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 - 5 з 5

Concept of vibroacoustic diagnostics of the fuel injection and electronic cylinder lubrication systems of marine diesel engines
(2022) Varbanets, Roman; Shumylo, Oleksandr; Marchenko, Andrii; Minchev, Dmytro; Kyrnats, Vladyslav; Zalozh, Vitalii; Aleksandrovska, Nadiia; Brusnyk, Roman; Volovyk, Kateryna
Although direct measurements of the fuel injection pressure and the travel of the injector needle in conjunction with measurements of the valve train mechanism timing can provide complete diagnostic information about the technical conditions of the fuel injection and valve train systems, this requires the installation of sensors and other equipment directly into the systems, which is possible within research laboratories but is generally forbidden during operation of the ship. Malfunctions in the fuel injection and valve train systems can also be identified from the indicator diagrams of an engine operating cycle, expressed as P(V) and P(deg) diagrams. The basic parameters of the engine operating cycle, such as the maximum combustion pressure Pmax, compression pressure Pcompr, and indicated mean effective pressure IMEP, can also be used to indicate deviations from proper engine operation. Using a combination of a vibration sensor with an in-cylinder gas pressure sensor widens the capabilities of diagnostics for marine diesel engines under operational conditions. A vibration sensor with a magnetic base can help in determining the timings of the lifting and landing of the injector needle, fuel delivery by the fuel injection pump, opening and closing of the circulation of heated heavy fuel oil, and opening and closing of the gas distribution valves. This also offers a promising solution for diagnostics of the cylinder lubrication oil injectors. The proposed approach allows valuable information to be received during engine operation in accordance with the principle of non-destructive control, and can help in early detection of possible engine malfunctions.
Деякі аспекти застосування системи DEPAS D4.0H для підвищення енергоефективності суден внутрішнього плавання
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Варбанець, Роман Анатолійович; Залож, Віталій Іванович; Тарасенко, Тетяна Владиславівна; Кирнац, Владислав Іванович; Клименко, Валентин Григорович; Александровська, Надія Ігорівна
Одним з найбільш гострих тематичних напрямів при обговоренні на міжнародних форумах різних рівнів є питання покращення екологічних характеристик та підвищення енергоефективності роботи суден торговельного флоту як у міжнародному морському, так й у внутрішньому судноплавстві. У даній статті розглянуті результати практичного застосування аналітичних методів обробки даних індиціювання суднових двигунів внутрішнього згоряння дунайського буксира-штовхача в умовах експлуатації, а також деякі аспекти застосування результатів аналітичної синхронізації отриманих даних для подальшого обґрунтування оптимальних режимів експлуатації таких суден. Результати застосовані для визначення можливого діапазону варіювання показників енергоефективності та екологічності. При визначенні індексів енергоефективності враховуються різні форми караванів, що буксируються штовхачем, та які найчастіше працюють у дунайському судноплавстві. Також зроблено подальші кроки для обґрунтування концепції пріоритетності діагностування та оптимізації роботи двигунів існуючих суден у порівнянні з реалізацією проектів інноваційних суден. Безумовно, впровадження нових проектів теоретично призведе до більш швидкого досягнення цілей низки європейських проектів (зокрема GRENDEL – Green and Efficient Danube Fleet, European Green Deal conception тощо) досягнення нульової емісії, але будь-які новітні проекти є значно більш коштовними, ніж будь-які модернізації та оптимізації режимів руху суден, які вже є у складі дунайського флоту та які успішно працюють з непоганими економічними результатами. У даному контексті проекти інноваційних суден не є привабливими для судновласників та інших учасників ринку дунайських перевезень. Необхідність залучення додаткових інвестицій, брак коштів, падіння ринку в умовах пандемічних обмежень, фактична втрата бізнес-позицій невеликих судновласників – все це є факторами, які унеможливлюють широке застосування інноваційних розробок та рішень з повного оновлення дунайського флоту судновласниками. Тому на сьогодні залишається актуальним пошук способів підвищення енергоефективності існуючого флоту, що також призведе до покращення екологічних показників роботи внутрішнього водного транспорту.
Реализация высокоэффективных термодинамических циклов в двухтактных твердотопливных поршневых двигателях внутреннего сгорания судового назначения
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Белоусов, Евгений Викторович; Грицук, Игорь Валерьевич; Варбанец, Роман Анатольевич; Самарин, Александр Евгеньевич
Результаты анализа мировых топливных ресурсов указывают на то, что наиболее распространенными ископаемыми топливами на земле являются твердые топлива. Специалисты считают, что при сохранении нынешних темпов их использования, запасов углей хватит, по крайней мере, еще на 400...450 лет. Низкая цена на этот вид топлива делает их использование привлекательной перспективой для применения в качестве моторного топлива для двигателей внутреннего сгорания. Попытки создания двигателей, способных работать на твердых топливах, предпринимались на протяжении всего периода существования ДВС, начиная с работ Р. Дизеля по созданию его рационального двигателя. Однако на протяжении всего этого периода основные усилия специалистов были направлены на то, чтобы приспособить существующие типы поршневых двигателей, работающих на жидких или газообразных топливах, под использование угольного топлива в виде мелкодисперсной пыли, непосредственно подаваемой в рабочий цилиндр или впрыскиваемой в камеру сгорания в составе топливо- или водо- угольной суспензии. Первой попыткой разработать двигатель, который специально создавался под использование твердых топлив и позволял бы максимально использовать преимущества их агрегатного состояния, были работы американского инженера Joseph C. Firey, предложившего конструкцию с внутрицилиндровой газификацией твердого топлива. Впоследствии авторами был усовершенствован данный метод путем организации принудительной продувки слоя твердого топлива в процессе подвода теплоты к рабочему телу. Авторами была разработана и реализована численная модель рабочего процесса данного двигателя, с использованием которой выполнен ряд исследований, направленных на поиск новых подходов к организации рабочих процессов в твердотопливных двигателях со слоевым сжиганием. Эти подходы позволяют максимально использовать особенности подготовки воздушного заряда к сгоранию и управляемого процесса подвода теплоты для повышения термодинамической эффективности рабочего цикла. Обсуждению результатов этого исследования посвящена данная статья.
Особливості аналітичної синхронізації даних моніторингу робочого процесу транспортних дизелів в умовах експлуатації
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Варбанець, Роман Анатолійович; Залож, Віталій Іванович; Тарасенко, Тетяна Владиславівна; Кучеренко, Юрій Миколайович; Клименко, Валентин Григорович
У статті розглянуті методи визначення верхньої мертвої точки, які ґрунтуються на аналізі індикаторних діаграм суднового двигуна. Показано переваги та недоліки різних методів. Діагностика суднових двигунів під час експлуатації та вибір оптимальних режимів експлуатації базується на аналізі індикаторних діаграм, фаз газорозподілу, а також характеристики подачі палива. В результаті аналізу індикаторних діаграм розраховується індикаторна потужність двигуна, яка в подальшому використовується в управлінні режимами експлуатації двигунів, в розрахунках питомих показників, а також в розрахунках коефіцієнтів енергоефективності морських суден за рекомендаціями IMO. Розглянуто вплив точності визначення положення верхньої мертвої точки на розрахунок середнього індикаторного тиску і індикаторної потужності. Рішення задачі синхронізації даних моніторингу робочого процесу за допомогою апаратних датчиків неприйнятне у зв’язку зі складністю, а часом і неможливістю установки апаратних датчиків положення верхньої мертвої точки поршня додатково до штатних датчиків. Також це призводить до ускладнення схеми вимірювань в поєднанні із високою похибкою, яка залежить від навантажувального режиму. Крім того, встановлення апаратних датчиків потребує часу та пов’язано з організаційними проблемами, бо тоді необхідним є тимчасове виведення двигуна з експлуатації. Вказані проблеми відсутні у разі аналітичної синхронізації даних. Показано, що існуючі методи аналітичної синхронізації недостатньо ефективні стосовно до умов експлуатації транспортних двигунів. В основному це пов'язано зі складністю формулювання критеріїв синхронізації або їх недостатньою точністю внаслідок впливу шумів у вихідних даних. Авторами заявлено метод визначення верхньої мертвої точки, який базується на рішенні рівняння рівності нулю першої похідної від тиску, що забезпечує необхідну точність розрахунку середнього індикаторного тиску і індикаторної потужності двигуна під час експлуатації. Показано, що метод може бути застосований в системах моніторингу робочого процесу суднових двигунів як альтернатива апаратним методам визначення верхньої мертвої точки.
Международная научно-практическая конференция FS-2019, посвященная памяти профессоров Фомина Ю. Я. и Семенова В. С. Oдесса – Стамбул – Одесса, апрель 2019
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Варбанец, Роман Анатольевич
С 24 по 28 апреля 2019 года в Одессе была проведена первая, уникальная в своем роде, морская международная конференция FS-2019. Конференция была организована кафедрой «Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация, СЭУ и ТЭ» Одесского национального морского университета (ОНМУ), при спонсорской поддержке судоходной компании «УКРФЕРРИ». Конференция была проведена на борту парома «Каунас» во время регулярного рейса Одесса – Стамбул – Одесса. Уникальность ее заключалась в том, что, помимо обсуждения научных докладов, участниками конференции было проведено диагностирование главных судовых дизелей непосредственно в процессе эксплуатации судна. Конференция была посвящена памяти известных в стране и за рубежом ученых – профессоров Фомина Юрия Яковлевича и Семенова Владимира Сергеевича, которые долгое время работали в Одесском «Водном институте» (ныне Одесском национальном морском университете). Их научная деятельность была направлена на моделирование и диагностику судовых энергетических установок и, в первую очередь, – судовых дизелей как главных объектов СЭУ. Популяризация научного наследия профессоров Фомина Ю. Я. и Семенова В. С. с привязкой к их научной биографии, а также освещение актуальных вопросов морской энергетики и сопутствующих тем стало целью конференции. Такая идея была всецело поддержана руководством компании «УКРФЕРРИ» – выпускниками судомеханического факультета «Водного института». В связи с большим количеством участников, доклады были поделены между двумя секциями. Программа конференции, полные тексты докладов, а также большой объём сопроводительной информации были предварительно выложены на сайте конференции. Были представлены доклады из Украины, Белоруссии, Польши, Чехии и Германии. В работе конференции приняли участие 120 человек из ведущих технических ВУЗов Одессы, Николаева, Измаила, Херсона, Харькова и Киева.