ISSN 0202-1633

· Язык: ru

Статья: РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТОПЛИВОПОДАЧЕЙ ТЕПЛОВОЗНЫХ ГАЗОДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (2025)

Читать

Читать онлайн

Показана целесообразность реализации в тепловозных двигателях газодизельного цикла, в котором природный газ воспламеняется от запальной дозы нефтяного дизельного топлива. В таком цикле обеспечивается стабильное воспламенение топливовоздушной смеси в широком диапазоне режимов тепловозного газодизельного двигателя. Разработаны системы электронного управления СУДМ.03, СУДМ.04, СУДМ.05, в которых подача газа осуществляется клапанами, установленными возле впускных клапанов каждого цилиндра. Подача запального дизельного топлива осуществляется с использованием топливных насосов высокого давления с быстродействующими клапанами, установленными в линиях высокого давления топливных насосов. Экспериментальные исследования системы СУДМ.03 в составе двигателя типа Д50 показали, что на режимах, соответствующих 1-7 позициям контроллера машиниста, замещение дизельного топлива газом составило от 60,3 до 93,9 %, а на режиме, соответствующем 8-й позиции контроллера, - 94,1 %. Испытания системы СУДМ.04 в составе двигателя типа GE7FDL12EFI показали, что на режимах, соответствующих 2-7 позициям контроллера, замещение дизельного топлива газом составило от 67 до 35 %, а на 8-й позиции контроллера - 36 %. Разработана система электронной системы управления СУДМ.05 для перспективного газодизельного двигателя 16ГДГ. Эта система включает подсистему регулирования частоты вращения, подсистему управления подачей природного газа и дизельного топлива, подсистему управления пуском, подсистему диагностики и аварийной защиты двигателя.

Ключевые фразы: ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, газодизельный двигатель, нефтяное дизельное топливо, запальная доза, природный газ, система электронного управления топливоподачей, показатели топливной экономичности, показатели токсичности отработавших газов

Автор (ы): Плахов Сергей Валентинович (Plahov S. V.)

Журнал: ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

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

Для цитирования:

ПЛАХОВ С. В. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТОПЛИВОПОДАЧЕЙ ТЕПЛОВОЗНЫХ ГАЗОДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ // ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ. 2025. № 3 (301)

Текстовый фрагмент статьи

Моя история просмотров (1)

01. Статья: ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ РУБАШКИ ОХЛАЖДЕНИЯ НА ТЕПЛОВОЕ СОСТОЯНИЕ БЛОКА ЦИЛИНДРОВ ДИЗЕЛЯ

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. Lešnik L., Kegl B., Torres-Jiménez E. et al. Why we should invest further in the development of internal combustion engines for road applications. Oil & Gas Science and Technology - Revue d’ IFP Energies Nouvelles, 2020, vol. 75, pp. 1-14.
2. Грехов Л.В., Иващенко Н.А., Марков В.А. и др. Машиностроение. Энциклопедия. Т. IV. Двигатели внутреннего сгорания. Москва, Машиностроение, 2013, 784 с.
3. Грачев В.В., Фурман В.В., Хамидов О.Р., Кулманов Б.Т. Повышение эксплуатационной топливной экономичности маневрового тепловоза оптимизацией регулировочных параметров дизельного двигателя. Двигателестроение, 2024, № 2, с. 18-29. EDN: APINYQ
4. Грачев В.В., Фурман В.В., Хамидов О.Р., Кулманов Б.Т. Экспериментальная проверка эффективности применения компромиссных регулировочных параметров дизельного двигателя маневрового тепловоза. Двигателестроение, 2024, № 3, с. 3-13. EDN: OJLGVV
5. Рыжов В.А. Совершенствование характеристик форсированных среднеоборотных двигателей двойного назначения средствами топливоподачи и воздухоснабжения. Дис. … д-ра техн. наук. Москва, 2018, 325 с. EDN: LGFXET
6. Рыжов В.А., Ионин В.Е. Перспективные направления по совершенствованию рабочего процесса среднеоборотных дизелей. Двигателестроение, 2025, № 1, с. 3-13. EDN: XUVPME
7. Коссов Е.Е., Шапран Е.Н., Фурман В.В. Совершенствование режимов работы силовых энергетических систем тепловозов. Луганск, Изд-во Восточноукраинского национального университета им. В. Даля, 2006, 280 с.
8. Folkson R., Sapsford S. Alternative fuels and advanced vehicle technologies for improved environmental performance. Sawston, Cambridge, Woodhead Publishing, 2022, 798 p.
9. Александров А.А., Архаров И.А., Марков В.А. и др. Альтернативные топлива для двигателей внутреннего сгорания. Москва, НИЦ Инженер, Онико-М, 2012, 791 с. EDN: VCHZNB
10. Фофанов Г.А., Григорович Д.Н., Нестрахов А.С. Альтернативные виды топлива на подвижном составе железнодорожного транспорта. Москва, ИНТЕКСТ, 2008, 144 с. EDN: WGAAND
11. Пискунов И.В., Глаголева О.Ф., Голубева И.А. Альтернативные виды топлив для устойчивого развития транспортного сектора. Часть 1. Газомоторное топливо. Транспорт на альтернативном топливе, 2021, № 4, c. 68-77. EDN: XUXXTK
12. Гайворонский А.И., Гордин В.М., Марков В.А. Проблемы и перспективы использования безуглеродных и низкоуглеродных моторных топлив в условиях различных сценариев перехода к углеродно-нейтральной энергетике. Двигателестроение, 2022, № 2, с. 4-28. DOI: 10.18698/jec.2022.2.4-28 EDN: WGWIAU
13. Галышев Ю.В., Зайцев А.Б., Шабанов А.Ю., Сидоров А.А. Рабочие процессы и токсичность отработавших газов судовых дизельных и газопоршневых двигателей. Санкт-Петербург, Политехнический ун-т, 2018, 160 с. EDN: XRIMDR
14. Кавтарадзе Р.З. Теплофизические процессы в дизелях, конвертированных на природный газ и водород. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 238 с. EDN: ZCKZYN
15. Шатров М.Г., Хачиян А.С., Голубков Л.Н., Дунин А.Ю. Совершенствование рабочих процессов автотракторных двигателей и их топливных систем, работающих на альтернативных топливах. Москва, МАДИ, 2012, 220 с.
16. Шатров М.Г., Хачиян. А.С., Синявский В.В., Шишлов И.Г. Анализ способов конвертации автомобильных дизелей на питание природным газом. Транспорт на альтернативном топливе, 2013, № 4, с. 29-33. EDN: QZWFCT
17. Патрахальцев Н.Н. Повышение экономических и экологических качеств двигателей внутреннего сгорания на основе применения альтернативных топлив. Москва, РУДН, 2008, 267 с.
18. Загорских Б.П., Коцарь Ю.А., Бабенич Е.Б. Совершенствование подачи газа для работы двигателя по газодизельному циклу. Автогазозаправочный комплекс + Альтернативное топливо, 2012, № 5, с. 3-6.
19. Кулешов А.С., Марков В.А., Фурман В.В., Плахов С.В. Расчетное исследование влияния запальной дозы дизельного топлива на рабочий процесс газодизельного двигателя. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2022, № 12, с. 87-106. DOI: 10.18698/0536-1044-2022-12-87-106 EDN: WOLSUP
20. Ghazi A.K. Dual-fuel diesel engines. Boca Raton, CRC Press, 2015, 315 p. DOI: 10.1201/b18163
21. Königsson F., Stalhammar P., Angstrom H. Controlling the injector tip temperature in a diesel dual fuel engine. SAE Technical Paper Series, 2012, no. 2012-01-0826, pp. 1-13. DOI: 10.4271/2012-01-0826
22. Yousefi A., Guo H., Birouk M. An experimental and numerical study on diesel ignition split of a natural gas/diesel dual-fuel engine at a low engine load. Fuel, 2017, vol. 212, pp. 332-346. DOI: 10.1016/j.fuel.2017.10.053
23. Гайворонский А.И., Савченков Д.А. Обоснование выбора формы камеры сгорания газового двигателя транспортного назначения с учетом вихревого отношения дизельного прототипа. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2008, № 1, с. 25-37. EDN: IJSEPP
24. Кавтарадзе Р.З., Онищенко Д.О., Голосов А.С., Шибанов А.В. Влияние формы полуразделенной камеры сгорания на образование оксидов азота в газовом двигателе. Транспорт на альтернативном топливе, 2016, № 5, с. 31-39. EDN: XHFRAH
25. Кудрявцев А., Ломашов В. БелАЗы XXI века с газодизелями семейства ДМ. Автогазозаправочный комплекс + Альтернативное топливо, 2010, № 3, с. 3-6. EDN: MTEQFX
26. Максимов И.В., Синявский В.В., Шатров М.Г. Влияние размеров форсунки и формы камеры сгорания на показатели газодизеля. Двигателестроение, 2025, № 2, с. 51-60. EDN: DJICXP
27. Малышкин П.Ю., Карташевич А.Н. Оценка экологической и экономической эффективности применения газового топлива для питания дизелей. Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, 2023, № 2, c. 185-189. EDN: XQCQFD
28. Андрусенко С.Е., Фролов М.В., Фофанов А.В. Адаптивная система управления рабочим процессом газопоршневого двигателя внутреннего сгорания. Двигателестроение, 2021, № 4, с. 22-27. EDN: QDMIVO
29. Калиниченко В.В., Буров С.В., Кондаков К.В. Создание газового двигатель-генератора 9ГМГ для маневрового газотепловоза. Двигателестроение, 2021, № 4, с. 3-7. EDN: GWGVLX
30. Капустин А.А. Система питания и управления газодизелем, работающим на природном газе. Транспорт на альтернативном топливе, 2008, № 4, с. 46-49.
31. Кузнецов А.Г., Харитонов С.В., Петров Е.П. Вопросы управления газовыми двигателями. Двигателестроение, 2024, № 1, с. 43-52. EDN: GKLEFC
32. 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
33. Фурман В.В. Улучшение эксплуатационно-технических характеристик дизель-генераторов тепловозов путем создания и совершенствования систем электронного управления. Дис. д-ра техн. наук. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017, 321 с. EDN: ETEWHW
34. Плахов С.В. Улучшение эксплуатационно-технических показателей дизелей путем совершенствования систем управления топливоподачей и регулирования частоты вращения. Дис. канд. техн. наук. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2021, 120 с. EDN: CSQNEK
35. Фурман В.В., Марков В.А., Плахов С.В. Система электронного управления топливоподачей газодизельного двигателя. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2023, № 1, с. 52-62. DOI: 10.18698/0536-1044-2023-1-52-62 EDN: CBXXLQ
36. Марков В.А., Фурман В.В., Иванов В.А., Черезов И.А. Системы электронного управления топливоподачей газовых и газодизельных двигателей. Транспорт на альтернативном топливе, 2012, № 4, с. 14-18. EDN: PJUNTX
37. Фурман В.В., Плахов С.В., Марков В.А., Коссова Л.Е. Системы электронного управления топливоподачей для газовых и газодизельных двигателей. Автогазозаправочный комплекс + альтернативное топливо, 2018, т. 17, № 1, с. 20-29. EDN: YNRZPI

Выпуск

№ 3 (301) (2025)

Кол-во страниц: 101 страница

Другие статьи выпуска

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВПРЫСКИВАНИЯ И РАСПЫЛИВАНИЯ ТОПЛИВА И ПАРАМЕТРОВ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ, РАБОТАЮЩЕГО НА БИОТОПЛИВАХ (2025)

Авторы: Девянин С. Н., Марков В. А., Неверов В. А., Болдырев А. В.

Рассмотрены свойства смесей нефтяного дизельного топлива с рапсовым маслом при его содержании в смеси от 0 до 60 % по объему. Исследованы физические свойства дизельного топлива, рапсового масла и смеси 80 % нефтяного дизельного топлива и 20 % рапсового масла при различной температуре. Предложены формулы, описывающие зависимости вязкости нефтяного дизельного топлива, рапсового масла и их смесей от температуры. Представлена методика расчета процессов впрыскивания и распыливания смеси нефтяного дизельного топлива и рапсового масла. Проведены расчетные исследования процессов впрыскивания и распыливания топлива в камере сгорания дизельного двигателя типа Д-245 при его работе в режиме максимальной мощности на смеси 80 % нефтяного дизельного топлива и 20 % рапсового масла. Исследована взаимосвязь содержания в отработавших газах оксидов азота и их дымности с основными параметрами впрыскивания и распыливания смесевого биотоплива - длиной струи и углом раскрытия конуса струи. Определены корреляционные зависимости для указанных параметров в виде квадратичных полиномов.

Сохранить в закладках

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ТОКСИЧНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ДИЗЕЛЕ, РАБОТАЮЩЕМ НА МЕТАНОЛЕ И МЕТИЛОВОМ ЭФИРЕ РАПСОВОГО МАСЛА (2025)

Авторы: Лопатин О. П., Лиханов В. А., Юрлов А. С.

Рассмотрены вопросы, связанные с необходимостью улучшения экологической безопасности двигателей внутреннего сгорания и применения в них альтернативных топлив. Предложен способ, позволяющий надежно снизить содержание токсичных компонентов в отработавших газах дизельного двигателя путем замены штатного дизельного топлива метанолом и метиловым эфиром рапсового масла. Представлены результаты экспериментальных исследований экологических показателей дизельного двигателя, работающего на метаноле и метиловом эфире рапсового масла, установлены зависимости влияния на них нагрузочных и скоростных режимов его работы и определены их числовые характеристики. На основании экспериментальных данных представлены концентрации содержания токсичных компонентов в отработавших газах дизельного двигателя, подробно рассмотрен и проанализирован процесс образования в камере сгорания суммарных углеводородов CH x, диоксида углерода СО2, оксидов азота NO х, монооксида углерода СО, сажи С и рассмотрена причинно-следственная связь между образованием токсичных компонентов в цилиндре дизельного двигателя, работающего на метаноле и метиловом эфире рапсового масла, и показателями его рабочего процесса.

Сохранить в закладках

ПРЕДЕЛЬНО МАЛАЯ ВЯЗКОСТЬ МОТОРНОГО МАСЛА И РАСЧЕТ ЕЕ ЗНАЧЕНИЙ ДЛЯ БЫСТРОХОДНЫХ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (2025)

Авторы: Путинцев С. В., Деменкова С. П., Аникин С. А., Манташян М. Г.

Выполнен краткий анализ мировой тенденции к переходу на использование в современных быстроходных поршневых двигателях сверхмаловязких моторных масел. Отмечен дефицит как научного обоснования, так и методического сопровождения этого перехода. Даны обоснование, формулировка и аналитико-расчетное доказательство гипотезы о существовании предельно малой вязкости смазочных материалов для быстроходных поршневых двигателей. Описана сущность двух новых подходов к разработке метода расчетной оценки предельно малой вязкости моторного масла для обеспечения энергосбережения поршневого двигателя. Выполнены и проанализированы результаты расчета предельно малой высокотемпературной кинематической вязкости моторных масел с использованием входных данных трех известных отечественных моделей быстроходных дизелей. Диапазон полученных значений результатов расчета составил 2,0…6,6 сСт, что позволяет отнести рекомендуемые для этих двигателей смазочные материалы к вязкостному классу SAE 0W-8 обновленного стандарта J300. На примере одного из этих дизелей сделан прогноз повышения удельной топливной экономичности на 2,5 % при переходе со смазывания рекомендованным производителем дизеля средневязким маслом (SAE 5W-30) на сверхмаловязкое (SAE 0W-8) моторное масло.

Сохранить в закладках

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФИЛЯ КУЛАЧКА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВЫРАВНИВАНИЕМ ИЗНОСА ПО УГЛУ ПОВОРОТА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛА (2025)

Авторы: Васильев А. В., Покусаев М. Н., Какорина О. А., Бахрачева Ю. С.

В работе использован метод пошагового численного формирования закона движения толкателя, определяющего профиль кулачка. Получаемый закон не описывается какой-либо заранее заданной аналитической зависимостью, а представляется в численном виде. При этом алгоритм его формирования позволяет максимизировать площадь под кривой перемещения толкателя при выполнении на каждом шаге заданных ограничений, связанных с кинематикой, динамикой, технологичностью и надежностью механизма. Предложено усовершенствование численного метода профилирования кулачка, связанное с введением дополнительного ограничения на скорость изнашивания профиля кулачка, и представлены некоторые результаты, получаемые при использовании этого усовершенствованного метода. Показана возможность снижения и выравнивания износа по углу поворота кулачка. Предлагаемый подход способствует сохранению в процессе изнашивания конфигурации кулачка, его кинематических и динамических характеристик и, следовательно, повышению его работоспособности и надежности.

Сохранить в закладках

РАСЧЕТНЫЙ АНАЛИЗ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА СРЕДНЕОБОРОТНОГО ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ (2025)

Авторы: Земсков А. А., Варшавский А. А., Кнельц В. Ф.

Актуальность статьи обусловлена необходимостью выполнить расчетную оптимизацию параметров рабочего процесса в среднеоборотном дизельном двигателе. На начальных этапах такого исследования целесообразно применять аналитические методики, не требующие больших временных и материальных затрат. В статье представлен анализ результатов расчета рабочего процесса в среднеоборотном дизельном двигателе типа 16ЧН 26/26 (18-9ДГ) производства АО «Коломенский завод» по методу Гриневецкого - Мазинга и в программном комплексе «Дизель-РК» МГТУ им. Н. Э. Баумана. Приведено описание расчетных методов, их ключевые особенности. Отмечены различия этих двух подходов к описанию рабочего процесса дизельного двигателя. Анализ результатов моделирования по представленным методам и индицирования двигателя на стенде показывает хорошую сходимость полученных параметров рабочего процесса и индикаторных диаграмм.

Сохранить в закладках

ОБЗОР И АНАЛИЗ ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА БАЗЕ ОДНОЦИЛИНДРОВОГО ОТСЕКА ДЛЯ ДОВОДКИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (2025)

Авторы: Корнилов Г. С., Голосов А. С., Зуев Н. С., Федоров В. А.

Одноцилиндровые секции двигателей используются как ключевой инструмент фундаментальных и прикладных исследований процессов, протекающих в двигателях внутреннего сгорания. В статье проанализированы конструктивные решения, функциональные возможности и методологии применения современных одноцилиндровых секций двигателей ведущих производителей испытательного оборудования: компаний AVL, FEV, Ricardo, MAHLE и др. Выявлены преимущества модульной архитектуры, расширенные возможности оптической диагностики и проблемы корреляции данных. Доказана экономическая эффективность использования одноцилиндровых секций двигателей, обеспечивающая снижение затрат на испытания на 40…60 % по сравнению с затратами многоцилиндровых двигателей. Определены универсальные технические требования к исследовательским установкам, включая системы управления, диагностики, обеспечения режимов и безопасности, с акцентом на работу с альтернативными топливами. Перспективы развития связываются с интеграцией цифровых двойников и созданием стендов для гибридных силовых установок.

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.