ФГУП «НАМИ»
Государственный научный центр
Российской Федерации
ФГУП «НАМИ»
Государственный научный центр
Российской Федерации
Автор(ы):
Нгуен Хак Минь,аспирант1
Карпухин Кирилл Евгеньевич, канд. техн. наук, доцент1,2
Колбасов Алексей Федорович, канд. техн. наук2
Нгуен Хак Туан, Dr.3
Аффилиация:
1ФГБОУ ВО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)», г. Москва 125319, Российская Федерация
2ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ», г. Москва 125438, Российская Федерация
3Thai Nguyen University of Technology, 666, Vietnam, Thai Nguyen City, 3/2 Street
Образец цитирования:
Нгуен Хак Минь, Карпухин К.Е., Колбасов А.Ф., Нгуен Хак Туан. Проблема эксплуатации электромобилей в сложных климатических условиях // Труды НАМИ. – 2019. – № 3 (278). – С. 6–13.
Статья поступила:
11.04.2019
Опубликовано:
12.09.2019
Аннотация:
Введение. Развитие экологически чистого автотранспорта сопряжено с внедрением в их конструкцию высоковольтных источников и преобразователей электроэнергии. Источники электроэнергии представлены системами хранения и накопления электроэнергии, которые при различных условиях окружающей среды могут иметь различный КПД, что нежелательно.
Цель исследования – состоит в формировании схожих проблем, сказывающихся на работоспособности высоковольтных систем хранения и накопления электроэнергии при эксплуатации в таких регионах, как Российская Федерация и Социалистическая Республика Вьетнам.
Методология и методы. Аналитические исследования, проведённые авторами, позволили сделать выводы об актуальных проблемах распространения электромобилей и автомобилей с комбинированными энергоустановками, а также обозначить пути их решения, которые будут наиболее перспективны.
Результаты. Актуальность исследования заключается в рассмотрении проблем внедрения и эксплуатации электромобилей на территории Российской Федерации и Социалистической Республики Вьетнам, схожих для обоих регионов. Несмотря на диаметрально противоположные климатические особенности Вьетнама и России, проблема температурной стабилизации аккумуляторной батареи электрического транспортного средства имеет общий характер и требует комплексного решения. Проанализированы результаты уже имеющегося опыта и показаны негативные моменты, препятствующие развитию экологически чистых транспортных средств в частном секторе.
Практическая значимость. Определены недостатки разработки электрических автомобилей. Поставлен вопрос проблемы эксплуатации электрических транспортных средств и их рабочих характеристик в сложных условиях Российской Федерации и Вьетнама. Данная систематизация позволит создать унифицированные алгоритмы и схемы систем, позволяющие работать как в жарком, так и в холодном климате.
Ключевые слова:
электромобиль
выбросы парникового газа
альтернативные виды топлива
двигатель внутреннего сгорания
комбинированная энергоустановка
экология
энергоэффективность
Список использованных источников:
1. Rachel Мiu et all. China Leads the Way. Asia Leapfrogging in Electric Vehicles. DBS Asian Insights, number sector briefing 64, DBS Group Research, July 2018.
2. Anderson C.D. and Anderson J. Electric and hybrid cars: a history. North Carolina: McFarland & Company, 2010.
3. International Energy Agency. Hybrid and Electric Vehicles M. The Electric Drive Chauffeurs, 2017.
4. Kolbasov A., Karpukhin K., Terenchenko A., Kavalchuk I. Concept of intellectual charging system for electrical and plug-in hybrid vehicles in Russian Federation // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2018 – 012013.
5. Колбасов А.Ф., Карпухин К.Е., Дебелов В.В., Исследование инфраструктуры для личного электротранспорта: актуальные проблемы, варианты решений // Журнал автомобильных инженеров. – 2017. – № 2. – С. 36–45.
6. Global EV Outlook 2018. Towards cross-modal electrification. IEA Publications. URL: www.iea.org (дата обращения: 10.04.2019).
7. В России числится 3,6 тысячи электрокаров. Аналитическое агентство АВТОСТАТ. URL: https://www.autostat.ru/news/38371/ (дата обращения: 10.04.2019).
8. Eurasianetwork. 8 things to know about electric cars in Russia. URL: https://eurasianetwork.eu/2017/08/19/7-things-to-know-about-electric-cars-in-russia/ (дата обращения: 10.04.2019).
9. Corrigan D., Masias A. Batteries for electric and hybrid vehicles. Reddy TB Linden’s handbook of batteries, 4th edn. McGraw Hill, New York, 2011.
10. Варламов Д.О., Скворцов А.А., Хортов В.П. Обзор активных устройств балансировки, предназначенных для тяговых аккумуляторных батарей в электрическом транспорте // Журнал автомобильных инженеров. – 2016. – № 4 (99). – C. 21–23.
11. Matthew A Keyser, Pesaran А. et all. (2003). Thermal Characterization of Advanced Lithium-ion Polymer Cells. Third Advanced Automotive Battery Conference.
12. Константинов К.В., Пакушев И.С. Диагностика литий-ионных аккумуляторов // Информационные технологии XXI века. – 2015. – С. 55–61.
13. Стручков В.С., Курмаев Р.Х. Разработка перспективной системы термостатирования для электромобильного транспорта // Труды НАМИ. – 2019. – № 1 (276). – С. 29–35.
Полный текст: https://elibrary.ru/item.asp?id=39422841
Автор(ы):
Гуськов Валерий Владимирович, д-р техн. наук, профессор
Заслуженный деятель науки и техники БССР, лауреат Государственной премии Республики Беларусь в области науки и техники, профессор кафедры «Тракторы»1
Поварехо Александр Сергеевич, канд. техн. наук, доцент
доцент кафедры «Тракторы»1, зав. отделением «Автомобиле- и тракторостроение»2
Аффилиация:
1Белорусский национальный технический университет, г. Минск 220027, Республика Беларусь
2Филиал БНТУ «Научно-исследовательский политехнический институт», г. Минск 220051, Республика Беларусь
Образец цитирования:
Гуськов В.В., Поварехо А.С. Некоторые вопросы оптимизации параметров движителя многоцелевых колёсных машин // Труды НАМИ. – 2019. – № 3 (278). – С. 14–21.
Статья поступила:
15.04.2019
Опубликовано:
12.09.2019
Аннотация:
Введение. Тягово-сцепные свойства и проходимость многоцелевых колёсных машин (МКМ) по грунтовым поверхностям зависят как от параметров движителя машин, так и от физико-механических свойств поверхностей движения. В статье рассматриваются вопросы оптимизации параметров движителей таких машин в зависимости от дорожных условий и физико-механических свойств грунтовой поверхности.
Цель исследования – разработать рекомендации по оптимизации параметров движителя перспективных МКМ, предназначенных для работы и движения по грунтовым поверхностям.
Методология и методы. На основании результатов анализа современных исследований по механике грунтов при приложении к ним динамической нагрузки сформировать комплекс зависимостей, определяющих процесс взаимодействия ведомых и ведущих колёс с грунтовой поверхностью. Основными из них являются сопротивления грунтов сжатию и сдвигу при приложении динамических нагрузок. В качестве метода принято теоретическое исследование тягово-сцепных свойств и проходимости колёсных движителей при движении по грунтовым поверхностям.
Результаты и научная новизна. Результатом проведённых теоретических исследований является разработка вопросов оптимизации движителей проектируемых МКМ, предназначенных для работы и движения по грунтовым поверхностям, и обоснование алгоритма оптимизации. Новизна заключается в том, что при рассмотрении процесса взаимодействия колеса с грунтовой поверхностью применены современные зависимости сопротивлений грунта сжатию и сдвигу, основанные на использовании в качестве коэффициентов в уравнениях, описывающих указанные процессы, реальных величин, отражающих то или иное физическое состояние грунтовой поверхности, в отличие от эмпирических коэффициентов, применяемых в большинстве исследований. Также используется современное представление о замене реального колеса жёстким большего диаметра, что позволяет провести аналитические исследования в широком диапазоне параметров движителя и физико-механических характеристик грунтовой поверхности.
Практическую значимость. Приведённый алгоритм оптимизации позволяет на этапе проектирования движителя колёсной машины определить её тягово-сцепные свойства и проходимость при движении по грунтовой поверхности.
Ключевые слова:
тягово-сцепные свойства
ведущее колесо
движитель
глубина колеи
касательная сила тяги
буксование
оптимизация
тяговый коэффициент полезного действия
Список использованных источников:
1.Агейкин Я.С Проходимость автомобилей. – М.: Машиностроение, 1981. – 232 с.
2.Беккер М.Г. Введение в теорию местности колёсных машин / Пер. с англ. д-ра техн. наук В.В. Гуськова. – М.: Машиностроение, 1973. – 519 с.
3. Гуськов В.В. Оптимальные параметры сельскохозяйственных тракторов. – М.: Машиностроение, 1966. – 195 с.
4. Бойков В.П., Гуськов В.В., Жданович Ч.И. Многоцелевые гусеничные и колёсные машины. Проектирование: учеб. пособие / Под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. В.П. Бойкова. – Минск: Новое знание; М.: ИНФРА-М, 2017. – 296 с.
5. Наземные тягово-транспортные системы. Энциклопедия: В 3-х т. / И.П. Ксеневич, В.А. Гоберман, Л.А. Гоберман; Под общ. ред. И.П. Ксеневича. – М.: Машиностроение, 2003. – 775 с.
6. Хачатуров А.А., Афанасьев В.Л., Васильев В.С. и др. Динамика системы дорога – шина – автомобиль – водитель / Под общ. ред. засл. деят. науки и техники РСФСР, д-ра техн. наук, проф. А.А. Хачатурова. – М.: Машиностроение, 1976. – 535 с.
7. Кацыгин В.В. Некоторые вопросы деформации почв. Вопросы сельскохозяйственной механики. Т. XIII. – Мн.: Изд-во «Урожай», 1964. – С. 28–43.
8. Покровский Г.И. Трение и сцепление в грунтах. – М.: Стройиздат, 1941. – 170 с.
9. Проектирование полноприводных колёсных машин: Учебник для вузов: В 3-х т. Т. 1 / Б.А. Афанасьев, Б.Н. Белоусов, Г.И. Гладов и др.; Под ред. А.А. Полунгяна. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 496 с.
10. Бабков В.Ф., Бируля А.К., Сиденко В.М. Проходимость колёсных машин по грунту. – М.: Автотрансиздат, 1959. – 189 с.
11. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. – М.: Машиностроение, 1989. – 240 с.
Полный текст: https://elibrary.ru/item.asp?id=39422842
Автор(ы):
Косицын Борис Борисович, канд. техн. наук
Кафедра СМ-10 «Колёсные машины»1
Поварехо Александр Сергеевич, д-р техн. наук, профессор1
Кафедра СМ-10 «Колёсные машины»1
Мирошниченко Анатолий Васильевич, канд. техн. наук2
Падалкин Борис Васильевич, канд. техн. наук
Кафедра СМ-9 «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы»1
Стадухин Антон Алексеевич, канд. техн. наук
Кафедра СМ-9 «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы»1
Аффилиация:
1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», г. Москва 105005, Российская Федерация
2 ОКБ «Техника», г. Москва 115191, Российская Федерация
Образец цитирования:
Косицын Б.Б., Котиев Г.О., Мирошниченко А.В., Падалкин Б.В., Стадухин А.А. Определение характеристик трансмиссий колёсных и гусеничных машин с индивидуальным электроприводом ведущих колёс // Труды НАМИ. – 2019. – № 3 (278). – С. 22–35.
Статья поступила:
22.05.2019
Опубликовано:
12.09.2019
Аннотация:
Введение. В настоящее время интенсивно ведутся работы по созданию наземного вездеходного электротранспорта, в частности колёсных и гусеничных машин с индивидуальным приводом ведущих колёс. При этом научные методы обеспечения подвижности таких машин на этапе проектирования отсутствуют.
Цель исследования – разработать комплекс натурно-математического моделирования, позволяющий проводить имитацию движения колёсной, гусеничной и двухзвенной гусеничной машин в режиме «реального времени» на ЭВМ под управлением человека.
Методология и методы. В работе рассматривается метод выбора потребной механической характеристики индивидуального привода ведущих колёс колёсной, гусеничной, а также двухзвенной гусеничной машины, обеспечивающей требуемый уровень средней скорости в статистически заданных условиях движения.
Результаты и научная новизна. В статье представлены математические модели колёсной, гусеничной и двухзвенной гусеничной машин, на основе которых построен комплекс натурно-математического моделирования. Приведены зависимости, характеризующие взаимодействие движителя с опорным основанием. Описаны основные возможности комплекса натурно-математического моделирования и его состав. Для проведения численных экспериментов был разработан метод синтеза трасс, заключающийся в вычислении дорожной кривизны и коэффициентов взаимодействия с опорным основанием на основе известных статистических данных (корреляционных функций). При выполнении виртуальных заездов группой водителей-операторов производился сбор данных о режимах работы трансмиссии и средней скорости для различной максимальной мощности транспортных машин.
Практическая значимость. Обработка полученной информации позволяет сформировать требования к длительным и кратковременным режимам работы тяговых электродвигателей, а также к необходимой зоне высокого КПД. Предлагаемый метод даёт возможность выбрать характеристики электромеханической трансмиссии с учётом особенностей способа поворота колёсной, гусеничной и двухзвенной машины.
Ключевые слова:
колёсная машина
гусеничная машина
двухзвенная гусеничная машина
механическая характеристика
индивидуальный привод
тяговый электродвигатель
натурно-математическое моделирование
Список использованных источников:
1. Котиев Г.О., Чернышев Н.В., Горелов В.А. Математическая модель криволинейного движения автомобиля с колёсной формулой 8х8 при различных способах управления поворотом // Журнал автомобильных инженеров. – 2009. – № 2. – С. 34–39.
2. Котиев Г.О., Горелов В.А., Мирошниченко А.В. Математическое моделирование рабочих процессов колёсных и гусеничных машин с электромеханическими трансмиссиями / Сборник статей научно-практической конференции. – 2016. – С. 76–86.
3. Шмаков А.Ю. Прогнозирование характеристик криволинейного движения сочленённых гусеничных машин: дисс. … канд. техн. наук: 05.05.03. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. – 121 с.
4. Красненьков В.И., Харитонов С.А. Динамика криволинейного движения транспортной гусеничной машины // Труды МВТУ. – 1980. – № 339. – С. 3–67.
5. Эллис Д.Р. Управляемость автомобиля. Пер. с англ. – М.: Машиностроение, 1975. – 216 с.
6. Рождественский Ю.Л., Машков К.Ю. О формировании реакций при качении упругого колеса по недеформируемому основанию // Труды МВТУ. – 1982. – № 390. – С. 56–64.
7. Дик А.Б. Расчёт стационарных и нестационарных характеристик тормозящего колеса при движении с уводом: дис. … канд. техн. наук. – Омск: САДИ, 1988. – 224 с.
8. Раймпель Й. Шасси автомобиля. Рулевое управление. – М.: Машиностроение, 1987. – 232 с.
9. Котиев Г.О., Сарач Е.Б. Комплексное подрессоривание высокоподвижных двухзвенных гусеничных машин. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. – 184 с.
10. Чернецкий В.И. Анализ точности нелинейных систем управления. – М.: Машиностроение, 1968. – 246 с.
11. Расшепляев Ю.С., Фандиенко В.Н. Синтез моделей случайных процессов для исследования автоматических систем управления. – М.: Энергия, 1981. – 144 с.
12. Шалыгин А.С., Палагин Ю.И. Прикладные методы статистического моделирования. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1986. – 320 с.
13. Котиев Г.О., Мирошниченко А.В., Стадухин А.А. Определение скоростных диапазонов многоцелевых колёсных и гусеничных машин с электромеханической трансмиссией // Труды НАМИ. – 2017. – № 3 (270). – С. 51–55.
14. Платонов В.Ф., Леиашвили Г.Р. Гусеничные и колёсные транспортно-тяговые машины. – М.: Машиностроение, 1986. – 296 с.
Полный текст: https://elibrary.ru/item.asp?id=39422843
Автор(ы):
Коростелев Сергей Анатольевич, д-р техн. наук, доцент1
Медведев Юрий Владимирович, инженер1
Аффилиация:
1 ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», г. Барнаул 656038, Российская Федерация
Образец цитирования:
Коростелев С.А., Медведев Ю.В. Напряжённо-деформированное состояние внешней шины поддерживающего катка гусеничного движителя // Труды НАМИ. – 2019. – № 3 (278). – С. 36–42.
Статья поступила:
08.07.2019
Опубликовано:
12.09.2019
Аннотация:
Введение.В конструкции гусеничного движителя применяют поддерживающие катки с внешней резиновой шиной. Долговечность поддерживающего катка лимитируется долговечностью резинового элемента. Причинами разрушения резиновой шины становятся износ внешней поверхности и усталостное разрушение резины. Для оценки величины указанных факторов необходимо знать напряжённо-деформированное состояние резинового элемента внешней шины.
Цель исследования –оценить влияние конструктивных параметров резиновой шины поддерживающего катка, а именно, угла наклона образующей боковой поверхности резинового элемента на его напряжённо-деформированное состояние и работу сил трения в области контакта резинового элемента с беговой дорожкой звена.
Методология и методы. При определении напряжённо-деформированного состояния механические свойства резины при больших деформациях описываются нео-Гуковым потенциалом. Величина радиальной силы, действующей на поддерживающий каток, задаётся с учётом динамических нагрузок при колебаниях свободной ветви гусеницы.
Результаты и научная новизна. Для рассмотренных вариантов конструкции резинового элемента определены: удельная энергия деформации; перемещения поверхности резинового элемента в области контакта с беговой дорожкой; давление в контакте резинового элемента и беговой дорожки; работа сил трения при перемещении резины в области контакта с беговой дорожкой трака. Показано, что области концентрации удельной энергии деформации и области максимальной удельной работы сил трения на поверхности резинового элемента с наклоном образующей боковой поверхности 10° и 15° совпадают.
Практическая значимость. На основании полученных результатов показано преимущество сечения трапецеидальной формы с углом наклона образующей боковой поверхности резинового элемента 20°.
Ключевые слова:
поддерживающий каток
гусеничный движитель
резиновый элемент
напряжённо-деформированное состояние
удельная энергия деформации
Список использованных источников:
1. Шарипов В.М. Конструирование и расчёт тракторов. – М.: Машиностроение, 2009. – 752 с.
2. Анилович В.Я., Водолажченко Ю.Т. Конструирование и расчёт сельскохозяйственных тракторов / Изд. 2-е, доп. – М.: Машиностроение, 1976. – 456 с.
3. Коростелев С.А. Оценка напряжённо-деформированного состояния резинового элемента РМШ гусеничного движителя при сборке и кручении // Тракторы и сельхозмашины. – 2010. – № 11. – С. 26–29.
4. Коростелев С.А. Влияние радиальной и осевой деформации резинового элемента РМШ гусеничного движителя на его напряжённо-деформированное состояние // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2012. – Т. 14. – № 1-2. – С. 378–380.
5. Коростелев С.А. Долговечность и оптимальное проектирование гусеничного движителя с резинометаллическими элементами: дисс. ... д-ра техн. наук: Барнаул, 2017. – 358 с.
6. Mooney M., 1940, A theory of large elastic deformation, Journal of Applied Physics, 11(9), pp. 582–592.
7. Allen P. Models for Dynamic Simulation of Tank Track Components Ph.D. thesis. Defence College of Management and Technology. – Granfield University, 2006. – 145 p.
8. Бартенев Г.М., Лаврентьев В.В. Трение и износ полимеров. – Л.: Химия, 1972. – 240 с.
9. Бродский Г.И., Бартенев Г.М., Евстратов В.Ф., Сахновский Н.Л., Слюдиков Л.Д. Истирание резин. – М.: Химия, 1975. – 240 с.
Полный текст: https://elibrary.ru/item.asp?id=39422844
Автор(ы):
Костюкович Геннадий Александрович, канд. техн. наук
заместитель директора по техническому развитию1
Кипнис Марат Ефимович,инженер 1
Носов Сергей Александрович,инженер 1
консультант 2
Савельев Валерий Алексеевич,канд. техн. наук
старший научный сотрудник управления «Исследования и испытания силовых агрегатов и их компонентов» испытательного центра продукции автомобилестроения 3
Аффилиация:
1 ОАО «Белкард», г. Гродно 230026, Республика Беларусь
2 ООО «Викон-Авто», г. Чкаловск 606541, Нижегородская область, Российская Федерация
3 ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ», г. Москва 125438, Российская Федерация
Образец цитирования:
Костюкович Г.А., Кипнис М.Е., Носов С.А., Савельев В.А. Карданные передачи ОАО «Белкард» и перспективы развития их конструкций // Труды НАМИ. – 2019. – № 3 (278). – С. 43–52.
Статья поступила:
04.06.2019
Опубликовано:
12.09.2019
Аннотация:
Введение. Карданная передача – мощный генератор крутильных и изгибных колебаний, ощущаемых субъективно как вибрации и воздействующих на собственные узлы и конструктивно связанные с ней механизмы транспортного средства. Крутильные, изгибные и продольные колебания системы «карданная передача» являются основной причиной износа контактирующих поверхностей узлов и их элементов, находящихся под воздействием силовых факторов – нормальных сил и крутящих моментов. Одной из основных причин выхода из строя карданной передачи является износ её узлов и деталей, приводящий к необходимости решения комплекса задач.
Цель исследования - повысить качество карданных передач производства ОАО «Белкард».
Методология и методы. Разработка конструкций карданных передач нового поколения с изменением технологии изготовления их элементов и применением прогрессивных материалов.
Результаты и научная новизна. Новые решения нашли применение в конструкции и технологии изготовления шарнирного узла. Для изготовления крестовин шарнирного узла впервые в практике автомобилестроительных предприятий Союзного государства использована сталь пониженной прокаливаемости 60ПП, в результате получены более высокие технико-экономические показатели шарнирного узла. На современном уровне решена проблема подвижного шлицевого соединения карданной передачи, в конструкции которой использовано антифрикционное полимерное покрытие шлицев и эффективное уплотнение этого соединения. С целью повышения надёжности соединения карданной передачи и сопрягаемых агрегатов разработаны фланец-вилки с торцовыми зубьями. Отмечается, что перспективное направление развития карданных передач – это использование в их конструкциях шарниров равных угловых скоростей и труб карданных валов из полимерных композиционных материалов. Создан автоматизированный виртуальный испытательный комплекс. Приоритет новых конструкций автокомпонентов и разработанных технологий защищён патентами Республики Беларусь, Российской Федерации, Украины.
Практическая значимость. Разработана и утверждена в установленном порядке нормативная документация, регламентирующая технологию изготовления и контроль качества. Новые конструкции типизированы по передаваемому крутящему моменту, размерам шарниров, шлицевым соединениям, присоединительным элементам. Автоматизированный виртуальный испытательный комплекс позволяет сократить сроки разработки новых конструкций карданных передач.
Ключевые слова:
карданная передача
шарнир
шлицевое соединение
крестовина
износ
факторы изнашивания
долговечность
Список использованных источников:
1. Малаховский Я.Э., Лапин А.А., Веденеев Н.К. Карданные передачи. – М.: Машгиз, 1962. – 156 с.
2. Беркер А.Х. Проектирование универсальных шарниров и ведущих валов. – Л.: Машиностроение, 1984. – 464 с.
3. Иванов С.Н. Трансмиссионные валы нового поколения // Автомобильная промышленность. – 1998. – № 11. – С. 23–27.
4. Кравченко В.И., Костюкович Г.А., Струк В.А. Карданные передачи. Конструкция. Материалы. Применение. – Мн.: Тэхналогiя, 2006. – 409 с.
5. Иванов С.Н. Карданные передачи ведущих валов трансмиссий машин и систем (конструкции, теория, расчёт, испытания, эксплуатация, ремонт). – М.: Изд-во ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ», 2014. – 232 с.
6. Saveliev V.A. Critical speed of propshaft and effect of forced synchronization in transmission of straight-four engine vehicles // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 386 (2018) 012005. – DOI: 10.1088/1757–899X/386/1/012005.
7. Иванов С.Н., Савельев В.А., Кочешков Н.П. Особенности расчёта карданной передачи с целью обеспечения её безопасной работы в процессе эксплуатации // Журнал ААИ. – 2010. – № 5 (64). – С. 46–48.
8. Заславский О.Я. Системный подход как метод исследования долговечности карданной передачи // Автомобильная промышленность. – 1981. – № 11. – С. 21–24.
9. Шепеляковский К.З. Самоотпуск при высокочастотной закалке. – М.: Машгиз. – 1955. – 216 с.
10. Костюкович Г.А. Технология изготовления крестовин карданных валов из стали пониженной прокаливаемости 60ПП // Веснiк ГрДУ. – 2003. – № 1. – С. 68–74.
11. Hoffmann W. Faserverbundwerkstoff in Antriebsstrang. Fibre Composite in Driveline // Automobiltechnische Zeitschrift. – 91 (1989). – No. 3. – P. 149–152.
12. Иванов С.Н., Савельев В.А., Кочешков Н.П. Карданные передачи трансмиссий. Перспективы и проблемы // Автомобильная промышленность. – 1988. – № 12. – С. 20–21.
13. Иванов С.Н., Соколов О.В. Карданные валы с трубами из композиционного материала // Автомобильная промышленность. – 1986. – № 1. – С. 19–20.
14. Савельев В.А. Особенности расчёта листовых рессор и труб карданных валов из гибридных полимерных композиционных материалов // Труды НАМИ. – 1989. – № 207. – С. 83–92.
15. Лютцау В.Г., Махутов Н.А., Полилов А.Н. Проблемы и перспективы применения композитных материалов в машиностроении // Машиноведение. – 1988. – № 2. – С. 3–11.
16. Мельников В. BMW M3/M4: совершенство? // Авторевю. – 2014. – № 11. – С. 26–29.
Полный текст: https://elibrary.ru/item.asp?id=39422845
Автор(ы):
Чичекин Илья Викторович,канд. техн. наук, доцент1
Левенков Ярослав Юрьевич,канд. техн. наук, доцент1
Зуенков Павел Игоревич,студент1
Максимов Роман Олегович,студент1
Аффилиация:
1 Кафедра СМ-10 «Колёсные машины», Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», г. Москва 105005, Российская Федерация
Образец цитирования:
Чичекин И.В., Левенков Я.Ю., Зуенков П.И., Максимов Р.О. Формирование закона управления углом поворота рулевого колеса для поддержания заданной траектории движения автомобиля // Труды НАМИ. – 2019. – № 3 (278). – С. 53–61.
Статья поступила:
24.04.2019
Опубликовано:
12.09.2019
Аннотация:
Введение. Объектом исследования является система управления изменением траектории движения автомобиля. Предмет исследования – способы поддержания заданной траектории движения автомобиля на основе метода расчёта динамики твёрдых тел. Исследование влияния трансмиссии и подвески на изменение траектории движения автомобиля не рассматривается и выходит за рамки данной статьи.
Цель исследования - разработать модель управления изменением траектории движения автомобиля на примере двухосного полноприводного грузового автомобиля, включающую подсистемы – трансмиссию, систему подрессоривания и рулевое управление.
Методология и методы. Транспортное средство описывалось как система твёрдых тел, связанных шарнирами и силовыми взаимодействиями из библиотеки типовых элементов программного комплекса. По данному описанию системы программный комплекс автоматически формировал системы уравнений движения и связей. Решение уравнений производилось при помощи неявного численного метода с переменным шагом и с автоматическим контролем точности.
Результаты и научная новизна. В работе рассматривается формирование закона управления углом поворота рулевого колеса для поддержания заданной траектории движения. Приводятся подробное описание разработанной упрощённой модели управления и аналитические зависимости – для настройки параметров модели. Показан пример выбора коэффициентов для её настройки, предложены рекомендации для других типов расчётных режимов. В работе выполнен расчёт одного расчётного случая, соответствующего переставке автомобиля с последующим возвращением в первоначальную полосу движения. На этом примере доказана адекватность работы модели.
Практическая значимость. Разработанная математическая модель может использоваться в системах расчёта динамики твёрдых тел при моделировании автомобилей, управляемых водителем, беспилотных автомобилей и адаптивных систем помощи водителю. Динамические модели используются для расчёта нагрузок на несущую систему автомобиля, детали систем подрессоривания и рулевого управления и т.п.
Ключевые слова:
рулевое управление
модель водителя
автомобиль
подвеска
рулевое управление
математическое моделирование
расчёт динамики твёрдых тел
Список использованных источников:
1. Гинцбург Л.Л. Устойчивость и управляемость автомобиля. Виртуальный анализ. – М.: ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ», 2013. – 272 с.
2. Жилейкин М.М., Шинкаренко В.А. Качественный анализ методов повышения управляемости и устойчивости колёсных машин // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2015. – № 1. – С. 42–48.
3. Гладов Г.И., Петренко А.М. Специальные транспортные средства. Теория. – М.: Академкнига, 2006. – 215 с.
4. Горелов В.А. Математическое моделирование движения многозвенных колёсных транспортных комплексов с учётом особенностей конструкций сцепных устройств // Наука и образование: научное издание МГТУ им Н.Э. Баумана. – 2012. – Вып. 2. – № 77-30569. – С. 14.
5. Жилейкин М.М., Чулюкин А.О. Повышение устойчивости движения двухосных автомобилей за счёт автоматической коррекции углов поворота управляемых колёс (подруливания) // Промышленные АСУ и контроллеры. – 2015. – № 1. – С. 42–52.
6. Данилов И.К., Коноплёв В.Н., Косой А.С. Основы проектирования автотранспортных средств: учебное пособие. – М.: Российский университет дружбы народов, 2018. – 87 с.: ил.
7. Ларин В.В. Теория движения полноприводных колёсных машин: учебник. – М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. – 392 c.: ил.
8. Карташов А.Б., Левенков Я.Ю., Чичекин И.В., Газизулин Р.Л. Разработка механической обратной связи рулевого управления шарнирно сочленённого транспортного средства // Справочник. Инженерный журнал с приложением. – 2018. – № 7 (256). – С. 25–31.
9. Вдовин Д.С., Чичекин И.В., Поздняков Т.Д. Виртуальный стенд для определения нагрузок на рулевое управление автомобиля // Инженерный журнал: наука и инновации. – 2017. – № 8 (68). – С. 3.
10. Вдовин Д.С., Чичекин И.В., Левенков Я.Ю. Прогнозирование усталостной долговечности элементов подвески полуприцепа на ранних стадиях проектирования // Труды НАМИ. – 2019. – № 2. – С. 14–23.
11. Vdovin D.S., Chichekin I.V., Levenkov Y.Y., Shabolin M.L. Automation of wheeled vehicles load bearing frames finite-element models loading procedure by using inertia relief method and vehicle multi-body dynamics model // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2019. – Vol. 534. – Iss. 1. – Art. no. 012024.
12. Levenkov Y.Y., Vol’skaya N.S., Rusanov O.A. Simulation of the tire enveloping properties in case of the unmanned car wheel interaction with a rigid uneven surface // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2019. – Vol. 534. – Art. no. 012023.
13. Volskaya N.S., Chichekin I.V. Dynamic model of the robotic vehicle motion on a deformable irregular terrain // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2019. – Vol. 534. – Art. no. 012022.
14. Вдовин Д.С., Чичекин И.В., Левенков Я.Ю. Автоматизация нагружения конечно-элементных моделей несущих систем колёсных машин с применением метода инерционной разгрузки и твердотельной динамической модели автомобиля // Труды НАМИ. – 2018. – № 1 (272). – С. 36–50.
15. Чичекин И.В., Максимов Р.О. Моделирование работы автомобильного дифференциала в системе расчёта динамики твёрдых тел // Известия Московского государственного технического университета МАМИ. – 2019. – № 2 (40). – С. 80–87.
16. Naunheimer H. et al. Automotive Transmissions, 2nd ed., DOI 10.1007/978-3-642-16214-5, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011.
17. Chassis Handbook: Fundamentals, Driving Dynamics, Components, Mechatronics, Perspectives. Bernd Heißing | Metin Ersoy (Eds.) (ATZ/MTZ-Fachbuch) 2011th Edition, 591 pages.
18. Pacejka H.B. Tyre and Vehicle Dynamics. Second Edition. – Butterworth-Heinemann, Oxford, 2006.
19. Pacejka H.B., I.J.M. Besselink. Magic Formula Tyre model with Transient Properties // Supplement to Vehicle System Dynamics. – 1997. – Vol. 27. – P. 234–249.
20. TNO Automotive: “MF-Tool 6.1 User Manual”, TNO Automotive. – The Netherlands, 2008.
21. ГОСТ 31507-2012 Автотранспортные средства. Управляемость и устойчивость. Технические требования. Методы испытаний. – Введ. 2013–09–01. – М.: Стандартинформ, 2013. – 51 с.
Полный текст: https://elibrary.ru/item.asp?id=39422846
Автор(ы):
Жаров Александр Викторович, канд. техн. наук, профессор1
Горшков Роман Владимирович, аспирант1
Савинский Николай Геннадьевич, канд. хим. наук, старший научный сотрудник2
Аффилиация:
1 Ярославский государственный технический университет, г. Ярославль 150023, Российская Федерация
2 Ярославский филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Физико-технологического института имени К.А. Валиева Российской академии наук, г. Ярославль 150007, Российская Федерация
Образец цитирования:
Жаров А.В., Горшков Р.В., Савинский Н.Г. Особенности теплоотдачи в системе охлаждения двигателя с теплоносителем, содержащим наночастицы мультиграфена // Труды НАМИ. – 2019. – № 3 (278). – С. 62–70.
Статья поступила:
17.05.2019
Опубликовано:
12.09.2019
Аннотация:
Введение. Снижение температур теплонагруженных деталей форсированных перспективных дизелей для повышения их надёжности требует увеличения интенсивности теплоотдачи в их полостях охлаждения. Для этого были созданы теплоносители с увеличенным коэффициентом теплопроводности, представляющие собой устойчивые стабильные двухфазные суспензии на основе водного раствора этиленгликоля и твёрдых наночастиц мультиграфена с высоким коэффициентом теплопроводности.
Цель исследования — численное и экспериментальное определение влияния на теплоотдачу повышенного коэффициента теплопроводности двухфазных теплоносителей «базовая жидкость – твёрдые наночастицы мультиграфена» при режимных условиях, характерных при работе системы охлаждения двигателя, которые моделировались на экспериментальной установке и с использованием компьютерного CFD-моделирования. Коэффициенты теплоотдачи от нагретой стенки к базовой жидкости и к двухфазному теплоносителю при повышенном его коэффициенте теплопроводности сравнивались между собой при одинаковых условиях испытания.
Методология и методы. На экспериментальной установке, работающей в условиях стационарного режима теплообмена, измерялись температуры жидкости и металлической стенки испытательной секции. При этом обеспечивалась неизменность параметров, которые имеют место в системах охлаждения двигателей: схема омывания нагретой стенки, конструктивные особенности полости охлаждения, искусственная турбулизация потока жидкости и пр. При определении трёхмерных полей скоростей охлаждающей жидкости по длине испытуемой секции, а также температур жидкости и стенки в любой точке расчётной модели выполнялась численная оценка коэффициента теплоотдачи для теплоносителей компьютерным моделированием по методу вычислительной гидродинамики (CFD).
Результаты. Установлено влияние на теплоотдачу повышенного коэффициента теплопроводности теплоносителей с частицами мультиграфена. Наличие наночастиц мультиграфена в суспензии, имеющей коэффициент теплопроводности 0,85 Вт/м·К, привело к увеличению интенсивности теплоотдачи на 30% по сравнению с базовой жидкостью. Полученные экспериментальные результаты были обработаны в числах подобия, что позволило получить критериальное уравнение для теплоотдачи при вынужденной конвекции и турбулентном режиме течения суспензий «жидкость – твёрдые частицы».
Научная новизна обусловлена получением новых данных по теплоотдаче от нагретой стенки к двухфазным теплоносителям «базовая жидкость – твёрдые наночастицы мультиграфена», а также предложением нового критериального уравнения для расчёта интенсивности теплоотдачи в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания при применении таких двухфазных теплоносителей с увеличенным коэффициентом теплопроводности.
Практическая значимость. результатов работы заключается в повышении надёжности и обеспечении работоспособности перспективных форсированных двигателей за счёт снижения высоких температур деталей, ограничивающих камеру сгорания. Повышение интенсивности теплоотдачи в систему охлаждения позволит снизить объём охлаждающей жидкости в контуре и улучшить массогабаритные и теплоэнергетические характеристики теплообменных аппаратов системы.
Ключевые слова:
охлаждающая наножидкость
двигатель внутреннего сгорания
система охлаждения
наночастицы мультиграфена
интенсификация теплоотдачи
экспериментальная установка
критериальное уравнение
температура
Список использованных источников:
1. Жаров А.В., Горшков Р.В., Савинский Н.Г. Теплоноситель с наночастицами мультиграфена для интенсификации процессов теплообмена в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания // Труды НАМИ. – 2018. – № 4 (275). – С. 48–56.
2. Горшков Р.В., Жаров А.В., Скосарь В.В. Влияние концентрации наночастиц мультиграфена в теплоносителе систем охлаждения судовых и транспортных энергетических установок на его вязкость // Вестник Государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. – 2019. – Т. 11. – № 1. – С. 121–129.
3. Горшков Р.В., Жаров А.В., Савинский Н.Г. Влияние концентрации наночастиц мультиграфена в теплоносителе на теплоотдачу в системах охлаждения тепловых двигателей / Сборник докладов международной научно-технической конференции «8-е Луканинские чтения. Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса». – 2019. – С. 462–472.
4. Emad Sadeghinezhad, Mohammad Mehrali, R. Saidur, Mehdi Mehrali, Sara Tahan Latibari, Amir Reza Akhiani, Hendrik Simon Cornelis Metselaar. A comprehensive review on graphene nanofluids: Recent research, development and applications // Energy Conversion and Management. – Vol. 111. – 2016. – P. 466–487.
5. Горшков Р.В., Жаров А.В., Павлов А.А., Фавстов В.С. Экспериментальное определение коэффициента теплоотдачи жидкостей / Сборник материалов IV научно-практической конференции «История и перспективы развития транспорта на севере России». – 2015. – С. 16–19.
6. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М: Энергия, 1977. – 344 c.
7. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. В 2-х т.: Пер. с англ. – М.: Мир, 1991. – Т. 1. – 504 с., ил.
8. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. В 2-х т.: Пер. с англ. – М.: Мир, 1991. – Т. 2. – 552 с., ил.
9. Tessy Theres Baby. Enhanced convective heat transfer using graphene dispersed nanofluids // Nanoscale Research Letters. – Vol. 6. – 2011. – P. 289.
10. Emad Sadeghinezhad, Hussein Togun, Mohammad Mehrali, Parvaneh Sadeghi Nejad, Sara Tahan Latibari, Tuqa Abdulrazzaq, S.N. Kazi, Hendrik Simon Cornelis Metselaar. An experimental and numerical investigation of heat transfer enhancement for graphene nanoplatelets nanofluids in turbulent flow conditions // International Journal of Heat and Mass Transfer. – Vol. 81. – 2015. – P. 41–51.
11. Sadeghinezhad Emad, Mehrali Mohammad, Tahan Latibari Sara, Mehrali Mehdi, Kazi S.N., Oon Sean, Metselaar Hendrik. Experimental Investigation of Convective Heat Transfer Using Graphene Nanoplatelet Based Nanofluids under Turbulent Flow Conditions // Industrial & Engineering Chemistry Research. – Vol. 53. – 2014. – P. 12455–12465.
12. Khajeh Arzani Hamed, Amiri Ahmad, Arzani Hamid Khajeh, Rozali Shaifulazuar Bin, Kazi S.N., Badarudin A. Toward improved heat transfer performance of annular heat exchangers with water/ethylene glycolbased nanofluids containing graphene nanoplatelets // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. – Vol. 126. – 2016. – P. 1427–1436.
13. Hossein Akhavan-Zanjani, Majid Saffar-Avval, Mohsen Mansourkiaei, Mohammad Ahadi, Farhad Sharif. Turbulent Convective Heat Transfer and Pressure Drop of Graphene–Water Nanofluid Flowing Inside a Horizontal Circular Tube // Journal of Dispersion Science and Technology. – Vol. 35. – 2014. – P. 1230–1240.
14. Mohammad Mehrali, Emad Sadeghinezhad, Marc A. Rosen, Amir Reza Akhiani, Sara Tahan Latibari, Mehdi Mehrali, Hendrik Simon Cornelis Metselaar. Heat transfer and entropy generation for laminar forced convection flow of graphene nanoplatelets nanofluids in a horizontal tube // International Communications in Heat and Mass Transfer. – Vol. 66. – 2015. – P. 23–31.
Полный текст: https://elibrary.ru/item.asp?id=39422847
Автор(ы):
Вершина Георгий Александрович, канд. техн. наук, доцент1
Быстренков Олег Сергеевич, аспирант1
Аффилиация:
1 Белорусский национальный технический университет, г. Минск 220013, Республика Беларусь
Образец цитирования:
Вершина Г.А., Быстренков О.С. Исследование технико-экономических параметров газодизельного двигателя с возможностью применения современной топливной системы подачи жидкого газового топлива в цилиндры двигателя // Труды НАМИ. – 2019. – № 3 (278). – С. 71–77.
Статья поступила:
14.05.2019
Опубликовано:
12.09.2019
Аннотация:
Введение. В качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания могут применяться следующие газы: пропан, бутан, метан. В зависимости от состояния, в котором находится газ, будут различаться системы топливоподачи двигателя. В настоящее время принято выделять шесть поколений топливных систем, которые применяются для подачи газового топлива в двигатель.
Цель исследования — провести исследование газовых топлив и современной (шестое поколение газобалонного оборудования (ГБО)) газовой топливной системы с возможностью её работы по газодизельному процессу. Выполнить моделирование рабочего процесса газодизельного двигателя с целью исследования технико-экономических показателей работы двигателя.
Методология и методы. Исследование проводилось математическими методами и методом натурного эксперимента.
Результаты и научная новизна. Проведён сравнительный анализ свойств газов, применяемых в двигателях внутреннего сгорания в качестве топлива. Рассмотрена современная топливная система газового двигателя и вариант её работы по газодизельному процессу. Выполнено моделирование рабочего процесса газодизельного двигателя. Результаты расчётного исследования подтверждаются данными, полученными в ходе натурного эксперимента (испытания двигателя ГД-243).
Практическая значимость. Предложен вариант работы современной (шестое поколение ГБО) топливной системы по газодизельному процессу (новый объект), а также получена новая зависимость влияния величины запальной порции дизельного топлива на низшую теплоту сгорания единицы смеси (к примеру, 1 кг) газового (пропан-бутан) и дизельного топлив, и, как следствие, на мощность и расход топлива двигателя. Полученные результаты могут быть интересны специалистам в соответствующем направлении.
Ключевые слова:
газовое топливо
дизельное топливо
топливная система
испаритель
смесительная камера
экологические нормы
клапан
впрыск
газодизельный двигатель
электронный блок управления
Список использованных источников:
1. Лукшо В.А., Теренченко А.С., Филипосянц Е.Р., Корнилов Г.С., Миронов М.В. Газодизели НАМИ // Автомобильная промышленность. – 2013. – № 10. – С. 18–21.
2. Генкин К.И. Газовые двигатели. – М.: Машиностроение, 1977. – 196 с.
3. Самоль Г.И., Гольдблат И.И. Газобаллонные автомобили. – М.: Автотрансиздат, 1961. – 142 с.
4. Генкин К.И. Газовые двигатели. – М.: Машгиз, 1962. – 116 с.
5. Демьянов Л.А., Сарафанов С.К. Многотопливные двигатели. – М.: Воениздат, 1968. – 104 с.
6. Газобаллонные автомобили / Е. Г. Григорьев [и др.]; под общ. ред. И.А. Хороманской. – М.: Машиностроение, 1989. – 216 с.
7. Лукьяненко Н.Зачем смешивают пропан и бутан – свойства сжиженных углеводородных газов. URL: http://промтехгаз.рф/zachem-smeshivayut-propani-butan-svoy/ (дата обращения: 11.03.2019).
8. Коллеров Л.К. Газовые двигатели поршневого типа. – Л.: Машиностроение, 1968. – 248 с.
9. Shangrong. URL: http://rhcylinder.ru/product-3-lng-cylinder-for-vehicle/159923/ (дата обращения: 11.03.2019).
10. Поколения ГБО. URL: http://avto-blogger.ru/poleznoe/pokoleniya-gbo-razberem-evolyuciyu-ot-1-do-6-pokoleniya.html (дата обращения: 11.03.2019).
11. Все про ГБО 6 поколения, преимущества и недостатки. URL: https://autotopik.ru/obuchenie/750-gbo-6-pokoleniya.html (дата обращения: 11.03.2019).
12. Газодизель ГД-243. Технические условия: ТУ BY 101326441.218-2015. – Введ. 03.11.15. – Минск: ОАО «УКХ «ММЗ», 2015. – 30 с.
Полный текст: https://elibrary.ru/item.asp?id=39422848
Автор(ы):
Козлов Ю.И.1
Аффилиация:
1 ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ», г. Москва 125438, Российская Федерация
Образец цитирования:
Козлов Ю.И. Трасса // Труды НАМИ. – 2019. – № 3 (278). – С. 78–88.
Статья поступила:
02.07.2019
Опубликовано:
12.09.2019
Полный текст: https://elibrary.ru/item.asp?id=39422849
