2024 № 1 Двигуни внутрішнього згоряння

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/82422

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 10 з 10

Criteria for assessing the effectiveness of transport power plants decarbonisation in accordance with implementation of the sustainable development concept
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Marchenko, Andriy Petrovych; Parsadanov, Igor Volodymyrovych
The directions of restoration and further development of the energy sector in Ukraine are considered in accordance with power plants with internal combustion engines, taking into account the widespread implementation of the Sustainable Development concept, which allows solving existing modern social, economic and environmental problems. For Ukraine, taking into account the economic opportunities and selected priorities for the chosen path of development, it is necessary at this time to choose gradual and specific directions to implement the Sustainable Development concept. The most priority areas of practical implementation of the concept are determined and it is indicated that the effectiveness of this implementation is associated with the development of the industry on the basis of the fourth and fifth industrial revolutions (Industry 4.0 and Industry 5.0). Напрямки відновлення та подальшого розвитку енергетики в Україні розглянуто відповідно до енергетичних установок з двигунами внутрішнього згоряння із врахуванням поширеного впровадження концепції «Сталий розвиток», що дозволяє вирішувати існуючі сучасні соціальні, економічні і екологічні проблеми. Для України з урахуванням економічних можливостей і обраних пріоритетів щодо обраного шляху розвитку в цей час необхідно обирати поступові і конкретні напрямки реалізації концепції сталого розвитку. Визначені найбільш пріоритетні напрямки практичної реалізації концепції та вказано, що ефективність цієї реалізації пов’язана із розвитком індустрії на основі четвертої та п'ятої промислових революцій (Індустрія 4,0 і Індустрія 5.0).
Ensuring ecological and fire safety during the operation of motor vehicles with piston pneumatic and cryo engines which using the nitrogen as working body
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Kondratenko, Olexandr Mykolaiovych; Umerenkova, Ksenia Rostyslavivna; Lievtierov, Anton Mykhailivych; Strokov, Olexandr Petrovych; Koloskov, Volodymyr Yuriiovych; Lytvynenko, Olha Oleksandrivna
In the study, the purpose of which is to improve the mathematical apparatus based on the modified thermodynamic theory of disturbances for describing the thermophysical characteristics of nitrogen in the gaseous and liquid states as the working fluid of fire-safe and environmentally safe motor vehicles with piston pneumatic or cryoengines, a mathematical model was suggested to describe for describing the thermodynamic properties of gaseous and liquid of nitrogen, which is intended for the development of a new type of fire-safe and environmentally efficient vehicle with a piston pneumo- or cryoengine and its application is illustrated. The object of the study is the thermophysical characteristics of nitrogen in a liquid or gaseous aggregate state, as a working fluid of fire-safe and eco-safe motor vehicles with a piston pneumatic or cryoengine. У дослідженні, метою якого було вдосконалення математичного апарату на основі модифікованої термодинамічної теорії збурень для описання теплофізичних характеристик азоту в газоподібному та рідинному станах як робочого тіла пожежобезпечних та екобезпечних автотранспортних засобів з поршневим пневмо- або кріодвигуном, запропоновано й описано математичну модель для опису термодинамічних властивостей газоподібного та рідкого азоту, яка призначена для розробки нового виду пожежобезпечного та еколігочно ефективного транспортного засобу з поршневим пнемо- або кріодвигуном та проілюстровано її застосування. Об`єктом дослідження є теплофізичні характеристики азоту, що перебуває в рідинному чи газоподібному агрегатному стані, як робочого тіла пожежобезпечних та екобезпечних автотранспортних засобів з поршневим пневмо- або кріодвигуном.
Аналіз причин руйнування головки циліндра двигуна внутрішнього згоряння
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Ліньков, Олег Юрійович; Пильов, Вячеслав Володимирович; Марченко, Андрій Петрович; Кравченко, Сергій Олександрович; Малишев, Герман Володимирович; Клименко, Олександр Миколайович
Розглянуто проблему виходу з ладу головки циліндрів двигуна внутрішнього згоряння. Проаналізовано фактори, що впливають на надійність головки циліндра на протязі заданого ресурсу. Серед зон, що найбільше потерпають розглянуто: перетинки між клапанами і між клапаном і форсункою, випускні канали, міста кріплення, площина поверхні, яка контактує з блоком. Проведено аналіз існуючих робіт в даному напрямку. Зазвичай, вирішується питання надійності окремої зони, про що можна знайти багато статей та патентів. The problem of failure of the cylinder head of an internal combustion engine is considered. The factors influencing the reliability of the cylinder head over a given service life are analyzed. Among the areas that suffer the most are considered: partition between valves and between the valve and the nozzle, exhaust channels, attachment points, the plane of the surface that is in contact with the block. An analysis of existing works was carried out. Usually, the issue of reliability of a separate zone is solved, about which you can find many articles and patents.
Аналіз типів силових установок транспортних засобів: переваги та недоліки
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Кравченко, Сергій Сергійович; Чучуменко, Богдан Сергійович; Таланін, Дмитро Сергійович
У даній роботі проведено аналіз переваг та недоліків силових установок транспортних засобів (ТЗ), розглянуто розвиток та сучасні типи гібридних силових установок, що використовуються на транспорті. Виконано аналіз викидів діоксиду вуглецю (CO2) в атмосферу від автомобілів, оснащених різними типами силових приводів, включаючи двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ), гібридні приводи та електричні двигуни. Проведені дослідження викидів, які виникають під час експлуатації транспортних засобів, а також викиди, пов'язані з виробництвом високовольтних батарей для електромобілів та виробництвом електроенергії, необхідної для їх заряджання. Зроблено висновок, що електромобілі, незважаючи на свою популярність як екологічно чисті транспортні засоби, можуть мати значний вплив на довкілля. This paper analyzes the advantages and disadvantages of vehicle power plants, examines the development and modern types of hybrid power plants used in transport. An analysis of carbon dioxide (CO2) emissions into the atmosphere from vehicles equipped with different types of powertrains, including internal combustion engines (ICE), hybrid drives, and electric motors, was performed. Studies have been conducted of emissions that occur during the operation of vehicles, as well as emissions associated with the production of high-voltage batteries for electric vehicles and the production of electricity required for their charging. It was concluded that electric vehicles, despite their popularity as environmentally friendly vehicles, can have a significant impact on the environment.
Використання метанолу у якості моторного палива для суднових двигунів внутрішнього згоряння
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Білоусов, Євген Вікторович; Марченко, Андрій Петрович; Савчук, Володимир Петрович; Білоусова, Тетяна Петрівна
Намір міжнародної морської організації до 2050 року скоротити викиди парникових газів до атмосфери у двічі в порівнянні з 2008 роком спонукали виробників суднових двигунів розпочати активні пошуки шляхів вирішення цієї задачі. Оскільки на цей проміжок часу суттєвих глобальних змін у структурі енергетичного обладнання суден не передбачається, основні зусилля дослідників спрямовані на вирішення проблеми скорочення викидів на базі поршневих двигунів, які сьогодні становлять основу суднової енергетики. Технологією першого етапу скорочення викидів парникових газів, було переведення суднових дизелів на газові палива, і в першу чергу, на метан. The international maritime organization's intention to reduce greenhouse gas emissions to the atmosphere by two times compared to 2008 by 2050 prompted manufacturers of marine engines to start actively searching for ways to solve this problem. Since significant global changes in the structure of ship power equipment are not expected during this period, the main efforts of researchers are aimed at solving the problem of reducing emissions based on piston engines, which today form the basis of ship power. The technology of the first stage of reducing greenhouse gas emissions was the conversion of marine diesels to gas fuels, and primarily to methane.
Вплив добавки закису азоту до повітряного заряду на показники двигуна з іскровим запалюванням за роботи з повним навантаженням
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Гутаревич, Юрій Феодосійович; Гора, Микола Дмитрович
В статті наведені методика і результати досліджень по впливу добавки закису азоту до повітряного заряду на енергетичні та екологічні показники і паливну економічність автомобільного двигуна з іскровим запалюванням, зворотним зв’язком і каталітичним трикомпонентним нейтралізатором за роботи з повним навантаженням. Режими повних навантажень двигунів часто використовують в умовах інтенсивного руху автомобілів в містах і населених пунктах. Підвищення енергетичних показників є актуальним для спортивних транспортних засобів, енергетичних стаціонарних установок за роботи з повним навантаженням. The article presents the methodology and research results on the influence of nitrous oxide addition to the air charge on the energy and environmental indicators, as well as the fuel economy of a spark ignition engine with feedback and a three-way catalytic converter under full load conditions. Full load engine modes are often used in conditions of intense traffic of vehicles in cities and settlement. Increasing energy indicators is relevant for sports vehicles and stationary energy installations operating at full load.
Дослідження параметрів згоряння бензину з добавкою водню в двигуні з іскровим запалюванням на режимах зовнішньої швидкісної характеристики
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Марченко, Андрій Петрович; Міщенко, Микита Тимофійович
Напрямки розвитку та вдосконалення автомобільного транспорту в усьому світі невід’ємно пов’язані з прагненням до скорочення використання автомобілів «на традиційних видах пального», що зумовлене обмеженими обсягами нафти та екологічною безпекою людства. Оскільки режими зовнішньої швидкісної характеристики є найбільш характерними для експлуатації автомобілів у містах, відповідно дослідження екологічних показників двигунів на цих режимах є актуальною задачею. Тому пошук шляхів зниження викидів двоокису вуглецю автомобільних двигунів на швидкісних режимах є актуальною задачею. Стрімке зростання кількості автомобілів з двигунами внутрішнього згоряння і невідворотнє зменшення світових запасів нафти спричиняють необхідність розробок та впровадження енергозберігаючих технологій, і використання альтернативних палив. Актуальними є дослідження спрямовані на пошук шляхів покращення паливної економічності та екологічних показників автомобільних двигунів. Одним із перспективних напрямів, є вплив на процес згоряння в бензинових двигунах шляхом використання добавок альтернативних видів палива до яких належить водень. The directions of development and improvement of road transport around the world are inextricably linked to the desire to reduce the use of cars “on traditional fuels” due to limited oil and environmental safety of mankind. Since the modes of external speed characteristic are the most typical for the operation of cars in cities, the study of environmental performance of engines in these modes is an urgent task. Therefore, finding ways to reduce carbon dioxide emissions from automobile engines at high-speed modes is an urgent task. The rapid growth in the number of cars with internal combustion engines and the inevitable decline in world oil reserves necessitate the development and implementation of energy-saving technologies and the use of alternative fuels. Research aimed at finding ways to improve the fuel efficiency and environmental performance of automotive engines is relevant. One of the promising areas is the influence on the combustion process in gasoline engines by using additives of alternative fuels, which include hydrogen.
Параметрична діагностика суднових дизельних двигунів в режимі реального часу
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Варбанець, Роман Анатолійович; Мінчев, Дмитро Степанович; Кучеренко, Юрій Миколайович; Залож, Віталій Іванович
Сучасні високопродуктивні мікроконтролери з бездротовими інтерфейсами та вбудованими аналогоцифровими перетворювачами та низьким загальним енергоспоживанням, дозволяють розробити портативну систему параметричної діагностики суднових двигунів, що працює в режимі реального часу. Система базується на використанні сучасних гаджетів Android/iOS, які отримують інформацію від датчиків через Bluetooth, а потім виконують необхідні розрахунки та відображають діаграми і дані в реальному часі. Система діагностики в реальному часі дозволить виконувати оптимальне налаштування відповідних механізмів і контролювати результат їх налаштування під час експлуатації. У розробленій системі використовується комбінація датчика тиску газів у робочому циліндрі та віброакустичного датчика, що розширює можливості діагностики суднових дизелів в умовах експлуатації. Таке рішення дозволяє діагностувати систему впорскування палива, механізм керування газорозподільними клапанами, а також деякі інші системи двигуна. Using modern high-performance microcontrollers with wireless interfaces, built-in ADC and low overall consumption, it is possible to develop a portable real-time parametric diagnostic system for marine engines. The system is based on the use of modern Android/iOS gadgets that receive information from sensors via Bluetooth and then make the necessary calculations and display charts and data in real time. The system being developed uses a combination of a gas pressure sensor in the working cylinder and a vibroacoustic sensor, which expands the diagnostic capabilities of marine diesel engines under operating conditions. This solution makes it possible to diagnose the fuel injection system, the valves control mechanism, as well as some other engine systems.
Проблематика забезпечення надійності бічної поверхні поршнів форсованих ДВЗ
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Марченко, Андрій Петрович; Пильов, Вячеслав Володимирович
Проаналізовано перспективні напрямки і тенденції розвитку двигунів техніки спеціального призначення. Підвищення літрової потужності двигунів призводить до критичного зростання теплової та механічної напруженості елементів їх конструкцій та відповідного зменшення ресурсу. До найбільш схильних до виходу з ладу деталей форсованих двигунів належать поршні. Серед характерних критичних зон конструкції поршня, в яких спостерігається втрата параметричної і фізичної надійності, виділяють окрему критичну зону на навантаженій та ненавантаженій сторонах спідниці поршня біля пальцевого отвору. Проведено аналіз публікацій і показано, що виникнення явища натирання чи задирання бічної поверхні спідниці поршня, що спостерігається для форсованих конструкцій в означеній зоні, не пояснено вичерпно в існуючій системі наукових поглядів. Prospective directions and trends in the development of special-purpose engines are analyzed. An increase in swept volume power density of engines leads to a critical raise in thermal and mechanical stress in the engine structural elements and to a corresponding reduction in its resource. Pistons are among the elements of boosted engines that are most prone to failure. Among the characteristic critical zones of the piston design, in which losses of parametric and physical reliability were observed, a separate critical zone on the loaded and unloaded side of the piston skirt near the piston pin bores is singled out. An analysis of publications was carried out and it was shown that the occurrence of the phenomenon of wear or seizures of the side surface of the piston skirt, which is observed for the boosted designs in the specified zone, is not explained exhaustively in the existing system of scientific views.
Профілювання поверхні пальцевого отвору в бобишці поршня
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Білогуб, Олександр Віталійович
Мінімізація маси поршневого комплекту, що складається з трьох основних деталей – поршня, пальця і шатуна, пов’язана, в тому числі, і з можливістю зменшенням діаметра сталевого пальця. З іншого боку зменшення його діаметра неодмінно приводить до збільшення напружень в пальцевому отворі (ПО) поршня і можливому руйнуванню. Відомо, що зменшення маси поршневого комплекту від 5 до 20% призводить до підвищення вихідних параметрів ДВЗ – моменту та потужності 1% до 4,5%. Метою дослідження є визначенню можливості зниження напружень в ПО за рахунок профілювання його поверхні при зменшенні діаметра поршневого пальця. Minimization of the mass of the piston kit, which consists of three main parts - piston, pin and connecting rod, is connected, among other things, with the possibility of reducing the diameter of the steel pin. On the other hand, a decrease in its diameter inevitably leads to an increase in stresses in the piston pin hole (PPH) and possible destruction. It is known that reducing the mass of the piston set from 5 to 20% leads to an increase in the output parameters of the internal combustion engine - torque and power by 1% to 4.5%. The purpose of the study is to determine the possibility of reducing the stresses in the bearing due to the profiling of its surface while reducing the diameter of the piston pin.