Кафедра "Двигуни та гібридні енергетичні установки"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/54

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/diesel/glavnaya

Від 2022 року кафедра має назву "Двигуни та гібридні енергетичні установки", первісна назва – "Двигуни внутрішнього сгоряння".

Кафедра "Двигуни внутрішнього згоряння" (ДВЗ) заснована 9 липня 1930 року у Харківському Механіко машинобудівному інституті. Читання курсів по ДВЗ розпочали на механічному факультеті ще в 1910 році, дисципліну "ДВЗ" і проєктування ДВЗ протягом 1910-1913 рр. читав граф Сергій Йосипович Доррер. Спеціальність "ДВЗ" у Харківському технологічному інституті була організована в 1918 році. У її джерел, а пізніше й кафедри ДВЗ стояв Василь Трохимович Цвєтков (1887–1954).

Від 1980 року вона є базовою серед українських закладів вищої освіти з моторобудування. За час існування кафедра підготувала понад 4000 випускників. Сьогодні на кафедрі навчається понад 200 студентів. Обсяг ліцензійного набору є одним з найбільших в університеті.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту енергетики, електроніки та електромеханіки Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 2 доктора технічних наук, 6 кандидатів технічних наук; 2 співробітника мають звання професора, 5 – доцента. Серед викладачів кафедри 3 лауреата Державної премії України, 2 лауреата премії Кабінету міністрів. Від 2001 року по 2016 рік кафедру очолював Заслужений діяч науки і техніки України, лауреат Нагороди Ярослава Мудрого Академії наук Вищої школи України, Лауреат державної премії в галузі науки і техніки 2008 року, професор, доктор технічних наук, проректор університету з наукової роботи – Андрій Петрович Марченко.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 30

Підвищення ефективності малогабаритного двигуна дизель-генераторної установки
(ФОП Іванченко І. С., 2021) Парсаданов, Ігор Володимирович; Строков, Олександр Петрович; Козак, В'ячеслав Олександрович; Шкетник, Денис Сергійович
Відбудова критичних галузей економіки україни використанням в енергетичних установках зеленого водню
(Одеський державний екологічний університет, 2023) Марченко, Андрій Петрович; Парсаданов, Ігор Володимирович; Кравченко, Сергій Сергійович; Рикова, Інна Віталіївна; Савченко, Анатолій Вікторович
Двигуни внутрішнього згоряння і навколишнє середовище
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Марченко, Андрій Петрович; Парсаданов, Ігор Володимирович; Строков, Олександр Петрович
Вирішення енергетичних і екологічних проблем є одною із основних задачею сучасності. В даній публікації відзначена роль двигунів внутрішнього згоряння, в першу чергу дизельних двигунів, в світовій енергетиці і конкретно в автомобільному транспорті, споживанні природних ресурсів, негативному впливі на навколишнє середовище і глобальному потеплінні. Наведені, напрямки подальшого підвищення ефективності дизельних двигунів і енергетичних установок автомобільного транспорту. Ці напрямки пов’язані із реалізацією існуючих резервів з підвищення ККД двигунів, удосконаленням конструкції, підвищенням технологічності, покращенням екологічних показників і використанням альтернативних видів палива, а також існуючими на часі у сучасній цивілізації проблемами використання потужних мобільних енергетичних установок на транспорті, будівництві, як окремо, то у сільському господарстві, а загалом при раціональному природокористуванні, у військових засобах тощо. Провідна роль ДВЗ як енергетичної установки для автотранспорту в майбутньому буде доповнена при розширенні застосування гібридних установок, що складається з дизельного двигуна, електрогенератора, приводних електродвигунів, накопичувача електроенергії, систем мікропроцесорного керування та оптимального регулювання. Сьогодні гібридні установки на базі ДВЗ мають зростаюче використання на пасажирському транспорті для міських і міжміських перевезень, є незамінними в окремих технологіях сільгоспвиробництва, військової техніки, встановлюватися на особистий транспорт. При цьому, для гібридних силових установок з ДВЗ концепція удосконалення таких установок трансформується у бік забезпечення підвищення експлуатаційного ККД, економічної та екологічної ефективності на усіх експлуатаційних режимах роботи при забезпеченні високого рівня форсування самих ДВЗ, відповідної надійності і ресурсу в експлуатації.
Урахування шкідливої дії діоксиду вуглецю при комплексній оцінці витрати палива і токсичності відпрацьованих газів дизельних двигунів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Парсаданов, Ігор Володимирович; Рикова, Інна Віталіївна
За останні десятиріччя дослідження процесів згоряння в двигунах внутрішнього згоряння, додаткова обробка відпрацьованих газів привели до скорочення шкідливих викидів (оксиду азоту NOx, незгорілих вуглеводнів СnНm, оксиду вуглецю СО і твердих частинок ТЧ). Однак особисту занепокоєність у науковців і міжнародної спільноти викликає збільшення при експлуатації енергетичних установок викиду в навколишнє середовище діоксиду вуглецю СО₂, що сприяє підвищенню "парникового ефекту". Для визначення ефективних технічних рішень із удосконалення дизельних двигунів з метою зниження витрати палива та викидів шкідливих речовин з відпрацьованими на кафедрі двигунів внутрішнього згоряння Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" запропонований безрозмірний комплексний критерій паливної економічності і токсичності відпрацьованих газів, який надає інформацію щодо економічної і екологічної досконалості дизельних двигунів. Проте цей критерій не враховує дію на навколишнє середовище викидів СО₂. В роботі розглянуті умови урахування шкідливої дії СО₂ з використанням методу комплексної оцінки витрати палива і токсичності відпрацьованих газів. Масовий викид СО₂ для кожного режиму роботи дизельного визначається, якщо відомі елементарний склад палива, його молекулярна маса, теплота згоряння і витрата, склад і витрата повітря, а також параметри навколишнього середовища. Для забезпечення об'єктивної оцінки дії СО₂, що викидається із ВГ дизелів, на людину і навколишнє середовище необхідно впроваджувати відповідні поправки, які характеризують його показник відносної агресивності. В першу чергу, це поправка, що враховує дію СО₂ на різні реципієнти, крім людини, та поправка, що враховує можливість накопичення речовини в компонентах навколишнього середовища та в ланцюгах живлення, а також надходження його в організм людини неінгаляційним шляхом. Для обґрунтуванням і впровадження введення таких поправок необхідний об’єктивний науковий підхід, що враховує усі складові щодо визначення негативного впливу СО₂ на людину і навколишнє середовище: парниковий ефект, зміна клімату як при безпосередньому впливі, так і довгостроковій перспективі.
Визначення комплексного паливно-екологічного критерія для дизеля при роботі на водопаливній емульсії
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Марченко, Андрій Петрович; Парсаданов, Ігор Володимирович; Савченко, Анатолій Вікторович
На сьогоднішній день двигуни внутрішнього згоряння дуже поширені в якості джерел енергії в багатьох країнах Світу. Це обумовлює актуальність задач, що пов’язані з покращенням екологічних характеристик двигунів внутрішнього згоряння. Впровадження альтернативних палив в двигунах внутрішнього згоряння є ефективним засобом зменшення їх негативного впливу на навколишнє середовище. Одним з найбільш доступних та поширених альтернативних палив для дизелів є водопаливна емульсія. Використання водопаливної емульсії дає змогу досягти зменшення питомої витрати палива нафтового походження, а також досягти суттєвого скорочення викидів шкідливих речовин з відпрацьованими газами дизеля. Проте, внаслідок відмінностей фізичних властивостей традиційного дизельного палива та водопаливної емульсії, перебіг процесів сумішоутворення та згоряння в циліндрі дизеля суттєво змінюється. Цим може бути обумовлено виникнення резерву з подальшого покращення показників дизеля шляхом вибору параметрів дизеля, що працює на водопаливній емульсії. В рамках дослідження було обрано наступні параметри для варіювання: ступінь стиску, тиск наддуву, тривалість процесу впорскування, а також кут випередження початку впорскування палива. В статті розглянуто вплив вказаних параметрів на питому ефективну витрату палива дизелем, питомий викид твердих частинок та оксидів азоту, а також на максимальний тиск в циліндрі. Характер та ступінь впливу зміни параметрів дизеля на його показники визначено за допомогою математичного моделювання. Варто відзначити, що вплив кожного з обраних для варіювання параметрів достатньо складний та найчастіше неоднозначний. Тобто при досягненні покращення одних показників можуть дещо погіршуватися інші. Отже, для вибору найбільш раціональних параметрів дизеля, що працює на водопаливній емульсії, необхідно одночасно оцінювати економічні та екологічні показники дизеля. Для такої оцінки було використано методику визначення комплексного паливно-екологічного критерія для дизеля, що працює на водопаливній емульсії. Таким чином, в статті показано наявність потенціалу з комплексного покращення екологічних та економічних показників дизеля шляхом вибору раціональних параметрів.
Розроблення електронних мікропроцесорних блоків управління газовими двигунами
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Парсаданов, Ігор Володимирович; Ковальов, Сергій Олександрович; Плис, Сергій Васильович
Обґрунтована доцільність конвертування дизелів транспортних засобів у газові двигуни внутрішнього згорання з іскровим запалюванням. Показані переваги використання газових моторних палив, зокрема, зрідженого нафтового газу. Проаналізовані способи подачі та види впорскування зрідженого нафтового газу до впускного трубопроводу газового двигуна. Показано, що найпростішим способом переобладнання дизелів у газові двигуни є обладнання двигуна підсистемою живленням і подачі зрідженого нафтового газу до впускного трубопроводу через газоповітряний змішувач у поєднанні із застосуванням безконтактної електронної підсистеми запалювання з рухомим розподільником напруги. Такий спосіб переобладнання кваліфіковано як перший рівень складності, тобто рівень «А». Для обмеження максимальної частоти обертання газових дви-гунів, обладнаних згідно рівню «А» з двома підсистемами, розроблено і виготовлено електронний мікропроцесорний блок управління Avenir Gaz 37 «А». Описано принцип роботи блока управління Avenir Gaz 37 «А». Проведені випробування газового двигуна Д-240-LPG-«А» із електронним блоком управління Avenir Gaz 37 «А», які підтвердили його працездатність. Показано, що другому рівню складності переобладнання дизелів у газові двигуни відповідає обладнання двигуна акумулятивною підсистемою живлення та багатоточкового групового або послідовного впорскування зрідженого нафтового газу (типу Common Rail) у поєднанні із застосуванням безконтактної електронної підсистеми запалювання з рухомим розподільником напруги та підсистемою управління наповнення циліндрів зарядом робочої суміші. Такий спосіб переобладнання кваліфіковано як другий рівень складності, тобто рівень «В». Для роботи газових двигунів, обладнаних згідно рівню «В» із трьома підсистемами, розроблено і виготовлено електронний мікропроцесорний блок управління Avenir Gaz 37 «В». Описано принцип роботи кожної з трьох підсистем, якими обладнано газовий двигун Д-240-LPG-«В». Проведені випробування газового двигуна Д-240-LPG-«В» з блоком управління Avenir Gaz 37 «В», які підтвердили його працездатність.
Дослідження впливу змін умов сумішоутворення при форсуванні опозитного двотактного дизеля на показники згоряння
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Лал, Амір Гул; Парсаданов, Ігор Володимирович
В роботі проведений аналіз сумішоутворення і шляхів підвищення ефективності згоряння палива у високофорсованому двотактному дизелі із поршнями, що рухаються у протилежні сторони. Збільшення літрової потужності потребує відповідного збільшення циклової подачі палива, яке необхідно ефективно спалювати за обмежений час і в обмеженому просторі камери згоряння. Як відомо, саме при повному і своєчасному згорянні палива досягається ефективна та економічна робота двигуна внутрішнього згоряння, а формування паливо-повітряної суміші є важливою умовою для забезпечення якісного процесу згоряння. Дослідження впливу окремих конструктивних параметрів на сумішоутворення у високофорсованому двотактному дизелі було здійснено при використанні програмного комплексу ДИЗЕЛЬ-РК, що належить до класу термодинамічних програм, та програми візуалізації процесу руху паливних струменів. Оцінка впливових факторів на показники згоряння двотактного дизеля проводилася за розподілом палива по зонах (наведені ілюстрації) та за результатами розрахунку характеристик вприскування і тепловиділення. Розглянуті такі фактори, як зміна (збільшення) циклової подачі (Вц) при фіксованому значенні коефіцієнту надлишку повітря (α), зміна вихрового відношення (Ω), так як вибір напрямку вприскування палива форсункою залежить від інтенсивності та напряму обертання вихору повітря в камері згоряння), кута початку подачі палива (θвпр), тривалості подачі палива (φвпр), розподілу палива в об’ємі камери згоряння (за рахунок корекції розташування соплових отворів розпилювача та їх діаметра). За результатами дослідження встановлено характер зміни розподілу палива й дана оцінка деформуванню паливного факела у камері згоряння дизеля та можливості зменшення контакту ядра струменя зі стінкою камери згоряння й збільшення об’єму зони випарювання палива при скороченні часу паливоподачі. Отримані результати є передумовою для розробки технічних рішень щодо підвищення ефективності згоряння й підвищення паливної економічності двотактного дизеля та розробки рекомендацій із забезпечення нового рівня форсування.
Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни "Енергозбереження в двигунах внутрішнього згоряння"
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2016) Парсаданов, Ігор Володимирович; Полив'янчук, Андрій Павлович; Білик, Сергій Юрійович
Створення на базі мікротунеля універсальної системи екологічного діагностування транспортних двигунів і котелен
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Полив'янчук, Андрій Павлович; Парсаданов, Ігор Володимирович; Строков, Олександр Петрович; Каслін, Олександр Ігорович
Наведено опис експериментального зразка універсальної системи екологічного діагностування транспортних двигунів і котельних установок, розробленої фахівцями Харківського національного університету міського господарства ім. О.М. Бекетова і Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Відзначено відмінні властивості цієї системи: універсальність, багатофункціональність, компактність, мобільність, простота в експлуатації, високі ступінь автоматизації та інформативність одержуваних результатів, можливість використання в науково-дослідній та у навчальній сферах. Розглянуто: структуру, склад та функціональні можливості основних модулів цієї системи: 1) вимірювального, що включає в себе пробовідбірний пристрій – мікротуннель МКТ-2, прилади та обладнання для безпосереднього контролю показників хімічного і фізичного забруднення навколишнього середовища; 2) тестувально-демонстраційного, що складається з автономної установки для дослідження аеродинамічних процесів у вихлопних системах двигунів і димових трубах котелень, лабораторної стійки-трансформера для монтажу різних випробувальних стендів, мультимедійного комплексу, оснащеного планшетним ПК і інформаційною SMART-панеллю з діагоналлю 43 "для демонстрації роботи приладів, обладнання, прикладних програм, результатів досліджень та ін.; 3) лабораторного, що складається з приладів та обладнання для лабораторного аналізу проб, відібраних в ході екологічних досліджень натурних об'єктів. Систематизовані методи і методики, що дозволяють визначати і аналізувати показники, що характеризують хімічні і фізичні забруднення навколишнього середовища транспортними двигунами і котельнями. Представлені результати експериментального відпрацювання вимірювальної системи на натурних об'єктах: бензиновому двигуні легкового автомобіля - ВАЗ-21081, автотракторному дизелі - 4ЧН12/14, газових котлах - ДКВР-20/13, АОГВ-100Е, твердопаливному котлі - КЧ-М-2М-4. Випробування підтвердили практичну придатність створеної вимірювальної системи.
Моделювання періоду затримки спалаху палива в циліндрі дизеля
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Марченко, Андрій Петрович; Парсаданов, Ігор Володимирович; Савченко, Анатолій Вікторович
Період затримки спалаху палива в дизелях є надзвичайно важливим показником, що значною мірою визначає характер перебігу всього подальшого процесу згоряння. Найпоширеніші математичні моделі передбачають визначення періоду затримки спалаху як функції від енергії активації палива та параметрів робочого тіла в циліндрі дизеля в момент початку паливоподачі або у верхній мертвій точці (ВМТ). Проте, параметри робочого тіла в циліндрі змінюються з моменту початку паливоподачі до моменту спалаху. Ці зміни в формулах зазвичай враховують емпірично. Отже, достатню точність можна досягти лише для дизелів у вузькому діапазоні швидкохідності, рівня форсування, режиму роботи та ряду характеристик робочого процесу. Це пояснюється відмінністю характеру та ступеня зміни параметрів робочого тіла в циліндрі дизеля. Окремої уваги заслуговують двотактні дизелі із поршнями, що рухаються назустріч один одному, оскільки характер зміни параметрів робочого тіла визначається взаємним розташуванням колінчастих валів. В статті наведено методику визначення періоду затримки спалаху палива в циліндрі дизеля, яка враховує вплив зміни параметрів робочого тіла на інтенсивність перебігу передполум’яних процесів з моменту початку паливоподачі до моменту спалаху. В рамках запропонованої методики з моменту початку паливоподачі в кожній розрахунковій точці визначається величина, яка характеризує інтенсивність перебігу передполум’яних процесів з використанням поточних параметрів робочого тіла в циліндрі дизеля. Вираз для її визначення базується на формулі Толстова. Період затримки спалаху визначається шляхом чисельного вирішення інтегрального рівняння відносно цієї величини. Цим забезпечується адекватне моделювання періоду затримки спалаху для будь-яких дизелів на усіх режимах роботи, оскільки особливості зміни параметрів робочого тіла з моменту початку паливоподачі враховуються безпосередньо. Запропонована методика є набагато більш універсальною у порівнянні з іншими і може бути використана для дизелів різної швидкохідності, ступеня форсування та конструктивного виконання.