические занятия |
34 |
20 |
18 |
20 |
16 |
|
лабораторные работы |
16 |
20 |
6 |
20 |
10 |
|
Самостоятельная работа |
94 |
48 |
44 |
48 |
50 |
|
изучение теоретического курса |
64 |
28 |
34 |
28 |
30 |
|
подготовка к зачету/экзамену |
30 |
20 |
10 |
20 |
20 |
|
Вид промежуточного контроля |
экзамен |
зачет |
экзамен |
экзамен |
Объем дисциплины и виды учебной работы (заочная форма обучения)
Таблица 2
|
Вид учебной работы |
Всего зачетных единиц (часов) |
Семестры |
|||
|
5-й |
6-й |
7-й |
|||
|
полный срок обучения |
сокра-щенный срок обучения |
сокра-щенный срок обучения |
полный срок обучения |
полный срок обучения |
|
|
Общая трудоемкость дисциплины |
5 (180) |
3 (108) |
3 (108) |
2,3 (84) |
2,7 (96) |
|
Аудиторные занятия |
24 |
16 |
16 |
14 |
10 |
|
лекции |
12 |
8 |
8 |
10 |
2 |
|
практические занятия |
6 |
8 |
8 |
4 |
4 |
|
лабораторные работы |
6 |
2 |
4 |
||
|
Самостоятельная работа |
156 |
92 |
92 |
70 |
86 |
|
изучение теоретического курса |
94 |
52 |
52 |
34 |
30 |
|
выполнение контрольной работы |
40 |
20 |
20 |
10 |
15 |
|
подготовка к зачету/экзамену |
20 |
20 |
20 |
10 |
20 |
|
Вид промежуточного контроля |
зачет, экзамен |
экзамен |
экзамен |
зачет |
экзамен |
4.2. Содержание и тематическое планирование дисциплины
(очная форма обучения, полный срок обучения )
Таблица 3
|
№ п/п |
Разделы учебной дисциплины |
Семестр |
Неделя семестра |
Виды учебной деятельности и трудоемкость (в часах) |
Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам) |
||||
|
Лекции |
Практические занятия |
Лабораторные работы |
СРС |
Консульта-ции |
|||||
|
|
Термодинамика |
4 |
1-9 |
8 |
10 |
4 |
16 |
Еженед. |
Участие в практ. занятии – 3, 5, 7, 9. Отчеты по ЛР – 10,11 |
|
|
Теплопередача |
4 |
12-15 |
4 |
4 |
8 |
Еженед. |
Внутрисеместровая аттестация №1 – 12; Участие в практ. занятии – 13, 15. |
|
|
|
Термодинамика открытых систем |
4 |
16 |
2 |
4 |
Еженед. |
|||
|
Топливо и химические реакции окисления |
4 |
17-20 |
2 |
4 |
2 |
4 |
Еженед. |
Внутрисеместровая аттестация №2 – 18; Отчеты по ЛР – 20, Участие в практ. занятии – 18. |
|
Подготовка к зачету |
10 |
||||||||
|
Итого за 4 семестр |
16 |
18 |
6 |
44 |
Зачет |
||||
|
84 |
|||||||||
|
5. |
Действительные циклы двигателей внутреннего сгорания |
5 |
1 |
14 |
6 |
4 |
3 |
Еженед. |
Внутрисеместровая аттестация №1 – 6; Отчеты по ЛР – 5, Участие в практ. занятии – 4,6,7. |
|
6. |
Тепловой баланс двигателя |
5 |
2 |
4 |
3 |
Еженед. |
|||
|
7. |
Показатели, характеризующие работу ДВС |
5 |
3,4 |
10 |
2 |
8 |
8 |
Еженед. |
Отчет по ЛР – 10,12,14. |
|
8. |
Особенности процессов в роторно-поршневых двигателях |
5 |
2 |
Еженед. |
Внутрисеместровая аттестация №2 – 15 |
||||
|
Подготовка к экзамену |
20 |
||||||||
|
Итого за 2 семестр |
20 |
16 |
10 |
50 |
Экзамен, |
||||
|
96 |
|||||||||
|
Всего за курс |
36 |
34 |
16 |
94 |
|||||
|
180 |
Раздел 1. Термодинамика
Основные понятия, термодинамическая система, параметры состояния, газовые смеси. Первый закон термодинамики и термодинамические процессы, теплота и работа; изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный, политропный процессы.
Второй закон термодинамики, замкнутые круговые, термодинамические процессы - циклы, циклы прямые и обратные, цикл Карно.
Термодинамические циклы двигателей внутреннего сгорания (ДВС); Циклы Отто, Дизеля, Цикл Тринклера - смешанный цикл и др.
Раздел 2. Теплопередача
Основные виды теплообмена: теплопроводность, конвективный теплообмен, теплообмен излучением. Основные законы и расчетные уравнения теплопередачи.
Особенности теплообмена в теплообменных устройствах автомобиля.
Раздел 3. Термодинамика открытых систем
Особенности термодинамики открытых систем. Адиабатическое течение и дросселирование газов
Раздел 4. Топливо и химические реакции окисления
Общие сведения о топливе для двигателей внутреннего сгорания. Анализ процессов сгорания топлив. Понятие о цепном механизме горения. Режимы сгорания. Детонационное горение. Октановое цетановое число топлив. Требования к свойствам топлив.
Раздел 5. Действительные циклы двигателей внутреннего сгорания
Процессы впуска и сжатия. Факторы, влияющие на протекание процесса наполнения, гидравлические сопротивления впускной системы, подогрев заряда, остаточные газы. Определение температуры и давления в конце впуска. Коэффициент наполнения. Различия в протекании процесса сжатия в действительном и термодинамическом циклах. Теплообмен между рабочим телом и стенками цилиндра в процессе сжатия. Давление и температура в конце сжатия.
Процессы смесеобразования, воспламенения и сгорания топлива в различных типах ДВС. Смесеобразование и сгорание в двигателях с искровым зажиганием. Влияние основных конструктивных и эксплуатационных факторов на процесс сгорания: степени сжатия, состава горючей смеси, угла опережения зажигания, числа оборотов, технического состояния двигателя. Детонационное сгорание в двигателях с искровым зажиганием. Причины, вызывающие появление детонационного сгорания. Влияние различных факторов на момент возникновения и интенсивность детонации. Основные методы устранения детонации.
Процессы смесеобразования и сгорания в дизелях. Фазы сгорания. Период задержки воспламенения и его зависимость от скоростного режима, сорта топлива, давления и температуры сжатия. Скорости нарастания давления в процессе сгорания и максимальное давление цикла. Факторы, влияющие на процесс сгорания в дизеле. Коэффициенты полноты сгорания, теплоотдачи и использования теплоты как основные факторы, учитывающие потери тепловой энергии. Особенности смесеобразования и сгорания при работе двигателя на газовом топливе.
Процессы расширения и выпуска отработавших газов. Особенности процесса расширения в действительном цикле. Влияние характера протекания процесса и теплоотдачи стенкам на теплоиспользование. Показатель политропы и его изменение в процессе расширения. Расчетное определение давления и температуры конца расширения.
Раздел 6. Тепловой баланс двигателя
Общие положения. Составляющие теплового баланса.
Раздел 7. Показатели, характеризующие работу ДВС
Индикаторные показатели ДВС. Термический кпд. Индикаторный кпд. Относительный кпд. Среднее индикаторное давление и мощность двигателя при полной и частичной нагрузке.
Эффективные показатели ДВС. Механические потери двигателя. Механический кпд. Эффективный кпд. Внешние скоростные характеристики двигателя. Нагрузочные характеристики двигателя. Регулировочные характеристики двигателя.
Раздел 8. Особенности процессов в роторно-поршневых двигателях
Принципиальная схема. Процессы четырехтактного цикла роторно-поршневых двигателей.
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В преподавании курса «Транспортная энергетика» используются следующие формы образовательных технологий:
● лекции; практические и лабораторные занятия, в рамках которых решаются задачи, проводятся исследования, обсуждаются вопросы лекций и домашних заданий; проводятся контрольные работы;
● экспресс-диагностика и тестирование по отдельным темам дисциплины;
● самостоятельная работа студентов, включающая усвоение теоретического материала, выполнение и подготовка к защите отчетов по лабораторным работам; подготовка практическим занятиям; подготовка к текущему контролю знаний и к промежуточным аттестациям;
● рейтинговая технология контроля учебной деятельности студентов для обеспечения их ритмичной работы в течение семестра
● консультирование студентов по вопросам учебного материала, решения задач, выполнения лабораторных работ.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Контрольно-измерительные материалы по дисциплине «Транспортная энергетика» включают экзаменационные вопросы, вопросы для сдачи зачета и набор тестовых заданий.
По дисциплине предусматривается входной, внутрисеместровый и промежуточный контроль. Входной контроль предшествует началу изучения теоретического материала, при этом вопросы входного контроля направлены на определение уровня знаний и компетенций, полученных студентами на предыдущих курсах обучения.
Внутрисеместровый контроль знаний организуется с использованием набора тестовых заданий. Сроки проведения указанных видов контроля приведены в таблице 2, где представлено распределение учебного материала по неделям семестра и трудоемкость (в часах) самостоятельной работы студентов.
Формой промежуточной аттестации являются зачет и экзамен.
Прием зачета и итогового экзамена проводится по экзаменационным билетам лектором потока в форме беседы, предусматривает наличие ответов на теоретические вопросы экзаменационного билета, решение практических задач или тестов и призван выявить уровень знаний студента по всем темам разделов дисциплины.
Экзаменационные билеты, а также внесение корректировок в них, обсуждаются и утверждаются на заседании кафедры автомобилей.
Студенты допускаются к сдаче экзамена только после выполнения всех видов самостоятельной и аудиторной работы, предусмотренных разделом 4.
В течение семестра до начала сессии возможна организация консультаций или дополнительных занятий.
6.1. Практические и лабораторные занятия
Практические занятия проводятся с целью закрепления и более тщательной проработки лекционного материала по основным разделам дисциплины «Транспортная энергетика». Последовательность и количество аудиторных практических занятий по дисциплине «Транспортная энергетика» уточняются по ходу их проведения в зависимости от объема часов, выделенных для реализации данного вида учебной работы.
Темы практических занятий по разделам курса приведены в таблице 4.
Таблица 4
|
№ п/п |
№ семе-стра |
Наименование раздела учебной дисциплины |
Темы практических занятий |
Всего часов |
|
1 |
3 |
Термодинамика |
Анализ основных термодинамических процессов и термодинамических циклов ДВС |
8 |
|
2 |
3 |
Теплопередача |
Расчет процессов теплопередачи |
4 |
|
3 |
3 |
Топливо и химические реакции окисления |
Расчет процессов горения топлив в ДВС |
2 |
|
4 |
4 |
Действительные циклы двигателей внутреннего сгорания Процессы расширения и выпуска отработавших газов. |
Термодинамический расчет реального цикла ДВС |
6 |
|
ИТОГО: |
20 |
Перечень лабораторных работ по разделам представлен в таблице 5.
Таблица 5
|
№ п/п |
№ семе-стра |
Наименование раздела учебной дисциплины |
Наименование лабораторных работ |
Всего часов |
|
1 |
3 |
Термодинамика |
Анализ действительных циклов |
4 |
|
2 |
3 |
Топливо и химические реакции окисления |
Исследование экологических характеристик двигателя |
2 |
|
3 |
4 |
Действительные циклы двигателей внутреннего сгорания |
Снятие индикаторной характеристики двигателя |
4 |
|
4 |
4 |
Показатели, характеризующие работу ДВС |
Оборудование и приборы для стендовых испытаний |
2 |
|
Исследование внешней скоростной характеристики двигателя. |
2 |
|||
|
5 |
4 |
Исследование нагрузочной характеристики двигателя. |
2 |
|
|
Исследование регулировочных характеристик двигателя |
2 |
|||
|
ИТОГО: |
14 |
Цикл лабораторных работ по дисциплине «Транспортная энергетика» реализуется в рамках аудиторных занятий, выделенных под эти цели. Каждая лабораторная работа выполняется самостоятельно студентом во время аудиторного занятия в присутствии преподавателя. Реализованные задания лабораторной работы каждый студент должен самостоятельно представить преподавателю для проверки правильности выполнения.
Замечания по ходу выполнения и оформлению лабораторной работы, а также выявленные ошибки устраняются каждым студентом самостоятельно.
6.2. Темы рефератов
6.3. Вопросы для подготовки к зачету и экзамену
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1. Луканин В.Н. Двигатели внутреннего сгорания : учебник для вузов [Гриф Минобрнауки РФ] : в 3-х кн. Кн.1 : Теория рабочих процессов / В.Н.Луканин, К.А.Морозов, А.С.Хачиян [и др.] ; под ред. В.Н. Луканина, М.Г. Шатрова.- 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Высшая школа, 2012. - 479 с.
2. Луканин В.Н. Теплотехника : учебник для вузов [Гриф Минобрнауки РФ] / В.Н. Луканин, М.Г., М.Г.Шатров [и др.] ; под ред. В.Н.Луканина. - 5-е изд., перераб. и доп. - М. : Академия, 2009. - 671 с.
3. Шатров М.Г. Автомобильные двигатели : учебник для вузов [Гриф Минобрнауки РФ] / М.Г.Шатров, К.А.Морозов [и др.] ; под. ред. М.Г.Шатрова. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 464 с.
4. Скачкова С.С. Термодинамика и рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания : учебное пособие для вузов [Гриф УМО] : в 2 ч. Ч. 1: Основы термодинамики и теплообмена / С.С. Скачкова, Т.Г. Михайлова. - Екатеринбург: Изд-во ФГАУ ВПО «Рос. Гос. проф.-пед. ун-т», 2010. - 158 с.
Дополнительная литература
1. Железко Б.Е. Термодинамика, теплопередача и двигатели внутреннего сгорания : учебник для вузов [Гриф Минобрнауки РФ] / Б.Е. Железко, В.М. Адамов [и др.] . - Мн. : Высшая школа., 1985. - 271 с.
2. Колчин А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: учебник для вузов учебник для вузов [Гриф Минобрнауки РФ] / А.И. Колчин,
В.П. Демидов. – М. : Высшая школа, 2002. - 496 с.
3. Кудинов В.А. Техническая термодинамика : учебное пособие для вузов [Гриф УМО] / Кудинов В.А., Карташов Э.М. – М: Высшая школа, 2007. - 261 с.
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Стандартно оборудованные лекционные аудитории для проведения интерак тивных лекций.
Лабораторные стенды и дидактические материалы для проведения лабораторных и практических работ.
Компьютерный класс. В компьютерном классе должны быть установлены средства MS Office ХР: Word, Excel, PowerPoint и др.
Рабочая программа дисциплины
«Транспортная энергетика»
Подписано в печать Формат 60х84/16. Бумага для множ. аппаратов.
Печать плоская. Усл.печ.л. Уч.-изд.л. Тираж экз. Заказ
ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет». Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.
Ризограф ФГАОУ ВПО РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.