Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки.
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/9042
Ідентифікатор медіа: R30-03350 (рішення Національної ради України від 25.04.2024 р. № 1418).
ISSN 2664-262X (p)
DOI: 10.32515/2664-262X
Browse
Search Results
Item Improving the quality of wheeled vehicle stability assessment using constraint theory(ЦНТУ, 2023) Polyanskyi, О.; Dubinin, Ye.; Korobko, A.; Baidala, V; Полянський, О. С.; Дубінін, Є. О.; Коробко, А. І.; Байдала, В. Ю.The article considers the problem of assessing the stability of wheeled vehicles, which is an important characteristic that affects traffic safety and the economic performance of wheeled vehicles. The paper analyzes existing decision-making algorithms using the theory of constraints in assessing the stability of wheeled vehicles, considering five types of logic trees and establishing rules for their application to analyze the dynamic stability of vehicles. It was found that these algorithms have limited accuracy due to the lack of consideration of all factors that affect the stability of wheeled vehicles, or cannot take these factors into account with sufficient accuracy. Based on this, rules for using logical trees for a more accurate study of the stability of wheeled vehicles have been developed, which allow taking into account more factors that affect the stability of wheeled vehicles with greater accuracy. У статті розглянуто проблему оцінки стійкості колісних машин, яка є важливою характеристикою, що впливає на безпеку руху, а також на економічні показники експлуатації колісних машин. Проаналізовано існуючі алгоритми прийняття рішень за допомогою теорії обмежень при оцінці стійкості колісних машин, розглядаючи п’ять видів логічних дерев та встановлюючи правила їх застосування для аналізу динамічної стійкості транспортних засобів. Виявлено, що ці алгоритми мають обмежену точність, що пов’язано з відсутністю враховання усіх факторів, які впливають на стійкість колісних машин, або не можуть враховувати ці фактори з достатньою точністю. На основі цього розроблено правила застосування логічних дерев для більш точного дослідження стійкості колісних машин, що дозволяють враховувати більше факторів, які впливають на стійкість колісних машин, з більшою точністю.Item Theoretical calculations of the relative additional fuel consumed when shutting down the cylinder(ЦНТУ, 2023) Molodan, А.; Polianskyi, О.; Dubinin, Ye.; Sokolovskyi, O.; Krasnokutskyi, M.; Молодан, А. О.; Полянський, О. С.; Дубінін, Є. О.; Соколовський, О. В.; Краснокутський, М. В.Cylinder deactivation is a technique used to improve the efficiency of an engine by shutting down a certain number of engine cylinders. Cylinder deactivation allows the remaining cylinders to operate more efficiently, increasing their load and improving efficiency. This technique has gained interest both domestically and internationally, particularly for automotive engines, as it helps improve fuel economy at idle and light loads. The process of calculating effective cylinder deactivation in a multi-cylinder engine and its effect on additional fuel consumption is discussed. The need to improve engine efficiency in various speed and load modes is driven by requirements for fuel economy, reduced exhaust toxicity, and the need to improve engine transients while maintaining other characteristics. In order to effectively utilize engine power and maintain performance, the fuel supply to operating cylinders must be increased. However, deactivating cylinders during engine operation results in a decrease in engine power, which in turn reduces crankshaft speed and torque. In summary, cylinder deactivation is a technique that has the potential to improve the economic performance of engines, particularly at idle and light loads. У статті обговорюються переваги відключення циліндрів двигуна для ефективного використання його потужності. Збільшення циклічної подачі палива в робочі циліндри покращує процес згоряння і підвищує середній індикаторний тиск. Однак, коли циліндри відключаються, індикаторна потужність двигуна, частота обертання колінчастого валу та крутний момент знижуються. Необхідність підвищення ефективності в широкому діапазоні швидкостей і навантажень призвела до пошуку нових технічних рішень і розвитку існуючих. Деактивація циліндрів дозволяє циліндрам, що залишилися, працювати більш ефективно, збільшуючи їх навантаження і ККД. Цей підхід викликав інтерес з точки зору покращення економічних показників двигунів, зокрема автомобільних, на режимах холостого ходу та часткового навантаження. У тексті також представлено метод розрахунку відносної додаткової витрати палива при відключенні циліндрів у багатоциліндрових двигунах. Загалом, основна увага приділяється покращенню паливної економічності, зниженню токсичності вихлопних газів та покращенню експлуатаційних характеристик двигуна.Item Change in power and fuel consumption when engine cylinders are partially disabled in a wheeled vehicle(ЦНТУ, 2023) Molodan, А.; Polyanskyi, О.; Dubinin, Ye.; Artomov, M.; Pushkarenko, O.; Молодан, А. О.; Полянський, О. С.; Дубінін, Є. О.; Артьомов, М. П.; Пушкаренко, О. Ю.The provided calculation methodology enables the evaluation of how disconnected cylinders affect engine power, overall efficiency, and fuel consumption. The study establishes that disconnecting cylinders leads to a proportional decrease in engine power. This means that an engine generating 154,5 kW power reduces to 113,4 kW with two disabled cylinders and goes down to 70,3 kW when four cylinders are disconnected. Reducing fuel consumption is especially notable at idle, showing a 27% drop after disabling half of the cylinders. However, fuel efficiency declines as the engine load increases until it reaches zero at the engine load factor. Discrepancies between the experimental and calculated data on fuel consumption and power are minimal, at around 7-8% during maximum load. Diesel engines have the potential to improve efficiency by shutting down certain cylinders, but the actual fuel savings depend on several factors, including the number of active cylinders, engine configuration, load, and mechanical losses incurred by the shutdown cylinders. Наведена методика розрахунку дозволяє оцінити вплив відключених циліндрів на потужність двигуна, загальну ефективність та витрату палива. Дослідження показало, що відключення циліндрів призводить до пропорційного зниження потужності двигуна. Це означає, що потужність двигуна потужністю 154,5 кВт знижується до 113,4 кВт з двома відключеними циліндрами і падає до 70,3 кВт при відключенні чотирьох циліндрів. Зменшення споживання палива особливо помітне на холостому ходу - на 27% після відключення половини циліндрів. Однак паливна ефективність знижується зі збільшенням навантаження на двигун, поки не досягає нуля при коефіцієнті завантаження двигуна. Розбіжності між експериментальними та розрахунковими даними по витраті палива та потужності мінімальні і становлять близько 7-8% при максимальному навантаженні. Дизельні двигуни мають потенціал для підвищення ефективності за рахунок відключення певних циліндрів, але фактична економія палива залежить від декількох факторів, включаючи кількість активних циліндрів, конфігурацію двигуна, навантаження і механічні втрати, що виникають у відключених циліндрах.Item Improving the Accuracy of Wheeled Vehicle Acceleration Estimation During Testing(ЦНТУ, 2023) Podryhalo, М.; Polyanskyi, О.; Dubinin, Ye.; Klets, D.; Baidala, V.; Krasnokutskyi, М.; Подригало, М. А.; Полянський, О. С.; Дубінін, Є. О.; Клец, Д. М.; Байдала, В. Ю.; Краснокутський, М. В.The study considers the influence of installation errors during the installation of linear acceleration sensors on the accuracy of measurements during testing of wheeled vehicles, including the dynamic stability of the position. The possibility of automatic correction of these errors to improve measurement accuracy is considered. The work includes establishing the dependence of linear acceleration components on the angular deviations of the axes of the wheeled vehicle coordinate system and developing a method of automatic correction in real time to ensure high quality measurements and maintain the reliability of measurement systems. У дослідженні розглянуто вплив монтажної похибки під час установки датчиків лінійних прискорень на точність вимірювань при проведенні випробувань колісних машин, в тому числі – на динамічну стійкість положення. Розглянуто можливість автоматичного коригування цих похибок для поліпшення точності вимірювань. Робота включає встановлення залежності компонент лінійних прискорень від кутових відхилень осей системи координат колісної машини та розробку методу автоматичного коригування в реальному часі для забезпечення високої якості вимірювань і підтримання надійності вимірювальних систем.Item Method of Engine Energy Indicators Estimating when the Cylinders are Disconnected in the Loaded Mode of Operation(ЦНТУ, 2023) Molodan, А.; Dubinin, Ye.; Polyanskyi, О.; Potapov, M.; Krasnokutskyi, М.; Pushkarenko, O.; Молодан, А. О.; Дубінін, Є. О.; Полянський, О. С.; Потапов, М. М.; Краснокутський, М. В.; Пушкаренко, О. Ю.Considered modes engine load operations: 1 – test of the original engine; 2 – test with disconnection of four cylinders by stopping the fuel supply; 3 – test with disconnection of four cylinders with simultaneous cessation of fuel supply and absence of pumping losses of the cylinder-piston group (CPG) in the disconnected cylinders. The feasibility of using the method of disconnecting a part of the working cylinders of the engine, saving fuel at load modes of no more than 70% of the total and with a further increase in the effective power of the engine load, the time consumption of fuel becomes higher than in the variant without disconnection of the cylinders, has been proven. Метою даного дослідження є підвищення ефективності роботи двигуна в режимі навантаження шляхом обґрунтування кількості відключень циліндра та визначення енергетичних параметрів його роботи. Досягнення поставленої мети передбачає вирішення наступних завдань: визначити вплив відключення половини циліндрів дизеля на параметри його роботи під навантаженням; визначити характер впливу насосних втрат в ЦПГ при вимкнених половині циліндрів на енергетичні характеристики дизеля під навантаженням. Ефективність поршневих двигунів значною мірою залежить від режимів їх роботи. Якщо при номінальних або близьких до них економічні показники зазвичай досягають оптимальних або близьких до них значень, то при часткових навантаженнях і холостому ході паливна ефективність дизелів може помітно погіршуватися. При цьому в режимах роботи більшості транспортних засобів значну частку складають режими холостого ходу та невеликі навантаження. В роботі розглянуті режими роботи навантаження двигуна: 1 – випробування вихідного двигуна; 2 – випробування з відключенням чотирьох циліндрів припиненням подачі палива; 3 – випробування з відключенням чотирьох циліндрів одночасним припиненням подачі палива і відсутністю насосних втрат циліндро-поршневої групи (ЦПГ) у відключених циліндрів. Доведено про доцільність використання способу відключення частини працюючих циліндрів двигуна, економії палива на режимах навантажень не більш як 70% від загального та при подальшому збільшенні ефективної потужності навантаження двигуна часова витрата палива стає вище, ніж у варіанті без відключення циліндрів.Item Changes in Engines Energy Indicators when the Cylinders are Disconnected in the Unloaded Mode of Operation(ЦНТУ, 2023) Moldavian, А.; Dubinin, Ye.; Polyanskyi, О.; Potapov, M.; Poltavskyi, М.; Krasnokutskyi, M.; Молодан, А. О.; Дубінін, Є. О.; Полянський, О. С.; Потапов, М. М.; Полтавський, М. В.; Краснокутський, М. В.Researched regimes of engine operation without load: 1 – test of the original engine; 2 – test with disconnection of four cylinders by stopping the fuel supply; 3 – test with the disconnection of four cylinders by simultaneously stopping the fuel supply and the absence of pumping losses of the cylinder-piston group (CPG) of the disconnected cylinders. It was established that when the crankshaft rotation frequency increases from 1400 min-1 to 2550 min-1 when the fuel supply to half of the cylinders is turned off, the fuel economy changes from 0 to 0.53 kg/h. When the fuel is turned off and there are no CPG pumping losses, the fuel economy changes from 1.2 kg/h to 3.88 kg/h. Recommendations have been developed that allow to increase the efficiency of wheeled vehicles by 11-26% by disconnecting a part of the cylinders. Робота двигуна на невеликих навантаженнях і холостому ходу характеризується погіршенням його основних показників. Виникає необхідність вдосконалення роботи двигуна на цих режимах. Одним із способів є від'єднання частини циліндрів двигуна. В статті досліджено підвищення ефективності роботи двигуна в режимі холостого ходу шляхом обґрунтування кількості зупинок циліндра та визначення енергетичних параметрів його роботи. Були досліджені режими роботи двигуна без навантаження: 1 – випробування вихідного двигуна; 2 – випробування з відключенням чотирьох циліндрів припиненням подачі палива; 3 – випробування з відключенням чотирьох циліндрів одночасним припиненням подачі палива і відсутністю насосних втрат циліндро-поршневої групи (ЦПГ) відключених циліндрів. Встановлено, що при збільшенні частоти обертання колінчастого вала від 1400 хв-1 до 2550 хв-1 при відключенні подачі палива в половину циліндрів економія палива змінюється від 0 до 0,53 кг/год. При відключенні палива і при відсутності насосних втрат ЦПГ економія палива змінюється від 1,2 кг/год до 3,88 кг/год. Розроблено рекомендації, які дозволяють шляхом відключення частини циліндрів збільшити економічність колісних машин на 11-26%.