ISSN 0202-1633

· Язык: ru

Статья: РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ТУРБОНАДДУВОМ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПОДАЧЕЙ ВОЗДУХА В ЦИЛИНДРЫ В ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМАХ (2025)

Читать

Читать онлайн

Улучшение статических и динамических показателей дизельных двигателей может быть достигнуто при выборе оптимальной схемы системы воздухоснабжения. В статье проанализированы применяемые схемы систем наддува дизельных двигателей. Рассмотрены система газотурбинного наддува со свободным турбокомпрессором, система наддува с силовой турбиной и приводным компрессором, система наддува с турбокомпрессором и регулированием подачи дополнительного воздуха в цилиндры. В качестве объекта исследования выбран дизельный двигатель типа Д6Н, работающий в составе дизель-генераторной установки. Разработана математическая модель комбинированного двигателя с указанными системами наддува и электронным регулятором частоты вращения. С использованием программного комплекса SimInTech проведено моделирование переходного процесса наброса полной нагрузки на исследуемый двигатель. Замена системы газотурбинного наддува исследуемого двигателя силовой турбиной и приводным компрессором привела к сокращению продолжительности переходного процесса с 3,07 до 2,82 с. Для улучшения динамических характеристик системы газотурбинного наддува рассмотрена возможность дополнительной подачи воздуха в цилиндры в динамических режимах. Получена желательная характеристика дополнительной подачи воздуха в цилиндры двигателя с турбокомпрессором и регулированием подачи дополнительного воздуха в цилиндры. При реализации этой характеристики интегральная подача дополнительного воздуха в цилиндры в рассматриваемом переходном процессе составила 0,02342 кг. Подача дополнительного воздуха в цилиндры двигателя с турбокомпрессором позволила сократить продолжительность переходного процесса до 2,82 с.

Ключевые фразы: ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, система наддува, турбокомпрессор, силовая турбина, приводной компрессор, система регулирования турдонаддува, дополнительная подача воздуха в цилиндры

Автор (ы): Марков Владимир Анатольевич (Markov V. A.), Барченко Филипп Борисович (Barchenko F. B.), Слепцов Олег Николаевич (Sleptsov O. N.), Остроухов Андрей Алексеевич (Ostrouhov A. A.)

Журнал: ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI: Физика
УДК: 621.436. Дизели. Двигатели с воспламенением от сжатия

Для цитирования:

МАРКОВ В. А., БАРЧЕНКО Ф. Б., СЛЕПЦОВ О. Н., ОСТРОУХОВ А. А. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ТУРБОНАДДУВОМ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПОДАЧЕЙ ВОЗДУХА В ЦИЛИНДРЫ В ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМАХ // ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ. 2025. № 4 (302)

Текстовый фрагмент статьи

Моя история просмотров (4)

01. Статья: Проектирование цели и задач патриотического воспитания как теоретическая проблема и практическая задача

02. Статья: ПОКРЫТИЯ ИЗ ПРИРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

03. Статья: ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ЦИКЛА СУДОВОГО ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНТРОПИИ

04. Статья: Изучение русских поэтических произведений на занятиях РКИ: опыт знакомства индийских студентов Медицинского института с жизнью и творчеством С. А. Есенина

Будьте первым, кто начнет обсуждение

Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.

Создать тему для обсуждения

Список литературы

1. Heywood J.B.Internal combustion engine fundamentals. New York, McGraw-Hill Education, 2018, 1721 p.
2. Грехов Л.В., Иващенко Н.А., Марков В.А. и др. Машиностроение. Энциклопедия. Том IV. Двигатели внутреннего сгорания. Москва, Машиностроение, 2013, 784 с.
3. Рыжов В.А., Ионин В.Е. Перспективные направления по совершенствованию рабочего процесса среднеоборотных дизелей. Двигателестроение, 2025, № 1, с. 3-13. EDN: XUVPME
4. Zinner K.A. Supercharging of internal combustion engines. Fundamentals, calculations, examples. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 1978, 290 p.
5. Патрахальцев Н.Н., Савастенко А.А. Форсирование двигателей внутреннего сгорания наддувом. Москва, Легион-Автодата, 2007, 176 с.
6. Ханк Г., Лангкабел Ф. Турбодвигатели и компрессоры: справочное пособие. Москва, Астрель, АСТ, 2007, 352 с.
7. Марков В.А., Барченко Ф.Б., Слепцов О.Н., Трифонов В.Л., Остроухов А.А. Расчетные исследования динамических качеств комбинированной силовой установки с поршневым двигателем. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2024, № 2, с. 70-86. EDN: DKZMUV
8. Марков В.А., Барченко Ф.Б., Неверов В.А., Остроухов А.А. Расчетные исследования комбинированной установки с поршневым двигателем, оснащенным турбокомпрессором и приводным компрессором. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2025, № 5, с. 103-113. EDN: LDPPAB
9. Гатауллин Н.А., Гафуров Г.Г., Галеев А.Х., Исхаков Н.М., Абрамов В.И., Клочков Ю.П., Герасимов Ю.И., Баринов В.М., Лаптев К.В. Малоразмерные автотракторные турбокомпрессоры. Двигатель, 2001, № 6, с. 12-13.
10. Толшин В.И. Форсированные дизели. Переходные режимы, регулирование. Москва, Машиностроение, 1995, 198 с.
11. Патрахальцев Н.Н. Неустановившиеся режимы работы двигателей внутреннего сгорания. Москва, Изд-во РУДН, 2009, 380 с. EDN: QMKVQT
12. Марков В.А. Системы автоматического управления и регулирования теплоэнергетических установок и направления их совершенствования. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2025, № 1, c. 142-168. EDN: UWELZA
13. Крутов В.И., Рыбальченко А.Г. Регулирование турбонаддува ДВС. Москва, Высшая школа, 1978, 213 с.
14. Кузнецов А.Г., Харитонов С.В., Рыжов В.А. Исследование динамических свойств тепловозного дизеля при использовании регулируемого турбонаддува. Двигателестроение, 2022, № 1, с. 76-83. EDN: MQIMIH
15. Марков В.А., Баширов Р.М., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002, 376 с. EDN: QCEIDV
16. Ципленкин Г.Е., Иовлев В.И. Улучшение топливной экономичности двигателей за счет оптимизации систем наддува. Двигателестроение, 2014, № 4, с. 19-28. EDN: TFLYFP
17. Химич В.Л., Епифанов Д.В. Выбор системы наддува в зависимости от требований экологических стандартов и уровня форсирования быстроходного автомобильного дизеля. Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета, 2010, т. 14, № 5 (40), с. 38-45. EDN: OHMHNG
18. Файн М.А. Анализ перспектив развития систем регулирования наддува дизелей с использованием описаний к патентам на изобретения. Двигателестроение, 1981, № 2, с. 36-38.
19. Шестаков Д.С., Плотников Л.В., Сальников А.С. Сравнительный анализ технико-экономических и экологических показателей тепловозного дизеля, оснащенного разными турбокомпрессорами. Двигателестроение, 2023, № 1, с. 14-23. DOI: 10.18698/jec.2023.1.14-23 EDN: OFNYFE
20. Радченко П.М., Резник А.Г., Данилович А.П. Адаптивный турбонаддув дизель-генератора. Транспорт Российской Федерации, 2015, № 4 (59), с. 53-59. EDN: UIPEUR
21. Терещенко Е.С., Шабалин Д.В. Улучшение качества переходных процессов дизеля с газотурбинным наддувом применением системы управления турбокомпрессором. Вестник СибАДИ, 2012, № 1 (23), с. 76-79.
22. Пунда А.С., Гурьев Ю.Г. Использование регулируемого турбонаддува для оптимизации рабочих процессов главных судовых двигателей при длительной работе на малых мощностях. Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова, 2017, т. 9, № 6, с. 1291-1299. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-6-1291-1299 EDN: YLUFEE
23. Han Y., Yang C., Wang H., Wang Y., Hu D., Wang B., Duan B. Simulation of sequential turbocharging switching control system for low speed diesel engines. Journal of Physics Conference Series, 2023, vol. 2437, no. 1, art. no. 012014, pp. 1-8. DOI: 10.1088/1742-6596/2437/1/012014 EDN: XFOIID
24. Yang M., Gu Y., Deng K., Yang Z., Zhang Y. Analysis on altitude adaptability of turbocharging systems for a heavy-duty diesel engine. Applied Thermal Engineering, 2018, vol. 128, no. 9, pp. 1196-1207. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2017.09.065
25. Padzillah M.H., Rajoo S., Martinez-Botas R.F. Influence of speed and frequency towards the automotive turbocharger turbine performance under pulsating flow conditions. Energy Conversion and Management, 2014, vol. 80, no. 5, pp. 416-428. DOI: 10.1016/j.enconman.2014.01.047
26. Zhang H., Tang X., Qian Y., Shi L., Deng K. Study on optimal control strategy for regulated two-stage turbocharged diesel engine during transient process. Journal of Mechanical Science and Technology, 2021, vol. 35, no. 12, pp. 5699-5712. DOI: 10.1007/s12206-021-1139-2 EDN: IHELRV
27. Song K., Upadhyay D., Xie H. An assessment of the impacts of low-pressure exhaust gas recirculation on the air path of a diesel engine equipped with electrically assisted turbochargers.International Journal of Engine Research, 2019, vol. 22, no. 1, pp. 1-39. DOI: 10.1177/1468087419854294
28. Katsanos C.O., Hountalas D.T., Zannis T.C. Simulation of a heavy-duty diesel engine with electrical turbocompounding system using operating charts for turbocharger components and power turbine. Energy Conversion Management, 2013, vol. 76, no. 12, pp. 712-724. DOI: 10.1016/j.enconman.2013.08.022
29. Hiereth H., Prenninger P. Charging the internal combustion engine. Vienna, Springer-Verlag, 2007, 268 p.
30. Заручейский А.В. Повышение топливной экономичности силовых установок тепловозов путем совершенствования систем воздухоснабжения. Дис. … канд. техн. наук. Москва, ВНИИЖТ, 2000, 167 с. EDN: QDDLBF
31. Епифанов Д.В. Методика выбора типа и характеристик агрегатов наддува автомобильного ДВС, удовлетворяющего перспективным экологическим и экономическим требованиям. Дис. канд. техн. наук. Нижний Новгород, НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2010, 156 с. EDN: QFBRMN
32. Боковиков А.Н. Использование турбокомпрессора с турбиной изменяемой геометрии для повышения экологических и экономических показателей дизеля. Дис. … канд. техн. наук. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 171 с. EDN: AYFPSY
33. Харитонов С.В. Формирование характеристик дизельного двигателя при использовании системы комплексного адаптивного управления. Дис. … канд. техн. наук. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017, 171 с.
34. Лазарев А.В. Улучшение характеристик автомобильного двигателя при помощи агрегата наддува с обратимой электрической машиной. Дис. … канд. техн. наук. Москва, Московский Политех, 2018, 117 с. EDN: WKDADK
35. Григоров И.Н. Создание систем двухступенчатого наддува высокофорсированных дизелей различного назначения. Дис. … канд. техн. наук. Москва, Московский Политех, 2018, 113 с. EDN: ASCDMW
36. Карташевич А.И., Горелько В.М., Крепс Л.И. Расчет основных параметров системы автоматической подачи дополнительного воздуха при работе автотракторного дизеля с наддувом на переходных режимах. Двигателестроение, 1991, № 6, с. 28-30.
37. Карташевич А.Н., Кожушко В.К., Крепс Л.И. Совершенствование системы подачи дополнительного воздуха во время переходного процесса автотракторных дизелей с наддувом. Двигателестроение, 1996, № 1, с. 56-59.
38. Крепс Л.И., Карташевич А.Н., Горелько В.М. Влияние автоматических систем защиты и подачи дополнительного воздуха на показатели переходных процессов автотракторного дизеля с наддувом. Двигателестроение, 1985, № 1, с. 40-43.
39. Крепс Л.И., Карташевич А.Н., Горелько В.М. Разработка и исследование системы автоматической подачи дополнительного воздуха на переходных режимах автотракторного дизеля с наддувом. Двигателестроение, 1984, № 2, с. 13-16.
40. Двигательдизельныйсиловыхустановок 1Д6Н-250С2 (У1Д6). URL: https://altaydizel.ru/p/764612142-dvigatel-dizelnyy-silovyh-ustanovok-1d6n-250s2-u1d6/(дата обращения 22.08.2023).
41. Поликер Б.Е., ред. Дизельные двигатели для электроагрегатов и электростанций. Москва, Легион- Автодата, 2006, 326 с.
42. Поздняков Е.Ф. Анализ эффективности использования регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями в дизельном двигателе дизель-генераторной установки. Дис. … канд. техн. наук. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009, 150 с. EDN: NQQWQL
43. Guzzella L., Onder C.H.Introduction to modeling and control of internal combustion engine systems. Berlin, Springer-Verlag, 2010, 354 p.
44. Кулешов А.С., Фадеев Ю.М., Кулешов А.А. Развитие многозонных моделей для расчета сгорания в современных ДВС. Двигателестроение, 2017, № 2, с. 7-10. EDN: ZCHZNH
45. Дехович Д.А., Перов К.Ю. Математическая модель характеристик КДВС с различными системами турбонаддува. Двигателестроение, 1988, № 7, c. 9-12.
46. Гаврилов А.А., Гоц А.Н. Модельтурбонаддувавцикледвигателяспеременнымдавлениемвоздухана впуске. Фундаментальные исследования, 2013, № 8-1, с. 24-28. URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=31863 (дата обращения 16.02.2025). EDN: QIQRYN
47. Конькова И.Д., Давыдов Ю.А., Коньков А.Ю. Математическая модель моторного цикла дизеля и ее программная реализация в среде Simulink MATLAB. Вестник транспорта Поволжья, 2018, № 5 (71), с. 73-80.
48. Тимошенко Д.В. Исследование и улучшение динамических качеств переходных режимов работы комбинированных двигателей внутреннего сгорания. Дис. … канд. техн. наук. Хабаровск, Хабаровский государственный технический университет, 2004, 156 с. EDN: NHMYJJ
49. Galindo J., Serrano J.R., Climent H., Varnier O. Impact of two-stage turbocharging architectures on pumping losses of automotive engines based on an analytical model. Energy Conversion Management, 2010, vol. 51, no. 10, pp. 1958-1969. DOI: 10.1016/j.enconman.2010.02.028
50. Yin J., Su T., Guan Z., Chu Q., Meng C., Jia L., Wang J., Zhang Y. Modeling and validation of a diesel engine with turbocharger for hardware-in-the-loop applications. Energies, 2017, vol. 10 (5), art. no. 685, pp. 1-17. DOI: 10.3390/en10050685
51. Грехов Л.В., Иващенко Н.А., Марков В.А. Топливная аппаратура и системы управления дизелей. Москва, Легион-Автодата, 2005, 344 c. EDN: QMKETX
52. Марков В.А., Поздняков Е.Ф., Фурман В.В., Плахов С.В. Моделирование системы автоматического регулирования частоты вращения дизельного двигателя. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2019, № 7, с. 35-46. DOI: 10.18698/0536-1044-2019-7-35-46 EDN: RNVPOA
53. Кузнецов А.Г., Марков В.А., Трифонов В.Л. Математическая модель системы автоматического управления дизелем с турбонаддувом. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2000, № 4, c. 106-119. EDN: WDBFPX
54. Карташов Б.А., Шабаев Е.А., Козлов О.С. и др. SimInTech. Среда динамического моделирования технических систем. Москва, ДМК Пресс, 2017, 424 с. EDN: ZDAUXB
55. Щекатуров А.М., Корсаков А.Р. SimInTech. Методика моделирования динамики паротурбинной установки. Москва, ДМК Пресс, 2021, 242 с.

Выпуск

№ 4 (302) (2025)

Кол-во страниц: 98 страниц

Другие статьи выпуска

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ НА ГАЗОМОТОРНОМ ТОПЛИВЕ (2025)

Авторы: Шамсутдинов Д. М., Кинев С. А., Алабердин И. Р., Садриев А. Г., Низамутдинов М. Х.

Объектом исследования является двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с принудительным зажиганием КАМАЗ серии 820.73-320 (КАМАЗ-820), работающий на компримированном природном газе. Цель работы - повышение эффективности диагностирования автотракторных ДВС, работающих на газомоторном топливе, с помощью регистрации и анализа данных системы управления двигателем и применения датчиков, регистрирующих качество горения топливовоздушной смеси. Разработан бортовой комплекс для регистрации параметров, характеризующих качество рабочих процессов в ДВС КАМАЗ-820 на компримированном природном газе - метане. Проведены длительные испытания на экспериментальной установке на базе автомобиля. В результате исследований подтверждена возможность длительно регистрировать параметры системы управления двигателем синхронно с дополнительными параметрами, такими как состав топливовоздушной смеси, частота и амплитуда колебаний блока цилиндров. Показан алгоритм регистрации и обработки данных для диагностирования ДВС. Разработаны практические рекомендации по эксплуатации газомоторной техники с бортовым комплексом регистрации при определении причин отказов двигателя. Показана возможность визуализации, хранения и анализа зарегистрированных данных.

Сохранить в закладках

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ФОРСУНКИ ТЕПЛОВОЗНОГО ДИЗЕЛЯ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ГАЗОДИЗЕЛЬНОГО ЦИКЛА (2025)

Авторы: Гордеев И. П., Росляков А. Д., Силюта А. Г., Плахов С. В., Пешков А. Б.

В соответствии с программой мероприятий по реализации положений cоглашения № 75 от 17.06.2016 г. о сотрудничестве между ПАО «Газпром», ОАО «РЖД», АО Группа Синара, АО «Трансмашхолдинг» в качестве перспективного альтернативного топлива для тепловозных дизелей предложено использовать сжиженный природный газ. Несмотря на значительный мировой и отечественный опыт конвертации дизелей на работу по газодизельному циклу проблема обеспечения надежного воспламенения газового топлива в цилиндрах в полной мере не получила однозначного решения. Ключевыми барьерами, ограничивающими область надежного воспламенения газового топлива, являются нестабильная работа штатной топливной аппаратуры на режимах холостого хода и частичных нагрузок, а также существенное ухудшение теплового состояния ключевых составных частей двигателя при реализации газодизельного цикла, например, топливных форсунок. С одной стороны, такое положение обусловлено требованиями владельца инфраструктуры в лице ОАО «РЖД» об одновременном обеспечении высокой степени замещения дизельного топлива газовым и реализации полной мощности как в дизельном, так и в газодизельном цикле, что подразумевает работу на обозначенных режимах на штатной топливной аппаратуре, не предназначенной для эксплуатации на таких режимах. С другой стороны, при конвертации дизелей на работу по газодизельному циклу, как правило, значительное внимание уделяется обеспечению стабильной подачи запальной порции топлива без оценки теплового состояния форсунок, что приводит к повышению температуры носков распылителей форсунок, а следовательно, к увеличению темпа закоксовывания распыливающих отверстий, зависанию и в ряде случаев заеданию иглы. В настоящей статье проведено исследование закономерностей изменения температуры форсунки дизеля при реализации газодизельного цикла и установлено, что температура поверхности форсунок в газодизельном цикле работы двигателя увеличивается на 25…35 °С по сравнению с температурой в чисто дизельном цикле в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель.

Сохранить в закладках

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФОРМЫ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ (2025)

Авторы: Гумеров И. Ф.

Актуальность статьи обусловлена необходимостью замещения нефтяного дизельного топлива моторными топливами, получаемыми из альтернативных сырьевых ресурсов. В качестве современного альтернативного топлива рассмотрен природный газ. Проведено экспериментальное исследование двигателя с принудительным зажиганием типа КАМАЗ 820.93, работающего на природном газе (газовый двигатель). При испытаниях двигатель поочередно оснащался поршнями базового варианта с цилиндрической камерой в поршне и опытными поршнями по вариантам № 1 и 2, различающимися диаметром и глубиной указанной камеры. На режиме, близком к режиму максимального крутящего момента, наименьший удельный эффективный расход топлива, равный 193 г/(кВт · ч) достигнут при использовании опытных поршней по варианту № 2, а наибольший - 197 г/(кВт · ч) - при использовании базовых поршней. На этом режиме наименьшая концентрация оксидов азота в отработавших газах исследуемого двигателя, равная 1100 ppm, отмечена при использовании базовых поршней, а наибольшая - 1350 ppm - при использовании опытных поршней по варианту № 1. На других скоростных режимах с полной нагрузкой наибольшее содержание оксидов азота в отработавших газах отмечено при использовании опытных поршней по варианту № 2. При этом наибольшая концентрация несгоревших углеводородов в отработавших газах, равная 2200 ppm, отмечена при использовании базовых поршней, а наименьшая - 1700 ppm - при использовании опытных поршней по варианту № 2. В целом отмечены преимущества использования в исследуемом двигателе опытных поршней по варианту № 2.

Сохранить в закладках

МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ АДАПТАЦИЙ ТОПЛИВОПОДАЧИ ДЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ С ИСКРОВЫМ ЗАЖИГАНИЕМ (2025)

Авторы: Душкин П. В., Ховренок С. С., Кремнев В. В.

Цель работы, основные результаты которой представлены в публикации, - адаптация программного обеспечения системы управления двигателем внутреннего сгорания к изменению характеристик и условий работы двигателя. Работа проведена на примере адаптации топливоподачи за счет сохранения коррекций, формируемых a-регулятором по обратной связи с l-зондом для поддержания заданного состава смеси. Методика основана на использовании искусственной нейронной сети (ИНС), работающей по технологии «Локально-линейные модели». Актуальность работы обусловлена тем, что опыт разработки ИНС для систем управления ДВС практически отсутствует. При этом использование ИНС в виде «черных ящиков» от сторонних производителей не обеспечивает требований к функциональной безопасности и может потребовать повышенных ресурсов от микроконтроллера. В публикации представлено описание разрабатываемой методики адаптивного управления, ее сравнение с классическим табличным методом и результаты предварительных моторных испытаний двигателя со встроенной ИНС.

Сохранить в закладках

ПОКРЫТИЯ ИЗ ПРИРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (2025)

Авторы: Генбач А. А., Бондарцев Д. Ю.

Создана и исследована система охлаждения ракетного двигателя с покрытиями из природных материалов (гранит, кварцит, туф, тешенит). Цель исследования - поиск способов для обеспечения теплозащиты поверхности нагрева. Показаны пути управления процессом напыления на металлическую подложку до сжигания топлива на покрытии, что может интенсифицировать процесс напыления путем изменения угла наклона горелки и длины струи, истекающей из сопла в результате спиновой детонации. Определен оптимальный угол встречи струи с покрытием. На интерферограммах в виде концентрации линий процесса разрушения видны уплотнения, схлопывания пор, развитие микротрещин растяжения, сдвиг слоев сжатия, ориентированных по направлению максимального термического напряжения. С помощью голографии построены графики деформаций и перемещений. Местные напряжения регистрируются оптическим методом. Коэффициент избытка окислителя при испытаниях a < 1; длина струи 0…0,16 м; радиус струи (3…10) × 10-3 м; угол между осью горелки и плоскостью покрытия 90°…0°. Согласно полученным интерферограммам, разрушения покрытия следует ожидать, когда микротрещины сосредотачиваются вдоль зоны разлома. Далее трещина переходит к своему критическому размеру и разрушению покрытия. Для познания механизма разрушения покрытия использовали голографическую интерферометрию, скоростную киносъемку СКС-1М и аналитическое решение задачи термоупругости. Важно, что разрушение покрытий в виде каверны наблюдалось в реальном времени. Предварительные повреждения концентрируются в локальных зонах деформаций. Возникший разрыв покрытия фиксируется оптическими методами.

Сохранить в закладках

РАСЧЕТ УСЛОВИЙ ТЕПЛООБМЕНА В ЗОНЕ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЦИЛИНДРОПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ ДВИГАТЕЛЕЙ (2025)

Авторы: Руссинковский С. Ю., Чайнов Н. Д., Заренбин В. Г., Новиков М. С.

Актуальной проблемой современного двигателестроения является обеспечение работоспособности деталей цилиндропоршневой группы, которые представляют собой одни из наиболее нагруженных деталей двигателей внутреннего сгорания. Решение этой проблемы возможно путем поддержания приемлемого теплового состояния этих деталей. При этом первостепенное значение имеет теплообмен между указанными деталями, в частности, теплообмен в зоне поршневых колец. В статье рассмотрены особенности теплообмена при отводе теплоты от поршня, а именно теплоотвода через поршневые кольца. Теплоотвод через поршневые кольца характеризуется термическим сопротивлением в области контакта поршня и кольца, а также термическим сопротивлением масляной пленки в зазоре между кольцом и втулкой цилиндра. Результаты комплексного моделирования в программном комплексе ICE позволяют оптимизировать конструкцию деталей цилиндропоршневой группы для снижения тепловых и механических потерь и повышения КПД двигателя, а также обеспечить надежность работы двигателя, снижение износа и риска залегания поршневых колец.

Сохранить в закладках

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГИБРИДНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ (2025)

Авторы: Раков В. А.

Статья посвящена проблеме недостаточной проработки критериев и методов оценки эффективности эксплуатации гибридных автомобилей. Для априорной оценки расхода топлива в условиях, приближенных к эксплуатационным, предложено использовать теоретический метод моделирования, основанный на анализе потерь в цепочках передачи энергии в комбинированной энергоустановке и учитывающий ее тип и характеристики. В статье дано описание экспериментальных гибридных автомобиля и автобуса, задействованных в исследовании, приведены результаты оценки их топливной экономичности в условиях дорожных испытаний. Представлена методика экономического расчета, позволяющая оценить возможную экономическую выгоду от эксплуатации гибридных автомобилей для эксплуатирующих организаций в зависимости от предполагаемого среднегодового пробега и периода эксплуатации. Указаны границы условий, при которых эксплуатация гибридных автомобилей категорий M1, М2, М3 и N1 экономически оправдана. В качестве критериев эффективности гибридных автомобилей категорий M1 и N1 на государственном уровне рассмотрены расход топлива и выбросы углекислого газа при эксплуатации. Рекомендуется относить к эффективным гибридные автомобили, имеющие средний расход топлива по ГОСТ Р 59890-2021 6,4 л / 100 км и ниже или выбросы СО2 меньше 150 г/км. В соответствии с ГОСТ Р 58554-2019 такие автомобили относятся к классам A, B, C, D и E. При оценке эффективности гибридных автомобилей массой более 2610 кг целесообразно применять удельные показатели. Результаты расчета показывают, что удельный расход топлива автомобилей с комбинированными энергетическими установками не превышает 280 г/(кВт × ч). Энергетический КПД при движении по испытательному циклу WHTC таких автомобилей должен превышать 22 %. Представленный в статье комплексный подход расширяет представление о критериях оценки эффективности гибридных автомобилей в зависимости от условий эксплуатации и характеристик комбинированной энергоустановки.

Сохранить в закладках

Издательство

Издательство: МГТУ им. Н.Э. Баумана
Регион: Россия, Москва
Почтовый адрес: 105005, г. Москва, вн. тер. г. муниципальный округ Басманный, ул. 2-я Бауманская, д. 5, с. 1
Юр. адрес: 105005, г. Москва, вн. тер. г. муниципальный округ Басманный, ул. 2-я Бауманская, д. 5, с. 1
ФИО: Гордин Михаил Валерьевич (Ректор)
E-mail адрес: bauman@bmstu.ru
Контактный телефон: +7 (499) 2636377
Сайт: https://bmstu.ru/

Все права на тексты и товарные знаки принадлежат их законным владельцам. Подробнее...

Сайт https://scinetwork.ru (далее – сайт) работает по принципу агрегатора – собирает и структурирует информацию из публичных источников в сети Интернет, то есть передает полнотекстовую информацию о товарных знаках в том виде, в котором она содержится в открытом доступе.

Сайт и администрация сайта не используют отображаемые на сайте товарные знаки в коммерческих и рекламных целях, не декларируют своего участия в процессе их государственной регистрации, не заявляют о своих исключительных правах на товарные знаки, а также не гарантируют точность, полноту и достоверность информации.

Все права на товарные знаки принадлежат их законным владельцам!

Сайт носит исключительно информационный характер, и предоставляемые им сведения являются открытыми публичными данными.

Администрация сайта не несет ответственность за какие бы то ни было убытки, возникающие в результате доступа и использования сайта.

Спасибо, понятно.

Сказать «Спасибо»

Вы можете поблагодарить автора за публикацию. Ему (ей) будет приятно.

Наведите камеру на QR-код, чтобы открыть моб. версию страницы.