Науковий вісник НГУ

Математичне моделювання робочого процесу двигуна та шляхи підвищення ресурсу автомобілів

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнична механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 17 липня 2018

Опубліковано: 03 липня 2018

Перегляди: 3400

Authors:

Т. М. Колеснікова, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0002-8568-4688, Державний вищий навчальний заклад „Придніпровська державна академія будівництва та архітектури“, м. Дніпро, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. П. Сакно, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0003-4672-6651, Державний вищий навчальний заклад „Придніпровська державна академія будівництва та архітектури“, м. Дніпро, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. В. Лисий, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0002-7389-1161, Військова академія, м. Одеса, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Н. О. Вельмагіна, кандидат фізико-математичних наук, orcid.org/0000-0002-5584-3748, Державний вищий навчальний заклад „Придніпровська державна академія будівництва та архітектури“, м. Дніпро, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета. Моделювання процесу впуску двигуна з нетрадиційним силовим механізмом і удосконалення системи технічного обслуговування (ТО) й ремонту автомобілів шляхом коригування режимів ТО.

Методика. При моделюванні процесу впуску бензинового двигуна використані теоретичні положення, що базуються на фундаментальній теорії теплових двигунів, термодинаміки й гідравліки. Робота безшатунного двигуна досліджувалась з використанням розрахунково-теоретичних методів дослідження. Експериментальні дослідження зміни ресурсу вантажних автомобілів у процесі експлуатації проводились із застосуванням імітаційного чисельного моделювання та дорожніх випробувань на автопідприємстві. Використані методи теорії ймовірності й математичної статистики, теорії надійності.

Результати. Математична модель процесу впуску двигуна з нетрадиційним силовим механізмом дозволяє оцінювати заходи, що направлені на оптимізацію конструкції двигуна та підвищення його паливної економічності. Вона простіша, менш трудомістка й вимагає меншого машинного часу для розрахунків у порівнянні зі стандартними моделями. Розроблені алгоритми аналізу відмов вантажних автомобілів і визначення раціональних режимів ТО (на прикладі автомобілів марки Volvo). Економічний ефект від нововведень передбачає зниження експлуатаційних витрат на одиницю виконаної транспортної роботи та збільшення прибутку.

Наукова новизна. Уточнено математичну модель робочого циклу двигуна в частині розробки моделі впускної системи, яка враховує кінематику двигуна та змінний ступінь стискання, що підвищує його паливну економічність на 10 %.

Практична значимість. Розроблені заходи з контролю за технічним станом основних частин вантажних автомобілів і їх обслуговуванню з урахуванням фактичного стану дозволили підвищити ймовірність прогнозування несправностей автомобілів на 10 %. Використання даних заходів підвищує рівень технічного стану автомобілів гірничодобувної галузі.

References.

1. Shuliak, M., 2014. Free-piston constructions – one of the most promising ways of improving power units of vehicles. Engineering of nature management, 1(1), pp. 17‒23.

2. Luong, Hoang Quang and Dorohov, A., 2015. Kinematics and Dynamics of Conrod-free Mechanisms of Motion Transformation. Vestnik Of Astrakhan State Technical University [Series: Marine Engineering And Technologies], 3, pp. 79‒87.

3. Kazimierski, Z. and Wojewoda, J., 2011. Double internal combustion piston engine. Applied Energy, 88(5), pp. 1983‒1985. Available at: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261910004447> [Accessed 20 February 2017].

4. Kurchatkin, I., Gorshkalev, A. and Tsapkova, A., 2016. Development and testing technique of modeling of working processes in internal combustion engines. International Research Journal, 6‒48(2), pp. 81‒84. DOI: 10.18454/IRJ.2016.48.027.

5. Lukachev, S., Biryuk, V. and Gorshkalev, A., 2014. Using Ansys Fluent to Study Gas-Dynamic and Thermal Processes in Small-Sized Two-Stroke Engine. Science and Education of the Bauman MSTU, 12, pp. 416‒425.

6. Grishin, Yu., Dorozhinsky, R. and Zenkin, V., 2012. Calculation improvement of the piston engine valve system characteristics. Proceedings of Higher Educational Institutions. [Machine Building] [pdf], 6, pp. 52‒58. Available at: <http://izvuzmash.ru/articles/323/323.pdf> [Accessed 14 May 2017].

7. Monteiro Tavares, C.M. and Szpytko, J., 2016. Vehicles Emerging Technologies from Maintenance Perspective. IFAC-PapersOnLine, 49(28), pp. 67‒72.

8. Zhilkin, B., Shestakov, D. and Plotnikov, L., 2012. Some of characteristics of admission process of inlet process in supercharged internal combustion engines. Heavy Machinery, 2, pp. 48‒51.

9. Morgunov, K., 2014. Hydraulics. Sankt-Petersburg: Publishing House Lan.

10. Sysoev, S., Gavrilov, A., Morozov, V. and Gots, A., 2012. Modeling for maximum pressure cycle of external characteristics of high-speed piston engine. Modern problems of science and education, 4. Available at: <https://www.science-education.ru/ru/article/view? id=6581> [Accessed 10 March 2017].

11. Sakhno, V., Poliakov, V., Sakno, O. and Lysyi, O., 2015. The Research Of Service Life Of Major Unit Assemblies Of Road Train And The Expertise Of Expert Analysis Of Causes Of Changes Of Their Technical State. The National Transport University Bulletin: A Scientific and Technical Journal, 2(32), pp. 234‒242.

12. Sakhno, V., Sakno, O. and Lysyi, O., 2015. To The Simulation Of The Road Train Maintenance And Repair System. Young Scientist [pdf], 5(20), Рart 1, pp. 54‒57. Available at: <http://molodyvcheny.in.ua/files/journal/2015/5/12.pdf> [Accessed 27 May 2017].

 повний текст / full article

• < Попередня