Ways to improve performance of an internal combustion engine regarding the loading conditions of vehicle transmission

封面


如何引用文章

全文:

详细

BACKGROUND: Import substitution has become the most important direction of the development of the country's economy in the conditions of the sanctions policy. In this regard, high requirements are imposed on the production to ensure the competitiveness of automotive machinery. Automotive machinery is a key component of the country's economy that is confirmed by the growth of road transport. Meanwhile, growth of the vehicle fleet leads to increase in consuming of petroleum-derived fuel, which main disadvantage is emission of harmful substances, therefore, internal combustion engines of automotive machinery should ensure low fuel consumption and less emissions of harmful substances with exhaust gases. However, the engine operating modes largely depend on the loads generated in the vehicle transmission.

AIMS: To determine the possibilities of expanding the ranges of power regulation of an internal combustion engine of a vehicle, on the one hand, ensuring low fuel consumption and less emission of harmful substances with exhaust gases, and on the other hand, providing with the power required for a vehicle to move, regarding the type of transmission and propulsion.

METHODS: The analysis of possible conventional and unconventional operating cycles of an internal combustion engine is carried out. The method of mathematical modeling of the formation of torques in various types of vehicle transmission is used.

RESULTS: Possible ways of expanding the ranges of power regulation of an internal combustion engine providing with the required power, low fuel consumption and less emission of harmful substances with exhaust gases, as well as transmission layouts and processes of forming the required power in them to ensure the vehicle movement are considered.

CONCLUSIONS: The considered in the article approach of expanding the ranges of power regulation of an internal combustion engine of a vehicle makes it possible to conclude that it is necessary to use the principles of a scientific approach to the process of development of vehicle transmissions capable of controlling an internal combustion engine depending on loads, ensuring its operation with minimal fuel consumption and emission of harmful substances.

作者简介

Alexey Berdnikov

Perm Military Institute of the National Guard Troops of the Russian Federation

编辑信件的主要联系方式.
Email: aa-berdnikov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1716-6659
SPIN 代码: 1472-8701

Professor of the of Engineering Support of Service and Combat Activities of the National Guard Troops Department

俄罗斯联邦, 1 Gremyachy Log street, 614030 Perm

Anton Shangutov

Perm Military Institute of the National Guard Troops of the Russian Federation

Email: army_5559@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7054-8109
SPIN 代码: 2737-5382

Associate Professor, Dr. Sci. (Mil.), Associate Professor of the Department of Food and Clothing Supply

俄罗斯联邦, 1 Gremyachy Log street, 614030 Perm

Artem Shilonosov

Perm Military Institute of the National Guard Troops of the Russian Federation

Email: artemjch@rambler.ru
ORCID iD: 0009-0000-2513-5444
SPIN 代码: 3760-6350

Associate Professor of the Department of Computer Engineering Software and Automated Systems

俄罗斯联邦, 1 Gremyachy Log street, 614030 Perm

参考

  1. Vyrubov DN, Ivashchenko NA, Ivin VI, et al. Internal combustion engines. Theory of reciprocating and combined engines: A textbook for higher educational institutions in the specialty "Internal combustion engines". Moscow: Mashinostroenie; 1983. (in Russ.)
  2. Berdnikov AA, Mingazov SR, Zhukov AA. Increasing the economic performance of internal combustion engines by turning off part of the cylinders. Sovremennye naukoemkie tekhnologii. 2017;1:12–16. (in Russ.)
  3. Berdnikov AA, Nagaitsev DS, Titkov NV. Internal combustion engine with non-traditional duty cycle. Fundamentalnye issledovaniya. 2017;1:21–25. (in Russ.)
  4. Ter-Mkrtichyan GG. Internal combustion engines with non-traditional work cycles: textbook. allowance. Moscow: MADI; 2015. (in Russ.)
  5. Five-stroke engine works and can go into production [internet] Accessed: 10.04.23. Available from: http://autoutro.ru/review/2014/11/19/pyatitaktnyj-dvigatel-rabotayet-i-mozhet-pojti-v-proizvodstvo
  6. SCUDERI™ Split-Cycle Engine – a fundamentally new scheme of a four-stroke motor with a "separate cycle" [internet] Accessed: 10.04.23. Available from: http://enginepro.ru/?p=698
  7. Berdnikov AA. Evaluation of the mobility of active road trains. Perm: Izd-vo PVI voysk natsionalnoy gvardii; 2022. (in Russ.)
  8. Belousov BN, Popov SD. Wheeled vehicles of extra large payload capacity. Design. Theory. Calculation. Moscow: MGTU im NE Baumana; 2006. (in Russ.)
  9. Belousov BN, Shukhman SB. Applied mechanics of ground traction vehicles with mechatronic systems: monograph. Moscow: Agrokonsalt; 2013. (in Russ.)
  10. Ushnurtsev SV, Keller AV. General provisions for optimizing power distribution in the transmission of military vehicles. Strategicheskaya stabilnost. 2022;2(99):57–64. (in Russ.)
  11. Lyandenburgsky VV, Shaikhov RF, Ponomarev VM, et al. Fundamentals of car design: chassis, transmission: textbook. Penza: Izd-vo PGAUS; 2014. (in Russ.)

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. Full-load curve of an internal combustion engine with specific fuel consumption areas:

下载 (59KB)
3. Fig. 2. Diagram of the engine with water injection: 1 – a crankshaft; 2, 14 – connecting rods; 3 – a main cylinder; 4, 13 – pistons; 5, 9 – intake valves; 6 – a fuel injection nozzle; 7, 11 – exhaust valves; 8 – a bypass flue; 10 – a water injection nozzle; 12 – an additional cylinder.

下载 (77KB)
4. Fig. 3. Engines with an unconventional operating cycle: a – the Scuderi two-stroke engine [6]; b – a five-stroke engine [5].

下载 (183KB)
5. Fig. 4. Diagram of vehicle transmission with a symmetrical differential.

下载 (52KB)
6. Fig. 5. Diagram of vehicle transmission with an interside differential.

下载 (55KB)
7. Fig. 6. Distribution densities of maximal torques in a manual transmission with individual drive: a – at the drive shafts of the front axle; b – at the rear axle drive shafts; – at the rigid propulsor; ▬▬▬▬ – drivetrain without regulation of value of kinematic mismatch; ▬ ▬ ▬ ▬ – drivetrain with regulation of value of kinematic mismatch.

下载 (77KB)
8. Fig. 7. The scheme of the wheel drive in the individual transmission: ПЧ – a frequency converter

下载 (58KB)

版权所有 © Eco-Vector, 2023

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

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».