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
6 results
Search Results
Item The Impact of Mechanical Losses on Engine Power of a Wheeled Vehicle under Cylinder Deactivation(ЦНТУ, 2025) Molodan, A.; Polyanskyi, O.; Artomov, M.; Pushkarenko, O.; Молодан, А. О.; Полянський, О. С.; Артьомов, М. П.; Пушкаренко, О. Ю.A methodology for calculating mechanical losses in internal combustion engines has been proposed, enabling the assessment of the influence of the number of deactivated cylinders on the effective power output of a wheeled vehicle engine with an accuracy of approximately 10%. This method allows for the estimation of mechanical power losses and the mechanical efficiency (mechanical efficiency coefficient) under varying engine operating conditions. It has been determined that when half of the engine cylinders are deactivated, the nominal power output decreases to approximately 35–40% of its full-capacity level. The discrepancy between the experimental and calculated values of the mechanical loss power change coefficient does not exceed 8%. At the same time, the deviation between the calculated and experimental values of the engine load coefficient based on power remains within 5% etс. Запропоновано методику розрахунку механічних втрат у двигунах внутрішнього згоряння, яка дає змогу оцінити вплив кількості деактивованих циліндрів на ефективну потужність двигуна колісного транспортного засобу з точністю близько 10%. Ця методика дозволяє визначити втрати механічної потужності та коефіцієнт механічної ефективності за різних режимів роботи двигуна. Встановлено, що при деактивації половини циліндрів двигуна номінальна потужність знижується до приблизно 35–40% від її повного значення. Розбіжність між експериментальними та розрахунковими значеннями коефіцієнта зміни потужності механічних втрат не перевищує 8%. Водночас відхилення між розрахунковими та експериментальними значеннями коефіцієнта навантаження двигуна за потужністю становить не більше 5% тощо.Item Дослідження впливу змінного електромагнітного поля на трибологічні властивості моторних олив(ЦНТУ, 2024) Гупка, А. Б.; Аулін, В. В.; Гудь, В. З.; Ткаченко, І. Г.; Слободян, Л. М.; Міронов, Д. В.; Gypka, A.; Aulin V.; Hud, V.; Tkachenko, I.; Slobodyan, L.; Mironov, D.Проаналізовано основні причини зниження експлуатаційної надійності двигунів автомобілів під час пуску. Систематизовано фактори які вливають на появу задирів на робочих поверхнях деталей трибоспряжень, характер їх зношування. Запропонована конструкція оливозакачуючого пристрою для обробки моторних олив змінним електромагнітним полем з метою покращення їх експлуатаційних властивостей. Проведено комплекс досліджень по впливу змінного електромагнітного поля на в’язкісно- температурні характеристики моторних олив. A set of studies was conducted on the influence of mechanical, thermal and electromagnetic factors under the action of the variable electromagnetic field of the oil pumping device on the properties of M-6В3 motor oils; M-10Г; M-10Г2. The research was carried out on a special stand, which allows to simulate the operating conditions of the oil injection device on the car engine during the start-up period. The evaluation of the efficiency of the oil pumping device was determined by the volume and effective coefficients of the useful action. In the process of research, oils (fresh and used) that were exposed to an alternating electromagnetic field and oils that were not exposed to the corresponding influence were compared according to the main physicochemical properties: kinematic viscosity at temperatures of 373, 323, 293, 273 and 258 K; solidification temperature of oil, K; viscosity index; ash content, %; the content of refractory mechanical impurities, %; iron content, %. The results were obtained on the effect of an alternating electromagnetic field on the viscositytemperature parameters of fresh M-6В3 oils; M-10Г; M-10Г2. In the temperature range of 293...323 K, a decrease in the viscosity of the studied oils was observed. An increase in temperature eliminates the difference between processed and unprocessed oils.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 Розвиток технологій гібридних силових установок автомобілів(ЦНТУ, 2023) Ляшук О. Л.; Плекан, У. М.; Цьонь, О. П.; Гевко, Б. Р.; Lyashuk О.; Plekan, U.; Tson, О.; Gevko, B.У статті розглянуто питання підвищення коефіцієнта корисної дії силових установка автомобілів, збільшення паливної економічності та зниження викидів токсичних газів у сучасних транспортних засобах. Новітні технології в автомобільній промисловості постійно еволюціонують, включаючи й силові установки легкових автомобілів. Окреслено тенденції останніх років у розвитку електромобілів, які використовують електричні силові установки замість двигунів внутрішнього згоряння. Проаналізовано сучасний розвиток гібридних автомобілів та встановлено, що головною особливістю гібридних автомобілів є поєднання роботи двох різних типів двигунів (внутрішнього згорання і електричного) та розподілення енергії між ними за допомогою спеціальної трансмісії. Основним завданням трансмісії в гібридних автомобілях є забезпечення ефективного розподілу потужності між двигунами внутрішнього згорання і електромоторами. Одним з основних типів трансмісій для гібридних автомобілів є планетарна трансмісія (також відома як планетарна шестерня). В цілому, комбінація роботи двигуна внутрішнього згорання і електричного у гібридних автомобілях дозволяє досягти оптимального балансу між паливною ефективністю та екологічністю, забезпечуючи зручність і продуктивність при русі на автошляхах. Innovations and trends in the field of power plants of hybrid cars were covered in the article. The essence of the car's power plant was analyzed. The special transmission of hybrid cars was described. The modes of operation of the power plant in a hybrid car were outlined. Modern technologies of power plants of cars were given.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 Дослідження процесу теплопередачі в циліндрах двигуна внутрішнього згоряння(ЦНТУ, 2020) Сиволапов, В. А.; Новицький, А. В.; Хмельовський, В. С.; Бистрий, О. М.; Suvolapov, V.; Novitskiy, A.; Khmelevski, V.; Bustruy, O.; Новицкий, А. В.; Хмелёвский, В. С.; Быстрый, А. Н.В статі проведено аналіз наукових публікацій і літературних досліджень процесів теплопередачі в циліндрах двигунів внутрішнього згоряння. Представлено дослідження температурних полів в двигунах під час їх роботи на різних режимах з використанням програмного комплексу та розрахункового модуля. Проаналізовано результати моделювання та проведення термометрування в однорідній і пластинуваній гільзах циліндрів двигунів. Приведено графічні залежності та розподіл температури по товщині стінки циліндра під час максимальної і мінімальної температури на поверхні циліндра. На основі досліджень встановлено, що при пластинуванні і запресуванні вставки температурні поля в циліндрі двигуна змінюються, підвищується температура на внутрішній поверхні циліндра при пластинуванні на 6,5 С, а при запресуванні – на 4,5 С. Це пояснюється тим, що контактний шар при пластинуванні знаходиться в зоні нестаціонарного режиму, а при запресуванні контактний шар знаходиться в зоні стаціонару і, таким чином, збільшує товщину циліндра на 2 міліметри. Встановлено, що різниця мінімальної і максимальної температур на внутрішній поверхні циліндра практично залишається такою ж як у однорідного циліндра. The article analyzes scientific publications and literary studies of heat transfer processes in cylinders of internal combustion engines. The research of temperature fields in engines during their operation at different modes with the use of a software package and calculation module is presented. The results of modeling and thermo-metering in homogeneous and laminated engine cylinder liners are analyzed. Graphic dependencies and temperature distribution by cylinder wall thickness at maximum and minimum temperature on cylinder surface are given. On the basis of researches it is established that at laminating and pressing of inserts temperature fields in the engine cylinder change, temperature on an internal surface of the cylinder increases at laminating on 6,5 °С, and at pressing - on 4,5 °С. This is explained by the fact that the contact layer during plastification is in the zone of non-stationary mode, and when pressing the contact layer is in the zone of stationary mode and thus increases the thickness of the cylinder by 2 millimeters. It is established that the difference of minimum and maximum temperatures on the inner surface of the cylinder practically remains the same as that of a homogeneous cylinder. Thus, modeling becomes the most effective scientific tool in the development and implementation of long-term evaluation of options for improving ICE. В статье проведен анализ научных публикаций и литературных исследований процессов теплопередачи в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания. Представлены исследования температурных полей в двигателях во время их работы на различных режимах с использованием программного комплекса и расчетного модуля. Проанализированы результаты моделирования и проведения термометрирования в однородной и пластинированной гильзах цилиндров двигателей. Приведены графические зависимости и распределение температуры по толщине стенки цилиндра при максимальной и минимальной температуры на поверхности цилиндра. На основании исследований установлено, что при пластинировании и запрессовке вставки температурные поля в цилиндре двигателя меняются, повышается температура на внутренней поверхности цилиндра при пластинировании на 6,5 °С, а при запрессовке – на 4,5 °С. Это объясняется тем, что контактный слой при пластинировании находится в зоне нестационарного режима, а при запрессовке контактный слой находится в зоне стационара и, таким образом, увеличивает толщину цилиндра на 2 миллиметра. Установлено, что разница минимальной и максимальной температур на внутренней поверхности цилиндра практически остается такой же как у однородного цилиндра.