Запропоновано математичну модель процесу перетікання заряду на такті стиску в надпоршневій порожнині двигуна з іскровим запаленням (ІЗ) та напіврозділеною камерою згоряння (КЗ), розташованою у головці циліндра. Уточнено математичні моделі процесів об'ємно-плівкового сумішоутворення в двигунах з ІЗ у разі безпосереднього впорскування палива (БВП). Розроблено метод оцінки ступеня розшарування заряду в двигунах з ІЗ і внутрішнім сумішоутворенням. Визначено особливості впливу організації об'ємного, об'ємно-плівкового та плівкового сумішоутворення в двигунах з ІЗ у разі БВП та розшарування заряду на показники робочих процесів. Запропоновано спосіб організації розшарування заряду за плівкового сумішоутворення в двотактному двигуні з ІЗ у разі БВП за допомогою якісного та змішаного регулювання потужності за умов використання палив широкого фракційного складу.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичну базу для алгоритмів геометричного моделювання профілів роторів і корпусів виробів класу роторних двигунів або компресорів, принцип дії яких базується на схемах планетарних механізмів. Запропоновано метод визначення взаємоспряжених кривих, складовими якого є способи точного опису: двох обвідних сім'ї кривих, утворених в результаті обкатки епітрохоїдою за схемою планетарного механізму; двох обвідних сім'ї кривих, утворених в результаті абкатки гіпотрохоїдою за схемою планетарного механізму; класифікації сім'ї профілів роторів і корпусів виробів класу роторних двигунів або компресорів залежно від відношення радіусів ділильних кіл планетарного механізму.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано новий спосіб розв'язання задачі геометричного моделювання аттрактора Лоренца як математичного апарату дослідження теплових конвективних потоків рідини в прямокутному каналі. Створено метод пошуку періодичних орбіт аттрактора Лоренца за допомогою процесора Maple, що дозволило удосконалити розрахунки теплових конвективних потоків рідини в прямокутному каналі. Складено програму розв'язання системи рівнянь Лоренца за заданими початковими умовами, за допомогою якої розширено клас рівнянь, які використовуються у прикладній геометрії. Побудовано на площині за допомогою розв'язків системи Лоренца аналоги комірок Бенара, за допомогою яких розширено клас геометричних об'єктів, які застосовуються у методах прикладної геометрії. Складено описи зображень роздільних поверхонь, що обмежуть гілки кривих аттрактора Лоренца. Створено алгоритми анімації зображень формоутворення аттрактора Лоренца залежно від його параметрів. Результати наукового дослідження впроваджено на Державному підприємстві Білоцерківський завод "Еталон" під час проектування імпульсного теплового гідравлічного впорскувача таранного типу, а також в навчальний процес кафедри інженерної та аварійно-рятувальної техніки Університету цивільного захисту України.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові основи та створено методи аналізу ефективності когенераційних схем і установок на базі поршневих теплових двигунів. Висвітлено основні переваги та недоліки застосування децентралізованих когенераційних джерел енергозабезпечення. На підставі проаналізованих праць з даної тематики показано динаміку збільшення когенераційних потужностей в європейському співтоваристві у зв'язку зі стійкою тенденцією до збільшення виробництва та споживання енергії. Розглянуто понятійний апарат щодо когенерації та запропоновано її визначення. Для проведення аналізу ефективності когенераційних технологій запропоновано чотири групи показників ефективності, а саме: енергетичних, економічних, технологічних і екологічних. Для визначення енергетичних показників ефективності запропоновано метод термодинамічного й ексергетичного аналізу. На підставі енергетичних, екологічних і технологічних показників ефективності проведено порівняльний аналіз і запропоновано схеми й устаткування в діапазоні електричної та/або теплової потужності до 20 МВт. Розраховано тепловий баланс схем конкретної реалізації реформування комунального енергозабезпечення. З використанням нормативного методу поділу витрат на вироблення електричної та теплової енергії визначено показники економічної ефективності для кожного типу устаткування.

  Скачати повний текст

Розглянуто актуальні питання щодо забезпечення якості деталей поршневої групи за умов механічної обробки на підставі принципів оперативного прогнозування точності та стабільності технологічних процесів. Встановлено, що прогнозування якості механічної обробки поршнів треба здійснювати з урахуванням нестаціонарності динаміки процесу. Для оперативного прогнозування якості виготовлення поршнів двигунів внутрішнього згоряння за умов нестаціонарності обгрунтовано можливість використання сучасних систем штучного інтелекту - нейронних мереж, які здатні обробляти неповну, зашумлену та суперечливу інформацію. Апробовано за виробничих умов та запропоновано метод оперативного прогнозування точності та стабільності технологічного процесу токарської обробки високоточних виробів, який робить можливим без урахування ймовірних характеристик передбачення стану процесу у межах або за межами регулювання, визначення на контрольній карті, а також провадження соціального та вибіркового контролю якості поршнів. Для короткотермінового прогнозування комплексних показників якості продукції наведено методику використання нейронних мереж, що включає: вибір техніко-економічних факторів керування виробничим процесом виготовлення продукції; проведення кореляційного аналізу тимчасових рядів вибраних факторів і прогнозованих показників; навчання, налагодження та експлуатація нейронної мережі. З урахуванням проведених досліджень і чинного законодавства розроблено нормативну документацію з метою застосування нейронних мереж для інформаційної підтримки системи управління якістю продукції та прогнозування стабільності технологічних процесів виготовлення високоточних відповідальних деталей.

  Скачати повний текст

Вирішено актуальну народногосподарську проблему стосовно підвищення якості керування та кількісних показників ефективності автоматизованих виробничих випробувань двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ), зокрема, скорочення строків і витрат на випробування шляхом створення методів ідентифікації стохастичних об'єктів і процесів випробувань. Запропоновано метод підвищення якості керування та кількісних показників ефективності зазначених випробувань ДВЗ. Розроблено метод ідентифікації багатовимірних стохастичних об'єктів і процесів під час випробувань. Створено математичне забезпечення для керування технологічним процесом автоматизованих виробничих випробувань, а також для системи інтелектуальної підтримки прийняття рішень за їх результатами. Обгрунтовано новий обчислювальний алгоритм для визначення надійності даних випробувань залежно від значень похибок моделювання об'єктів випробувань.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено методику визначення й обробки інформаційного сигналу, який характеризує поточний функціональний стан паливної системи дизельних агрегатів (ДА). Синтезовано та перевірено оригінальний алгоритм компенсації гармонічних складових інформаційного сигналу у разі впливу на корисний сигнал перехресних зв'язків. Установлено функціональну залежність зміни залишкового ресурсу предмету контролю за умов кількісної зміни амплітули вібросигналу у момент відкривання форсунки ДА.

  Скачати повний текст

Здійснено детальне вивчення динамічних моделей газодизель-генераторних агрегатів (ГДГА) з метою підвищення якості системи розподілу активної потужності паралельно працюючих ГДГА. Синтезовано структуру ГДГА та їх системи керування. Розроблено нелінійну математичну модель ГДГА, систему керування ГДГА, адаптивну нелінійну систему керування ГДГА та нечіткий ПІД-регулятор з використанням експериментальних даних, що дозволило створити необхідні апаратно-програмні засоби для стабілізації обертів ГДГА, а також системи керування, що забезпечують стійкість паралельної роботи ГДГА. Це дало змогу підвищити встановлені потужності ГДГА та розширити сфери їх застосування. Розроблено методологію спільної взаємодії пристроїв силової електроенергетики і мікропроцесорних систем керування на базі програмних продуктів Matlab-Simulink і Proteus, що дозволяє досліджувати статичні та динамічні режими роботи АЕЕС з ГДГА. Створено науково-дослідницький кафедральний стенд, який дозволяє імітувати та моделювати режими реальної АЕЕС.

  Скачати повний текст

Розглянуто науково-прикладну задачу розробки методів і програмно-апаратних засобів для моделювання складних об'єктів. Розроблено метод класифікації планів багатофакторного експерименту (БФЕ), заснований на інваріантному підході. Запропоновано загальний підхід до визначення типових представників класів еквівалентності, метод визначення їх канонічних форм. Наведено алгоритм формування множини типових структур і каталоги типових представників. Надано метод побудови оптимальних комбінаторних планів БФЕ. Складено каталоги оптимальних комбінаторних планів. Визначено математичні моделі, які описують залежність витрати палива у двигуна внутрішнього згорання від кількості обертів двигуна за хвилину й його температури в різних режимах, і технічні системи, які їх використовують, а також розроблено спеціалізовані програмно-апаратні засоби. Наведено приклади використання даних методів і програмно-апаратних засобів для моделювання систем і технологічних процесів.

  Скачати повний текст

Розроблено комплекс методик, що дозволяють забезпечити заданий рівень тривалої міцності поршнів форсованих швидкохідних дизелів певного технологічного призначення у разі використання САПР. Сформульовано та реалізовано положення системного підходу до проектування поршня в САПР з урахуванням ресурсного критерію міцності. Наведено комплекс математичних моделей різних рівнів складності для прогнозування теплонапруженого стану та тривалої міцності множини конкуруючих конструкцій поршнів за довільної зміни типових граничних умов. Запропоновано та реалізовано методологію конструктивної оптимізації поршня за ресурсним критерієм з урахуванням моделі експлуатації двигуна.

  Скачати повний текст

Наведено розробку наукових основ конструкторсько-технологічного проектування литих деталей двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) на базі використання сучасних експериментальних методів, комп'ютерно-інтегрованого інструментарію та методик ресурсного проектування для створення литих деталей, що забезпечують задані експлуатаційні характеристики, ресурс, зниження собівартості, часу проектування та запуску у виробництво, підвищення конкурентоспроможності та надійності двигунів внутрішнього згоряння. Запропоновано науково підтверджені та всебічно досліджені нові рішення та концептуальні підходи для литих деталей ДВЗ, що відрізняються від раніше використовуваних, наявністю безперервного зв'язку й обміну даними між процесами конструкторського та технологічного проектування. Розроблено заходи щодо модернізації конструкцій литих деталей ДВЗ з врахуванням 3-мірного розподілу залишкової ливарної напруги, неоднорідності механічних властивостей сплаву в різних перетинах вилавка, універсальні методи проведення констукційних розрахунків блоку-картера циліндрів ДВЗ з врахуванням динамічних, статичних, монтажних навантажень та напрямів залишкової ливарної напруги.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано підвищення технічного рівня двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) шляхом застосування поршнів з поверхневим корундовим шаром малої товщини. Виявлено ефект позитивного впливу часткової динамічної теплоізоляції поршнів поверхневим корундовим шаром малої товщини на процес згоряння палива в ціліндрах дизеля, показники робочого процесу, паливну економічність. Встановлено підвищення ресурсу ДВЗ. Визначено раціональну товщину корундового шару поршнів з алюмінієвих сплавів, що забезпечує підвищення техніко-економічних показників ДВЗ та одержано експериментальні й експлуатаційні підтвердження покращення показників паливної економічності та ресурсу двигунів з поршнями з корундовим шаром. Застосовано наукові основи підвищення ефективності ДВЗ і технології гальваноплазменої обробки поршнів для маневрового тепловоза ЧМЕ - 3, тракторів Білорусь з двигунами Д240Л.

  Скачати повний текст

Розроблено систему живлення перспективного двотактного двигуна з безпосереднім вприскуванням та іскровим запалюванням. Запропоновано нетрадиційну схему паливного насоса високого тиску з манжетним ущільненням плунжера для одноциліндрового двотактного двигуна з іскровим запалюванням, в якому секції високого та низького тиску об'єднані в єдине ціле. Обгрунтовано необхідність застосування гідропневматичного акумулятора в порожнині низького тиску для забезпечення необхідного рівня тиску, визначено тип і основні параметри акумулятора. Запропоновано систему рівнянь для визначення об'єму повітряної порожнини гідропневматичного акумулятора залежно від об'єму палива, що компенсується, а також мінімального та максимального рівнів робочого тиску в порожнині низького тиску. В рівняннях враховано пружні властивості повітря, що знаходиться в повітряній порожнині гідропневматичного акумулятора та матеріалу мембрани. Проведено розрахунок та проектування паливного насоса з манжетним ущільненням плунжера для вприскування палива в камеру згоряння двотактного двигуна. Наведено результати безмоторних та моторних випробувань розробленого паливного насоса, які підтверджують правильність вибору головних конструктивних параметрів насоса високого тиску, а також результати його використання на двотактному двигуні з іскровим запалюванням і безпосереднім вприскуванням палива у камеру згоряння.

  Скачати повний текст

Установлено механізм впливу високодисперсних домішок на формування структури та властивостей робочого шару деталей, які працюють за умов зношування. Визначено роль високодисперсних домішок як активаторів формування та стабілізаторів дисперсних аморфно-кристалічних структур поверхонь тертя з підвищеним рівнем властивостей міцності та пластичності. Одержано дані про вплив високодисперсних домішок оксидів кремнію, алюмінію та магнію на особливості формування структури, зносостійкість і задиростійкість поверхонь у процесі припрацювання деталей. Наведено рекомендації щодо їх оптимального складу. Розроблено фізичну модель утворення вторинних захисних структур у процесі експлуатації важконавантажених деталей, що дозволяє обгрунтовано керувати процесом утворення таких структур.

  Скачати повний текст

Встановлено режими доцільного використання та визначено раціональне регулювання поршневого компресора в складі системи комбінованого наддуву для випадку використання поршневого компресора як першого або другого ступеня наддуву. Запропоновано схему та спосіб керування системою комбінованого наддуву з використанням поршневого нагнітача, інтегрованого в конструкцію двигуна. Застосування поршневого компресора як другого ступеня наддуву на 40 - 110 % підвищує крутильний момент двигуна за мінімальної частоти обертання, на 9 - 18 % підвищує максимальний крутильний момент, на 0 - 3 % збільшує номінальну потужність за збереження паливної економічності.

  Скачати повний текст

Розв'язано завдання підвищення зносостійкості трибосполучення "циліндр - кільце - поршень" форсованих двигунів з використанням електрофізичних методів зміцнення поверхонь тертя на підставі встановлення закономірностей впливу структурно-фазового складу, напруженого стану та термостійкості зміцнених шарів на їх триботехнічні характеристики. Проаналізовано причини випадків катастрофічного зношування поршневих кілець форсованих двигунів та встановлено межі застосування серійних хромових покриттів. Вивчено вплив процесу нанесення гальванічних і газотермічних покриттів на епюру радіальних тисків кільця. Проведено оптимізацію складу плазмового покриття за твердістю та когезійною міцністю. Аналітично обгрунтовано у аспекті напруженого стану параметри застосування підшару та дисперсного армування металевих покриттів частинками оксиду алюмінію. Показано, що фінішна обробка готового поршневого кільця з плазмовим покриттям на робочій поверхні іонним азотуванням або лазерним опроміненням дозволяє підвищити зносостійкість робочої та торцевих поверхонь. Розроблено практичні рекомендації щодо впровадження результатів дослідження та проведено відповідні виробничі випробування.

  Скачати повний текст

Вирішено паливно-екологічні проблеми енергетики щодо забезпечення зниження споживання нафтового палива та рівня забруднення навколишнього середовища межово небезпечними канцерогенними та нітроканцерогенними інгредієнтами,що викидаються з відпрацьованими газами (ВГ) багаторежимних енергоустановок (БЕУ). Встановлено позитивний кореляційний зв'язок між рівнями викидів пріоритетної групи КВ і БП. Показано екологічну й економічну ефективність використання водню як додаткового енергоносія. Проведено комплексні дослідження певних модифікацій БЕУ відповідно до міжнародних вимог. Розроблено методичні основи інтегрального оцінювання їх еколого-хімічної безпеки та відповідності міжнародним нормам. Запропонвано раціональні шляхи та методи зниження споживання нафтового палива та підвищення екологічної безпеки БЕУ, зокрема, завдяки застосуванню композитних енергоносіїв на сучасних каталітичних нейтралізаторів ВГ, наприклад, відновлювальних нагромаджувального типу.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано можливості покращання індикаторних, ефективних та екологічних показників роботи газових двигунів, переобладнаних з дизелів, шляхом вибору доцільних значень їх конструктивних і регулювальних параметрів. Розроблено методику оцінювання показників газового двигуна, що базується на уточненій математичній моделі його робочого процесу, яка дозволяє досліджувати вплив конструктивних і регулювальних параметрів на індикторні, ефективні й екологічні показники двигуна з урахуванням особливостей згоряння природного газу. Проведено розрахункові й експериментальні дослідження газового двигуна, переобладнаного з дизеля Д-240, щодо обгрунтування вибору ступеня стискання та визначення впливу кута випередження запалювання на показники його роботи. Встановлено доцільні значення кута випередження запалювання в усьому діапазоні швидкісних і навантажувальних режимів газового двигуна.

  Скачати повний текст

Проведено розрахунково-експериментальний аналіз шляхів покращання теплонапруженого та деформованого стану теплонапружених елементів головок циліндрів сучасних перспективних ДВЗ. Як основний засіб зниження складових теплонапруженого та деформованого стану головки циліндрів розглянуто локальне повітря охолодження зони вогневого днища головки, зокрема, перетенки між сідлами клапанів, а також охолодження випускних клапанів і спрямовувальних втулок. Проведено розрахунково-експериментальне дослідження елементів головок циліндрів двигуна 4ЧН 12/14 і тепловозного дизеля Д80. Обгрунтовано необхідність уточнення граничних умов задач теплопровідності та механіки під час розв'язання задач теплонапруженого стану елементів головок циліндрів з урахуванням можливостей сучасних програмних комплексів.

  Скачати повний текст

Досліджено нові склади порошкових електродів з алюмінієвою оболонкою та використанням комплексної лігатури, що містить Ni, Cu, W, Mo, V як легувальні компоненти, це дозволяє одержати наплавлений метал з підвищеним опором ударно-абразивному спрацюванню та деформаційній формозміні канавок алюмінієвих поршнів. Розроблено принципову схему, конструкцію та методику випробувань щодо ударно-абразивного спрацювання, що імітують реальну роботу сполучення канавка - кільце поршнів. Оригінальна методика дозволяє розділити складові формозміни сполучення кільце - канавка зміцненого поршня від абразивного спрацювання та пластичної деформації. Побудовано математичну модель пороутворення, яке виникає під час наплавлення алюмінієвих сплавів, що враховує гідродинаміку рідкого металу в зварювальній ванні, рух бульбашок газу за умов існування великих градієнтів температури розплаву. Встановлено, що пори в наплавленому металі виникають тоді, коли траєкторія бульбашки перетинає поверхню рухливого фронту кристалізації металу зварювальної ванни.

  Скачати повний текст