Отправить статью по E-mail Экспериментальное исследование механических потерь современного дизеля
- Авторы: Ханнанов М.Д.1,2, Гумеров И.Ф.2, Фардеев Л.И.2, Куликов А.С.2, Алимгулов Э.Р.2
-
Учреждения:
- Набережночелнинский институт Казанского федерального университета
- Научно-технический центр ПАО «КАМАЗ»
- Выпуск: Том 89, № 3 (2022)
- Страницы: 187-195
- Раздел: Теория, конструирование, испытания
- URL: https://journal-vniispk.ru/0321-4443/article/view/125922
- DOI: https://doi.org/10.17816/0321-4443-106271
- ID: 125922
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Введение. В условиях ужесточения требований по выбросам СО2, а также высокого уровня конкуренции на рынке коммерческих грузовых автомобилей для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) становятся приоритетными следующие направления развития: высокая эффективность и топливная экономичность, минимизация внутренних потерь и оптимизация рабочего процесса на всех режимах работы. Эффективные показатели имеющихся на мировом рынке современных дизельных двигателей в классе 12–13 литров таковы минимальный удельный расход топлива 179–182 г/кВт·ч, эффективный КПД 46–48%. Достичь данных показателей удалось в том числе за счет снижения механических потерь. Актуальной задачей при выборе стратегии снижения механических потерь является формирование баланса с распределением потерь по основным группам компонентов ДВС. Кроме этого, учитывая зависимость механических потерь от рабочих оборотов двигателя, параметров рабочего процесса и конструктивных особенностей двигателя, важно определить характер их изменения.
Цель работы – экспериментальным путем оценить механические потери современного дизельного двигателя с высоким эффективным КПД, сформировать баланс механических потерь.
Материалы и методы. Объектом исследования является рядный шестицилиндровый дизель 6ЧН 13/15 рабочим объемом 11,95 литров. Оценка механических потерь проводилась на двигателе, прокручиваемом динамометрической машиной на испытательном стенде при полностью стабилизированных условиях, методом последовательного демонтажа основных групп компонентов.
Результаты. Получены актуальные данные по уровню механических потерь современного дизельного двигателя с распределением по основным группам компонентов. Сформированы зависимости механических потерь от частоты вращения, от температур масла и охлаждающей жидкости.
Заключение. Практическая ценность исследования заключается в оценке вклада каждой группы компонентов в общее трение, а также в оценке степени конструкторского и технологического развития ДВС. По результатам данного исследования будут сформированы области потенциального улучшения трения для каждой компонентной группы и двигателя в целом.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Марат Дамирович Ханнанов
Набережночелнинский институт Казанского федерального университета; Научно-технический центр ПАО «КАМАЗ»
Автор, ответственный за переписку.
Email: marhan87@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9816-0691
SPIN-код: 9825-8736
аспирант кафедры «Автомобили, автомобильные двигатели и дизайн»
Россия, Набережные Челны; Набережные ЧелныИрек Флорович Гумеров
Научно-технический центр ПАО «КАМАЗ»
Email: gumerov@kamaz.ru
ORCID iD: 0000-0002-5538-8693
SPIN-код: 3475-4219
к.т.н.; заместитель генерального директора – директор по развитию
Россия, Набережные ЧелныЛенар Ильдарович Фардеев
Научно-технический центр ПАО «КАМАЗ»
Email: Lenar.Fardeev@kamaz.ru
ORCID iD: 0000-0002-2508-5915
SPIN-код: 4034-8695
заместитель главного конструктора по перспективным двигателям
Россия, Набережные ЧелныАндрей Сергеевич Куликов
Научно-технический центр ПАО «КАМАЗ»
Email: Andrey.Kulikov@kamaz.ru
ORCID iD: 0000-0003-4005-1112
SPIN-код: 1525-7860
главный конструктор по двигателям
Россия, Набережные ЧелныЭдуард Радиевич Алимгулов
Научно-технический центр ПАО «КАМАЗ»
Email: Eduard.Alimgulov@kamaz.ru
ORCID iD: 0000-0002-7808-8327
SPIN-код: 8738-3647
руководитель группы перспективных двигателей
Россия, Набережные ЧелныСписок литературы
- Путинцев С.В. Механические потери в поршневых двигателях. Учебное пособие по дисциплине «Специальные главы конструирования и САПР». Москва: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011.
- Рикардо Г.Р. Быстроходные двигатели внутреннего сгорания / под ред. М.Г. Круглова. Москва: ГНТИ, 1960.
- Wang Z., Shuai S., Li Z., Yu W. A Review of Energy Loss Reduction Technologies for Internal Combustion Engines to Improve Brake Thermal Efficiency // Energies. 2021. Vol. 14, N 20. doi: 10.3390/en14206656
- Mihara Y. Research Trend of Friction Loss Reduction in Internal Combustion Engines // Tribology Online. 2017. Vol. 12, N 3. P. 82–88. Available from: https://www.jstage.jst.go.jp/article/trol/12/3/12_82/_article Accessed: 20.08.2022. doi: 10.2474/trol.12.82
- x-engineer.org [Internet]. Mechanical efficiency and friction mean effective pressure (FMEP). Available from: https://x-engineer.org/mechanical-efficiency-friction-mean-effective-pressure-fmep/ Accessed 20.08.2022.
- Александров И.К., Раков В.А., Дымов Н.Э. Определение механических потерь в ДВС // Вестник Машиностроения. 2020. № 3. С. 37–38.
- Щукина В.Н. Анализ методов определения механических потерь для их последующего применения в процессе эксплуатации // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина». 2016. № 5. С. 18–21.
- Берг С.И., Загайко С.А. Методы измерения механических потерь // Мавлютовские чтения: материалы XIV Всероссийской молодежной научной конференции; Ноябрь 01–03, 2020; Уфа. Уфа: УГАТУ, 2020.
Дополнительные файлы
