Обоснование применимости теплового аккумулятора фазового перехода в тепловой подготовке двигателей автотранспортных средств

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. В последние годы наблюдается тенденция подъёма активности к освоению заполярных территорий. Характерной особенностью Севера являются отрицательные температуры. Отрицательные температуры оказывают негативное воздействие на состояние поршневых двигателей наземного транспорта. В цилиндрах двигателя воспламенению предшествует процесс перехода жидкого топлива в газообразное состояние. Отрицательные температуры негативно влияют на процесс смены фазовых состояний препятствуют гомогенизации рабочего тела и успешному пуску двигателя. В целях обеспечения такого пуска предусмотрена тепловая подготовка. Существуют типовые методы тепловой подготовки, требующие расхода энергоносителей и как, правило значительных трудозатрат. Достижения современной науки предлагают новые технологии в решении вопросов тепловой подготовки на основе аккумулирования, хранения и реализации тепловой энергии, вырабатываемой двигателем в процессе применения.

Цель работы — обоснование применимости теплового аккумулятора фазового перехода в тепловой подготовке двигателей автотранспортных средств, эксплуатируемых в условиях отрицательных температур холодного климата.

Материалы и методы. Экспериментальным методом определялись численные значения времени зарядки теплового аккумулятора в зависимости от температуры теплоаккумулирующего материала (ТАМ) при различных начальных температурах теплоносителя и времени разрядки теплового аккумулятора в зависимости от температуры теплоаккумулирующего материала при различных объёмных расходах теплоносителя. В качестве теплоаккумулирующего материала применялся полиэтилен высокой плотности.

Результаты. В результате описанного эксперимента построены графические зависимости времени зарядки теплового аккумулятора от температуры теплоаккумулирующего материала при различных начальных температурах теплоносителя и времени разрядки теплового аккумулятора от температуры теплоносителя при его различных объёмных расходах.

Заключение. Установлено, что тепловой аккумулятор фазового перехода с теплоаккумулирующим материалом (полиэтиленом) высокой плотности применим для повышения надёжности пуска поршневых двигателей автотранспортных средств в условиях отрицательных температур холодного климата.

Об авторах

Александр Витальевич Колунин

Московский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: kolunin2003@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7151-8489
SPIN-код: 7483-9619

доцент, кандидат техн. наук, доцент кафедры «Энергоустановки для транспорта и малой энергетики»

Россия, 107023, Москва, ул. Большая Cемёновская, д. 38

Валерий Наумович Каминский

Московский политехнический университет

Email: kamr@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5430-4304
SPIN-код: 8509-5210

доктор техн. наук, профессор кафедры «Энергоустановки для транспорта и малой энергетики»

Россия, 107023, Москва, ул. Большая Cемёновская, д. 38

Дмитрий Викторович Апелинский

Московский политехнический университет

Email: apelinskiy_mami@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2841-6895
SPIN-код: 2311-0480

доцент, кандидат техн. наук, доцент кафедры «Энергоустановки для транспорта и малой энергетики»

Россия, 107023, Москва, ул. Большая Cемёновская, д. 38

Евгений Сергеевич Лазарев

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС)

Email: incoe@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0226-3678
SPIN-код: 7069-0551

старший преподаватель кафедры «Теплоэнергетика»

Россия, Омск

Михаил Сергеевич Корытов

Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)

Email: kms142@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5104-7568
SPIN-код: 2921-4760

профессор кафедры «Автомобильный транспорт», доктор технических наук, доцент

Россия, 644080, Омск, пр. Мира 5

Список литературы

  1. Колунин А. В. Влияние низких температур окружающей среды на периодичность технического обслуживания силовых установок дорожных и строительных машин: дисc. … кандидат тех. наук. Омск, 2006. EDN: NOLQPP
  2. Колунин А.В., Матери И.В., Деревсков Н.Ю. Обзор средств обеспечения пуска дизельных двигателей в условиях отрицательных температур // Стратегическая стабильность. 2021. № 4 (97). С. 34–38. EDN: KHYBCW
  3. Селёдкин А.А., Малозёмов А.А. Оценка пусковых характеристик дизелей типа 4ч13/14 и чн13/14 в условиях низких температур окружающего воздуха. В кн.: Материалы Международной научно-технической конференции «Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин». Тюмень. 08 апреля 2009. Тюмень, 2009. С. 305–310.
  4. Селёдкин А.А., Малозёмов А.А., Герцев В.В. Эффективность мероприятий по улучшению пусковых характеристик дизелей размерностью 13/14 // Научные проблемы транспорта Сибири и дальнего востока. 2009. № 2. С. 220–223. EDN: LPWZHJ
  5. Романов Д.В., Кукис В.С., Малоземов А.А. Улучшение пусковых качеств дизелей размерностью 13/14 // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2011. № 1. С. 211–214. EDN: LPWZHJ
  6. Колунин А.В., Алтухов Я.В., Терзи Д.В. и др. Тепловой аккумулятор как средство повышения пусковой надёжности поршневых двигателей в условиях отрицательных температур. В кн.: Сборник материалов 9 международной научно-технической конференции «Техника и техно-логия нефтехимического и нефтегазового производства» 2019. Омск: ОмГТУ, 2019. С. 179–180.
  7. Патент РФ 2052734 / 20.01.1996. Бюл. №2. Алексеев Г.Л., Борисов С.Ю., Алексеев Г.Л. и др. Аккумулятор теплоты. Дата обращения: 08.10.2023. Режим доступа: https://elibrary.ru/download/elibrary_38026453_11655862.pdf EDN: VMTDIY
  8. Патент RU 2755235 / 14.09.2021. Бюл. № 26. Шабалин Д.В., Терзи Д.В., Алтухов Я.В. и др. Способ и устройство предпусковой подготовки двигателя внутреннего сгорания. Дата обращения: 08.10.2023. Режим доступа: https://elibrary.ru/download/elibrary_46606177_39024178.PDF EDN: DZJMMC
  9. Терзи Д.В. Индукционная поддержка работоспособности теплового аккумулятора двигателя в условиях отрицательных температур // Вестник гражданских инженеров. 2019. № 4(75). С 145–150. EDN: BTTDKT doi: 10.23968/1999-5571-2019-16-4-145-150
  10. Терзи Д.В., Алтухов Я.В. Использование принципа аккумулирования энергии для надежного пуска двигателя в условиях отрицательных температур окружающей среды. В кн.: Материалы II Международной научно-практической конференции «Динамика развития системы военного образования». Часть 2. Омск: ОГТУ, 2020. С. 133–141. EDN: ZYNSHK
  11. Терзи Д.В., Алтухов Я.В., Матери И.В. Тепловой аккумулятор фазового перехода как средство улучшения пусковых характеристик двигателей в условиях отрицательных температур // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2020. № 5–6 (143–144). С. 92–98. EDN: MJNGCI

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Тепловой аккумулятор фазового перехода в продольном разрезе: 1 — наружный корпус; 2 — тепловая изоляция; 3 — внутренний корпус; 4 — металлические цилиндрические капсулы с теплоаккумулирующим материалом; 5 — щелевые зазоры теплоносителя; 6 — входной патрубок; 7 — выходной патрубок.

Скачать (426KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема экспериментальной установки: 1 — регулятор начальной температуры теплоносителя; 2 — нагревательно-охладительный элемент; 3 — воздушный нагнетатель; 4 — термопара; 5 — электрический двигатель; 6 — переменное сопротивление; 7 — автоматическая система управления нагревательно-охладительным элементом; 8 — тепловой аккумулятор; 9 — термопары; 10 — расходомер газовый G4 фирмы UGI Meters LTD.

Скачать (169KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости времени зарядки теплового аккумулятора от температуры теплоаккумулирующего материала при различных начальных температурах теплоносителя.

Скачать (280KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимости времени разрядки теплового аккумулятора о.т температуры теплоносителя при ра.зл.ич.ны.х объёмных расходах теплоносителя.

Скачать (281KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».