Том 16, № 2 (2022)

Обоснование: В статье изложены результаты термометрирования поршней с камерой сгорания (КС) типа ЦНИДИ (Центрального научно-исследовательского Дизельного института) тракторных дизелей Д-240 и Д-245. Рассмотрены различные конструктивные и технологические мероприятия, направленные на повышение термостойкости поршней.

Цель: Оценить влияние теплозащитных покрытий на температурное состояние поршней с камерой сгорания типа ЦНИДИ.

Методы: Проведены моторные стендовые испытания дизелей Д-240 и Д-245, укомплектованных поршнями с теплозащитными покрытиями (ТЗП) на днище. В процессе исследований изучалось влияние ТЗП на тепловое состояние поршней, а также на мощностные и экономические показатели этих дизелей.

Результаты: Установлено, что твердое анодирование приводит к незначительному снижению температур и их перепадов в характерных точках поршня на стационарных и нестационарных режимах работы дизеля. Отмечено, что замедленный рост температуры на днище поршня вызван снижением величины подведенного к нему тепла вследствие низкого значения теплопроводности оксидного слоя. Показано, что газопламенное покрытие ПН85Ю15 приводит к существенному снижению температур и их перепадов по днищу поршня. Определено, что данное покрытие способствует снижению удельного эффективного расхода топлива дизеля вследствие сокращения периода задержки воспламенения в процессе сгорания. Отмечается, что более медленный темп роста температур и их перепадов, особенно в зоне кромки КС, должен снизить величину термических напряжений, а значит повысить термостойкость опытных поршней.

Заключение: Выявлено, что наиболее эффективным способом снижения теплонапряжённости поршня, является нанесение на его днище теплозащитных покрытий. Исследовано влияние вышеуказанных покрытий на характер распределения температур и их перепадов в головках поршней.

Введение. Проанализированы направления развития водородной энергетики. Обозначены основные проблемы, перед которыми сталкиваются западные автопроизводители и которые определяют пути решения проблем водородного автотранспорта. Отмечено, что в Европе и США уже начали мелкосерийное производство водородных автомобилей. Развитие данного направления требует создания сети заправочных станций, что связано с большой финансовой затратностью технологий производства водородного топлива и созданием соответствующей инфраструктуры. Для перехода мировой экономики на новый энергоноситель требуется введение больших электрических мощностей.

Цель. В данном исследовании интерес представляли технологии получения водорода на борту автомобиля из водородосодержащих веществ, т.к. они имеют высокую безопасность, дешевы в производстве и просты в эксплуатации.

Методы. Также рассмотрены опытно-конструкторские разработки НАМИ прошлых лет по конвертированию дизельного и бензинового ДВС для работы на водороде. В развитии данного направления МАДИ разработал оригинальный метод получения водорода на борту автомобиля с подачей его в цилиндры дизельного двухтопливного ДВС.

Результаты и выводы: При испытаниях получен рост мощностных показателей, увеличение эффективного КПД ДВС и снижение содержание CH и CO в отработавших газах дизеля при некотором росте оксидов азота.

Обоснование. В отечественной научной и научно-популярной литературе можно встретить информацию о применении в системах подрессоривания танков и самоходных артиллерийских установок гидравлических упругих элементов. Известны и машины, опытные образцы которых были оснащены такими подвесками. Например, возможность реализации гидралической подвески была проверена на опытном образце танка Т-34, а наибольшую перспективность обещало дать применение таких систем подрессоривания на тяжелых танках. Сложность организации уплотнений с достаточным ресурсом вкупе с развитием технологий упрочнения металлических упругих элементов, а также остановкой работ над тяжелыми танками не позволила гидравлическим подвескам стать распространенными. К настоящему времени они не применяются вовсе, а методики аналитического расчета, несмотря на имеющийся интерес у части ученых, в широком доступе отсутствуют.

Цель исследования. Целью настоящей работы является разработка методики определения основных параметров подвесок с гидравлическими упругими элементами, а также анализ характеристик гидравлической подвески опытного образца советского среднего танка Т-34-76 с позиций современной теории нелинейных систем подрессоривания.

Материалы и методы. Обоснованность и достоверность представленных зависимостей для расчета характеристик, выводов и рекомендаций подтверждается использованием строгого математического аппарата механики, гидравлики и термодинамики, научно обоснованных теоретических предпосылок.

Результаты. В настоящей статье представлены исторические данные об исследованиях сжимаемости жидкостей, методика аналитического определения основных параметров гидравлических рессор разных конструктивых схем, позволяющая как восстановить характеристики подвесок существующих гусеничных машин, так и синтезировать характеристики иных подвесок, а кроме того, оценить рациональность характеристик подвески с гидравлическим упругим элементом. Согласно предлагаемой в настоящей статье методике восстановлена характеристика гидравлической рессоры для опытного образца советского среднего танка Т-34-76, оснащенного гидравлической подвеской, проведен ее анализ, и для этой же машины синтезирована характеристика, для которой также проведен сравнительный анализ.

Заключение. Представленная в статье информация полезна инженерам-исследователям, заинтересованным в изучении упругих свойств жидкости применительно к их работе в системах подрессоривания, а предлагаемая методика, позволяющая синтезировать рациональные характеристики упругих гидравлических элементов, дает возможность качественно исследовать плавность хода опытных образцов танков, оснащенных гидравлической подвеской, а кроме того, синтезировать характеристики упругих гидравлических элементов в соответствии с требуемыми задачами, стоящими перед конструктором.

Введение. Работа противобуксовочной системы (ПБС) при наличии индивидуального тягового электропривода (ИТЭП) городского электробуса может способствовать не только повышению безопасности движения, но и экономии потребляемой ИТЭП электроэнергии от тяговой батареи за счет снижения пробуксовки ведущих колес.

Цель. Разработка нового алгоритма работы электродинамической ПБС электробуса с задней ведущей осью за счет дополнительной модуляции векторного ШИМ-сигнала, подаваемого на трехфазные обмотки статора синхронного тягового электродвигателя и позволяющего обеспечить как экономию электроэнергии за счет снижения потребления и возврата части энергии в батарею при рекуперативном торможении ведущих колес, так и повышение устойчивости движения на скользком опорном основании.

Методы. В качестве критерия работоспособности алгоритма работы ПБС было принято отсутствие негативного влияния на безопасность движения электробуса, которое может заключаться в потере курсовой и траекторной устойчивости движения, а также в потере подвижности. Интегральным измерителем этих эксплуатационных свойств на качественном уровне послужила траектория движения электробуса. В качестве критериев энергоэффективности были приняты суммарная осредненная электрическая мощность, потребляемая тяговыми электродвигателями, и суммарная осредненная электрическая мощность рекуперации, возвращаемая тяговыми электродвигателями в батарею в течение тестового заезда электробуса.

Результаты. Методами имитационного моделирования установлено, что на скользком опорном основании потребляемая в процессе движения электробуса с ПБС суммарная осредненная электрическая мощность на 9,7% меньше, чем в случае движения электробуса без ПБС в тех же условиях. Суммарная экономия за счет снижения энергопотребления (исключение пробуксовки ведущих колес) и за счет возврата части энергии обратно в батарею при рекуперативном подтормаживании ведущих колес может достигать до 26,8% от суммарной осредненной электрической мощности, потребляемой тяговыми электродвигателями электробуса с ПБС.

Заключение. Предложеный новый алгоритм работы электродинамической противобуксовочной системы электробуса с задней ведущей осью за счет дополнительной модуляции векторного ШИМ-сигнала, подаваемого на трехфазные обмотки статора синхронного тягового электродвигателя, позволяет обеспечить как экономию электроэнергии за счет снижения потребления и возврата части энергии в батарею при рекуперативном торможении ведущих колес, так и повышение устойчивости движения на скользком опорном основании.

Введение. Дизельные двигатели, применяемые в генераторных установках, как правило, работают в режимах переменных нагрузок. Поэтому с уменьшением нагрузки их технико-экономические показатели, как правило, ухудшаются. Объясняется это особенностью работы топливной системы дизеля, а именно с уменьшением нагрузок снижается давление и величина впрыскиваемого в цилиндр топлива, и в итоге впрыск оказывается «вялым», ухудшается качество смесеобразования и сгорания.

Цель. Повышение эффективных показателей дизель-генераторных установок с электронно-управляемым впрыском топлива.

Методы. Регулирование режимов работы дизеля электростанции осуществлялось с использованием электронно-управляемого соленоида фирмы Denso, который соединялся с топливным насосом высокого давления дизеля через штуцер.

Результаты. В статье рассмотрены результаты моторных исследований дизель-генераторной установки малой мощности с электронно-управляемой системой топливоподачи. Представленные в статье осциллограммы хода клапана и тока в обмотке электромагнита соленоида подтверждают эффективность его работы. Резкое снижение форсирующего тока на участке подъема клапана объясняется появлением противо ЭДС. Устойчивая работа соленоида на частотах вращения дизеля 3000–3100 мин^-1 достигается за счет подвода к его обмотке форсирующего импульса от повышающего преобразователя напряжения, создаваемого путем разряда предварительно заряженного бустерного конденсатора.

Заключение. Раздельное регулирование топливоподачи в каждой секции насоса высокого давления позволило свести межсекционную неравномерность топливоподачи к нулю. Моторными стендовыми исследованиями дизель-генераторной установки с электронно-управляемой системой топливоподачи показано существенное снижение расхода топлива (на режимах малых нагрузок снижение доходит до 10%). Как отмечают авторы, переход на электронное регулирование режимов работы дизелей автономных электростанций не требует существенного изменения конструкции двигателя – снимается механический регулятор, на секцию топливного насоса высокого давления устанавливается штуцер с электронно-управляемым перепускным клапаном. Ток к клапану подводится от электронного блока управления. Перевод автономных электростанций на такое регулирование может производиться в условиях обычных ремонтных мастерских и для модернизации одной электростанции, например, KIPOR KDE19AE3 требуются затраты в сумме 13 590 руб. При этом одной электростанцией за год будет сэкономлено 1191 литров топлива при его стоимости 53,7 руб./литр на сумму более 63,96 тыс. руб.

Введение. Обеспечение транспортной доступности Арктических зон РФ в соответствии со стратегией социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2030 г. является важной и актуальной задачей.

Цель. В статье приводятся результаты исследования движения снегоболотохода с колесной формулой 6х6 c тяговым электроприводом, созданного на кафедре колесных машин МГТУ им. Баумана в рамках разработки модельного ряда снегоходной мототехники для повышения транспортной доступности населения Арктической зоны РФ.

Методы. На базе мотовездехода РМ 650-2 6Х4 был спроектирован современный электроснегоболотоход с облегченной алюминиевой сварной рамой, с электрической силовой установкой, литиевой аккумуляторной батареей в качестве источника питания и электромеханической трансмиссией. Машина оборудована системами управления, охлаждения, освещения, датчиками и измерительными комплексами. Исследования проводились в различных режимах эксплуатации транспортного средства (на прямой передаче с ограничением по току, без ограничения по току и на пониженной передаче). В качестве профилированной трассы выступали грунтовая дорога и подготовленная пересеченная местность.

Результаты. В результате исследований получены временные диаграммы работы тягового электропривода и динамические показатели транспортного средства.

Заключение. Полученные значения и характеристики указывают на высокий уровень энергооснащенности машины, а также на перспективность разработок, используемых в электроснегоболотоходе. Результаты исследований могут быть использованы для модернизации существующих машин и для создания высокотехнологичной техники на базе электрической силовой установки.