Науковий вісник НГУ

Поліпшення процесу наповнення циліндрів повітрям шляхом модернізації впускного колектору

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №6 2025

Останнє оновлення: 25 грудня 2025

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 746

Authors:

В. М. Афонін, orcid.org/0009-0006-5695-4796, Приватна фірма “Променерго”, м. Мерефа, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 Д. В. Воробйов, orcid.org/0009-0003-4383-2923, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. І. Воронков, orcid.org/0000-0003-2744-7948, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. М. Авраменко*, orcid.org/0000-0001-8130-1881, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м. Харків, Україна; Інститут енергетичних машин і систем імені А. М. Підгорного НАН України, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. С. Птушка, orcid.org/0000-0003-3177-5370, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2025, (6): 098 - 104

https://doi.org/10.33271/nvngu/2025-6/098

Abstract:

Мета. Збільшення масової витрати повітря крізь форсований дизельний двигун типу 6 Ч 15/15 шляхом модернізації конструкції впускного колектору.

Методика. Проведене порівняльне чисельне дослідження умов наповнення циліндрів повітрям для різних конструктивних варіантів виконання впускного колектору при роботі двигуна на режимі номінальної потужності. Задача розглядається в тривимірній нестаціонарній постановці. Для опису граничних умов, додатково, використовуються результати розрахунку робочого процесу, а саме – пульсація тиску перед впускними клапанами в процесі наповнення циліндра.

Результати. Встановлено, що при використанні впускних колекторів нової конструкції вдається збільшити масову витрату повітря крізь циліндри двигуна на 9 %. В експлуатації це дозволить, з мінімальною переробкою конструкції (модернізується тільки впускні колектори), поліпшити умови роботи двигуна, в першу чергу збільшити потужність двигуна, підвищити ефективний ККД та поліпшити характеристику крутного моменту, особливо на режимах часткового навантаження. Це дозволить підвищити маневреність транспортного засобу і поліпшить його споживацькі якості.

Наукова новизна. Дослідження дозволило вивчити вплив конструкції впускного колектору на умови наповнення циліндрів повітрям та розробити науково-практичні рекомендації з підвищення техніко-економічних показників двигуна, особливо зі зростанням рівня його форсування.

Практична значимість. Поліпшення умов наповнення циліндрів повітрям дозволить збільшити масову витрату повітря і циклову подачу палива та, відповідно, підвищити потужність форсованого дизельного двигуна, збільшити ефективний ККД і покращити його експлуатаційні показники.

Ключові слова: дизельний двигун, впускний колектор, процес наповнення, масова витрата повітря

References.

1. Hnatov, A., Arhun, S., & Ponikarovska, S. (2017). Energy saving technologies for urban bus transport. INTERNATIONAL JOURNAL OF AUTOMOTIVE AND MECHANICAL ENGINEERING, 14(4), 4649-4664. https://doi.org/10.15282/ijame.14.4.2017.5.0366

2. Anaclerio, F., Viggiano, A., Fornarelli, F., Caso, P., Sparaco, D., & Magi, V. (2024). The Influence of the Intake Geometry on the Performance of a Four-Stroke SI Engine for Aeronautical Applications. Energies, 17(21), 5309. https://doi.org/10.3390/en17215309

3. Manmadhachary, A., Santosh Kumar, M., & Ravi Kumar, Y. (2017). Design & manufacturing of spiral intake manifold to improve Volument efficiency of injection diesel engine by AM process. Materials Today: Proceedings, 4(2), 1084-1090. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.01.123

4. Leontiev, D., Voronkov, O., Korohodskyi, V., Hlushkova, D., Nikitchenko, I., Teslenko, E., & Lykhodii, O. (2020). Mathematical Modelling of Operating Processes in the Pneumatic Engine of the Car. SAE Technical Paper, 2020-01-2222. https://doi.org/10.4271/2020-01-2222

5. Leontiev, D., Voronkov, O., Nikitchenko, I., Sklyarov, N., & Nazarov, A. (2021). Pneumatic Power Unit for a Wheeled Vehicle. SAE Technical Paper, 2021-01-0640, 2021.https://doi.org/10.4271/2021-01-0640

6. Andrenko, P., Rogovyi, A., Hrechka, I., Khovanskyi, S., & Svynarenko, M. (2021). Characteristics improvement of labyrinth screw pump using design modification in screw. Journal of Physics: Conference Series, 1741, 012024. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012024

7. Rogovyi, A. (2018). Energy performances of the vortex chamber supercharger. Energy, 163, 52-60. https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.08.075

8. Silva, E. A. A., Ochoa, A. A. V., & Henríquez, J. R. (2019). Analysis and runners length optimization of the intake manifold of a 4-cylinder spark ignition engine. Energy Conversion and Management, 188, 310-320. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2019.03.065

9. Siqueira Mazzaro, R., de Morais Hanriot, S., Jorge Amorim, R., & Américo Almeida Magalhães Júnior, P. (2020). Numerical analysis of the air flow in internal combustion engine intake ducts using Herschel-Quincke tubes. Applied Acoustics, 165, 107310. https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2020.107310

10.      Soroka, B. S., & Zgurskyi, V. O. (2024). Development of the theory of gas fuel combustion taking into account modern kinetic mechanisms of combustion. Energy Technologies & Resource Saving, 80(3), 5-32. https://doi.org/10.33070/etars.3.2024.01

11.      Soroka, B. S. (2023). Climate and environmental backgrounds of fuel utilization, influencing upon alteration the European and Ukrainian trends of gas supply p.1 present requirements to selection the gas fuels. Thermodynamic evaluation the principal characteristics of gas fuel. Energy Technologies & Resource Saving, 75(2), 3-22. https://doi.org/10.33070/etars.2.2023.01

12.      Lartsev, A. M., Salykin, E. A., & Fedyanov, E. A. (2020). Assessing the forcing level of air cooled diesel engine considering parameter spread of boosting system. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 941, 012065. https://doi.org/10.1088/1757-899x/941/1/012065

13.      Avramenko, А. (2019). Modern methods for studying the economic, environmental, and resource indicators of diesel engines. IPMash NAS of Ukraine. ISBN 978-966-02-9043-3.

14.      Soroka, B. S., Zgurskyi, V. O., & Kudryavtsev, V. S. (2023). Reducing the CO₂ atmospheric emission by natural gas “oxy-fuel combustion”, as a means of prevention the greenhouse impact. Energy Technologies & Resource Saving, 77(4), 3-19. https://doi.org/10.33070/etars.4.2023.01

15.      Kołodziej, S., Ligus, G., Mamala, J., & Augustynowicz, A. (2017). Analysis of air flow velocity distribution in the intake system of an SI engine. Combustion Engines, 169(2), 152-157. https://doi.org/10.19206/ce-2017-227

16.      Cecere, G., Irimescu, A., & Merola, S. S. (2023). Design of an Optically Accessible Intake Manifold for Characterization of Liquid and Gaseous Jets in PFI Operating Conditions. Designs, 7(1), 24. https://doi.org/10.3390/designs7010024

17.      Arjunraj, P., Jeyakumar, P. D., Dineshkumar, C., & Bharathi­raja, M. (2021). Effects of novel intake manifold design and investigation of diesel engine operating on different alternative fuels. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. https://doi.org/10.1007/s10973-021-10817-z

18.      Afonin, V. M., Vorobiov, D. V., & Kulbachnyi, D. B. (2023). Selection of rational parameters of the intake tract to improve the filling conditions of diesel engine cylinders. International Scientific and Practical Conference dedicated to Motorist and Road Worker Day “Modern Technologies in Automotive Engineering, Transport, and Specialist Training”, October, 25, (pp. 91-93). Retrieved from https://af.khadi.kharkov.ua/fileadmin/F-AUTOMOBILE/
%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%86%D1%96%D1%97/2023/_%D1%82%D0%B5%D0%B7%D0%B823%D0%BF%D0%B4%D1%84.pdf

19.      Timoshevsky, B. G., Tkach, M. R., & Shalapko, D. O. (2016). Improved performance characteristics of diesel engines with additional water. Water transport, (2), 24-28.

20.      Levterov, A. M. (2018). Thermodynamic properties of fatty acid esters in some biodiesel fuels. Functional materials, 25(2), 308-312. https://doi.org/10.15407/fm25.02.308

• < Попередня
• Наступна >