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
8 результатів
Результати пошуку
Документ Особливості розподілу палива в об'ємі камери згоряння двотактного дизеля із зустрічним рухом поршнів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Лал, Амір Гул; Шелестов, Максим СергійовичВ роботі проведено аналіз шляхів організації сумішоутворення у двотактному дизелі із зустрічним рухом поршнів. Розглянуті такі питання, як теплообмін зі стінками, розпилювання та випаровування палива, розподіл паливного струмені та парів палива в об'ємі камери згоряння. Зазначено, що значний вплив на процеси в циліндрі двотактного дизеля має тангенціальний вихор, котрий досягається завдяки спеціальному профілюванню вікон. Рух повітряного заряду є важливим та критичним фактором при сумішоутворенні, інтенсивність вихору оцінюється вихровим числом, яке є відношенням числа обертів вихору до числа обертів двигуна. При цьому важливо розуміти фізико-хімічні процеси у циліндрі двигуна. У процесі об'ємного сумішоутворення базовими питаннями є розпилення палива та рівномірний розподіл в об'ємі повітря. Розпилення палива має такі критерії як ступінь дисперсності та рівномірність розпаленого палива. Ступінь дисперсності оцінюється середнім діаметром крапель у розпиленому паливі. А рівномірність розпилювання в об'ємі камери згоряння залежить від форми паливного струменя, далекобійності струменя, завихрення повітря, типу камери згоряння. Наявність далекобійних струй обов'язково повинна супроводжуватись необхідною інтенсивністю руху повітряного заряду вздовж стінки. В іншому випадку в умовах гарячою стінки, що характерна для вітчизняного 6ЧН12/2х12, потрапляння палива на стінки або навіть високий вміст парів палива поблизу стінок може призводити до утворення сажі без тепловиділення, в місцях контакту струменів із перегрітою стінкою виявляються значні тверді відкладення сажі, причому ці відкладення мають характер коксу, отриманого в результаті крекування палива. Зазначений недолік не може бути усунений тільки зміною температури стінки, якщо не усувається одночасно головна його причина, а саме місцева нестача повітря (наприклад у центральній частині днища поршня). Розробка заходів запобігання цьому явищу дозволить покращити екологічність та економічність двигуна.Документ Дослідження високоефективного охолоджувача наддувного повітря(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Савченко, Анатолій Вікторович; Шелестов, Максим СергійовичНа теперішній час двигуни внутрішнього згоряння набули поширення в якості джерел механічної енергії в багатьох сферах людської діяльності. Саме двигуни внутрішнього згоряння були та залишаються найбільш розповсюдженими на транспорті, де, зазвичай, висуваються жорсткі вимоги до масогабаритних характеристик двигунів та енергетичної установки в цілому. З метою задовільнення цих вимог відбувається постійне підвищення рівня форсування двигунів. Для дизелів найбільш поширеним технічним заходом, який забезпечує підвищення рівня форсування двигуна при майже незмінних масогабаритних характеристиках є збільшення тиску наддуву. Проте, в результаті стискання повітря відбувається підвищення його температури, яке пропорційне ступеню підвищення тиску повітря в компресорі. Підвищення температури повітря обумовлює зменшення масового заряду циліндрів, а отже, суттєве погіршення умов перебігу процесу згоряння палива. Також це викликає збільшення рівня максимальних температур циклу, що в свою чергу спричиняє підвищення термічних навантажень та швидкості утворення оксидів азоту в циліндрах дизеля. Наведене вище обумовлює актуальність задач з впровадження ефективних охолоджувачів наддувного повітря в сучасних високофорсованих транспортних дизелях. Ця технічна задача може бути вирішена з використанням повітряних чи рідинних охолоджувачів. В рамках статті розглядається рідинний охолоджувач, оскільки в порівнянні з повітряним він може бути виконаним більш компактним, дозволяє досягти значно меншої довжини та об’єму впускного тракту, а також спростити компонування впускного тракту в складі енергетичної установки в цілому, що є пріоритетним для дизелів, які розглядаються. В статті розглядається вплив конструктивних параметрів рідинного охолоджувача наддувного повітря на його габаритні характеристики та гідравлічний опір потоку наддувного повітря, що протікає крізь охолоджувач. Таким чином, в статті наведено дані, що свідчать про можливість виконання компактного високоефективного охолоджувача наддувного повітря при збереженні його гідравлічного опору на прийнятному рівні шляхом вибору раціональних параметрів.Документ Аналіз існуючих систем наддуву та перспективи застосування електричного приводу у агрегатах наддуву(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Лал, Амір Гул; Шелестов, Максим СергійовичВ роботі проведено аналіз сучасних рішень по підвищенню потужності двигунів за рахунок удосконалення системи повітряпостачання. Розглянуті одноступеневі та багатоступеневі схеми наддуву з газовим, механічним та комбінованим зв'язком у декількох варіаціях, виявленні їх позитивні та негативні сторони для сучасного машинобудування. Найпростішою та найпоширенішою є схема з газовим зв'язком між поршневою частиною і ТКР, але у випадку для двотактних дизельних двигунів треба зважати на особливості робочого процесу, де на малих обертах енергії вихлопних газів недостатньо для приведення в дію турбокомпресора. Другим варіантом є схеми з механічним зв'язком, де вали турбіни та компресора поєднані з валом двигуна за допомогою механічної передачі. Також можлива схема, при якій компресор і турбіна можуть бути окремо з'єднані з колінчастим валом дизеля. Таке рішення забезпечує синхронну роботу компресора і поршневого двигуна на усіх режимах, сприяє кращому газообміну, покращує показники на перехідних режимах та пускові властивості. Одним з вдалих рішень для двотактних дизелів є розробка комбінованих систем наддуву з проміжним охолоджувачем повітря, які вже вважаються багатоступеневими системами. Розділяються вони загалом на дві схеми, в одній схемі привідний компресор - ступінь високого тиску, а ТКР - низького тиску, друга схема навпаки. Для двотактних дизелів набув чинності та став більш відомим саме перший варіант. За останні 7 років підхід до вдосконалення системи наддуву набув деяких змін, одни з трендів є Electric Boosting Systems та впровадження цих систем для громадських автомобілів. Одними з перших були компанії Audi, Daimler, Land Rover, які почали оснащувати свої автомобілі електронаддувом. На даний час амбасадорами цієї теми можна вважати такі великі компанії як BorgWarner та Garrett. Так, наприклад, підрозділ AMG спільно з фірмою Garrett розробили та презентували серійний електротурбонаддув. Проблема використання електричного приводу в системах наддуву набуває більшого розголосу в останній час, та вже є змога зробити висновок щодо наяви великого потенціалу та можливості використання подібних розробок для вітчизняних двотактних дизельних двигунів.Документ Застосування ексергетичного методу для оцінки досконалості процесів в системі наддуву дизельного двигуна(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Марченко, Андрій Петрович; Кравченко, Сергій Сергійович; Бекарюк, Олександр Миколайович; Шелестов, Максим СергійовичОднією із найважливіших тенденцій розвитку сучасних бойових машин є підвищення їх мобільності як для безпеки екіпажу, так і для швидкого пересування у різних типах місцевості. Відповідність цим критеріям забезпечується двигуном бронемашини. Конкурентоспроможність вітчизняних двигунів для бронетанкової техніки має забезпечуватися створенням нових конструкцій, їх постійною модернізнацією та подальшим поліпшенням характеристик. Одним із таких двигунів виступає форсований дизель 6ДН12/2х12 з потужністю 1100 кВт. Покращення рівня його показників і форсування можливо за рахунок вдосконалення системи повітропостачання двигуна. Оцінка ефективності системи дозволяє виділити вузли, що потребують зміни конструктивних параметрів. Тож такий якісний аналіз також вказує і на доцільність, і на можливість подальшої модернізації конструкції системи. В роботі якісний аналіз турбокомпресора проведено на основі ексергетичного методу, який дозволяє виявити джерела енергетичних втрат в конструкції системи та визначає ступінь досконалості процесів. Застосування ексергетичного методу обумовлено метою визначення резервів поліпшення ефективності елементів турбокомпресора, величини підведеної ексергії та ексергетичного ККД у вузлах системи повітропостачання. За методикою побудованоексергетичну схему системи наддуву, на основі якої виведено анерго-ексергетичний баланс кожного вузла компресора. Результати аналізу дозволили визначити параметри потоку робочого тіла в характерних перетинах компресора і турбіни та ексергетичні ККД вузлів системи наддуву. Отримані розрахункові дані шляхом ексергетичного аналізу надають оцінку розподілу втрат енергії і дозволяють визначити напрямки подальшого вдосконалення системи повітропостачання і надають можливість вибору таких конструктивних параметрів, при яких досягається найбільш ефективне поліпшення показників системи.Документ Узгодження роботи компресорів двоступеневої системи наддуву високофорсованого дизеля(ТОВ "Планета – Прінт", 2020) Шелестов, Максим Сергійович; Кравченко, Сергій СергійовичДокумент Розробка системи двоступеневого наддуву з проміжним охолодженням наддувного повітря та системи регулювання турбіни і компресора для двотактного дизеля спеціального призначення(ТОВ "Планета – Принт", 2019) Шелестов, Максим Сергійович; Бекарюк, Олександр Миколайович; Кравченко, Сергій Сергійович; Прохоренко, Андрій ОлексійовичДокумент Формування заданих характеристик і основних параметрів високофорсованого дизеля при впровадженні схеми двоступеневого наддуву(ФОП Іванченко І. С., 2021) Кравченко, Сергій Сергійович; Шелестов, Максим СергійовичДокумент Розвиток системи наддуву високофорсованих дизелів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Шелестов, Максим СергійовичВ роботі виконано аналіз світового досвіду щодо форсування дизельних двигунів за допомогою удосконалення системи повітропостачання, тобто встановлення привідних нагнітачів та турбокомпресорів (ТКР). Розглянуті два основних типи механічних нагнітачів: коловоротні і відцентрові. Проаналізовані найбільш розповсюджені моделі коловоротних нагнітачів, Рутса, Ітона і Лісхольма, схеми та принцип дії відцентрових нагнітачів. Основним недоліком механічного наддуву є те, що вся потужність, необхідна для стиснення повітря, відбирається від колінчастого вала двигуна. Тому найбільш перспективним вважається газотурбінний наддув. Проаналізовано схему одноступеневого наддув на прикладі відомих автовиробників таких як «Pegaso» та Volkswagen. Визначено, що застосування турбонаддуву підвищує ефективність роботи двигуна, що виражається в зниженні питомої ефективної витрати палива. Подальший розвиток направлений на вдосконалення одноступеневих систем турбонаддуву, зменшення розмірів турбокомпресорів, зниження інерційності, використання регулюючих елементів в турбіні, застосування двоступеневих систем наддуву. Крім того, виконаний аналіз роботи, відомих компаній-розробників систем наддуву («АВВ Turbo Systems», MTU, MAN, Borg Warner Turbo System), який показав, що для дизелів, які мають літрову потужність більше 60 кВт/л, раціональним є впровадження двоступеневих систем наддуву з проміжним охолодженням надувного повітря. Основними перевагами застосування двоступеневої системи наддуву є: високий крутний момент при низьких обертах двигуна; збільшення номінальної потужності; підвищення тиску наддуву; зниження витрати палива; зниження димності відпрацьованих газів; високий потенціал для зниження викидів NOx; поліпшені перехідні характеристики. При застосуванні двоступеневого регульованого турбонаддуву з охолодженням наддувного повітря типу R2S досягається найвищий середній ефективний тиск. Залежно від її налаштування система може бути реалізована як на низьких, так на високих частотах обертання вала двигуна.