З використанням математичної моделі розрахунку процесу вприскування палива обгрунтовано параметри форсованої паливної апаратури перспективних автотракторних дизелів. Розроблено методику та алгоритм розрахунку палива у паливопроводі високого тиску з уточненнями розрахунку кінцевої фази вприскування. Проведено числові експериментальні дослідження впливу конструктивно-регулювальних параметрів паливної апаратури на показники вприскування палива у разі його інтенсифікації. Здійснено оцінку ефективності використання форсованої паливної апаратури автотракторних дизелів з раціональними параметрами.

Розглянуто питання зменшення димності автотракторних дизелів шляхом застосування системи автоматичного регулювання паливоподачі за величиною оптичної густини відпрацьованих газів та частотою обертання колінчастого вала. В розробленій системі автоматичного регулювання паливоподачі створено денситометричний датчик з підтриманням чистоти оптичного каналу та електромеханічний коректор на базі крокового гібридного електродвигуна. Обгрунтовано електронне регулювання паливоподачі за адаптаційними параметрами, отриманими й перевіреними на уточнених математичних моделях розрахунку швидкісних характеристик і перехідних режимів роботи дизеля. Встановлено, що за умов забезпечення гранично допустимої димності не вище 40% коректування паливоподачі за адаптаційними характеристиками зменшує питомі викиди сажі на 53,9%, циклову подачу палива - на 27,8%, ефективну потужність - на 22,3% й забезпечує стійкість роботи автотракторного дизеля 6ЧН13/11,5.

На підставі використання основних законів і рівнянь електростатики та гідромеханіки розроблено високоефективний метод очищення дизельного палива від води та механічних домішок й обгрунтовано доцільність його використання для підвищення працездатності танспортних машин. Розроблено математичну модель електростатичного фільтра для визначення коефіцієнта фільтрації залежно від напруги, витрати рідини та розмірів електродів. З урахуванням умов експлуатації встановлено нові закономірності оцінки працездатності паливної апаратури дизельних двигунів за енергетичними параметрами. Розроблено математичні моделі, що враховують періодичність обслуговування системи живлення залежно від маси та швидкості руху автомобіля, витрати палива в літрах на 100 км пробігу, а також від конструктивних особливостей паливної системи конкретної моделі автомобіля. Запропоновано нові методи оцінки термінів профілактики системи живлення дизельних двигунів. Показано можливості їх використання для розробки та удосконалення методик корегування нормативів, планування, контролю, оцінки, прогнозування, періодичності проведення та працевитрат на профілактику роботи транспортних машин.

Розроблено математичну модель, яка описує гідродинамічні процеси в електрогідравлічній форсунці. Задачу про течію палива в каналах електрогідравлічної форсунки, які мають розгалужену гідравлічну схему, розв'язано з застосуванням модернізованого методу характеристик. Введено модель еквівалентного стрижня для врахування поширення хвиль пружних деформацій в голці, штоці мультиплікатора, стійці клапана в математичну модель. Розроблено метод багатокритеріальної оптимізації електрогідравлічної форсунки для високообертового дизеля, побудований на оптимальному виборі параметрів із застосуванням сіток І. М. Соболя та теорії паретовських множин.

Висвітлено проблему створення акумуляторної паливної апаратури високообертового дизеля. Розроблено математичну модель процесу паливоподачі акумуляторої паливної системи з електронним керуванням з урахуванням деформацій рухомих елементів форсунки, ефектів приєднання маси рідини до деталей, що рухаються, співударяння деталей, а також електродинамічних і електромагнітних ефектів у системі керування паливоподачею. Запропоновано метод верифікації математичної моделі процесу паливоподачі, який дозволить урахувати похибки визначення експериментальних критеріїв адекватності, конструктивних і регулювальних параметрів паливної апаратури. Визначено вплив конструктивних і регулювальних параметрів акумуляторної паливної апаратури на процес паливоподачі. Наведено методику експериментального дослідження акумуляторної паливної апаратури з електронним керуванням на безмоторних і моторних стендах. Проведено оптимізацію параметрів акумуляторної паливної апаратури з електронним керуванням для високообертового дизеля.

Рассмотрены проблемы создания аккумуляторной топливной аппаратуры (АТА) с электронным управлением впрыскивания топлива. Приведены результаты математического и физического моделирования АТА, а также результаты исследования электромагнитов и магнитострикционного актюатора для клапанов управления топливной аппаратурой (ТА). Описаны метод многокритериальной идентификации математической модели и алгоритм поиска оптимальных параметров ТА.

Запропоновано новий спосіб безступінчастого управління миттєвою кутовою швидкістю обертання кулачкового вала паливного насоса високого тиску (ПНВТ) дизеля, що базується на застосуванні здвоєних перетворювачів кутових швидкостей обертання валів синусоїдальним кулачковим механізмом. Встановлено, що застосування в паливній системі перетворювача кутових швидкостей обертання вала ПНВТ, модуляторів імпульсів тиску палива та зворотних клапанів забезпечує стабільність максимального тиску впорсування палива в повному діапазоні частоти обертання вала дизеля. Вперше для оцінювання стабільності тиску впорскування палива паливною системою дизеля запропоновано коефіцієнт стабільності тиску впорскування палива.

Запропоновано оригінальну конструкцію швидкодіючого виконавчого механізму паливної форсунки акумуляторної паливної апаратури на базі лінійного п'єзоелектричного перетворювача. Наведено метод багатокритеріальної оптимізації розробленої конструкції паливної форсунки, який заснований на оптимальному виборі всіх визначальних параметрів з використанням методу дослідження простору параметрів. Запропоновано методику визначення базової характеристики керування паливоподачею дизеля, який оснащений дослідною акумуляторною паливною системою з електронним керуванням. Встановлено, що запропонована методика використана для визначення матриць керування автотракторного дизеля 4ЧН12/14 у разі обладнання його дослідною акумуляторною паливною системою з лінійним п'єзоелектричним перетворювачем.

Розроблено методику створення систем автоматичного регулювання (САР) частотою обертання колінчастого вала дизеля з газотурбінним наддувом (ГТН), висвітлено вимоги до електронних регуляторів дизеля, наведено методику створення мікропроцесорної САР та етапи проектування мікропроцесорного регулятора дизеля. Розроблено динамічні математичні моделі САР частотою обертання колінчастого вала дизеля з ГТН і різними типами регуляторів, проведено розрахункові й експериментальні дослідження. Розроблено рекомендації щодо шляхів покращання характеристик і показників паливної економічності та токсичності автомобільного дизеля. Досліджено імпульсні системи наддуву, визначено експериментальні вихідні дані для проектування та розробки системи автоматичного регулювання тиску наддуву. Розроблено алгоритм керування мікропроцесорного регулятора з двоконтурним регулюванням подачею палива та повітря та розроблено рекомендації для реалізації зв'язаного регулювання.

Проведено порівняльний аналіз найбільш поширених в інженерних розрахунках числових методів інтегрування для здійснення гідродинамічного розрахунку системи паливоподачі дизеля з розподільним паливним насосом. Результати кожного із порівнювальних методів числового інтегрування порівнювалися за поточними та ключовими параметрами процесу паливоподачі, враховуючи часові межі проведення розрахунків та рівень використання системних ресурсів ПК. За кращим співвідношенням тривалості розрахунку і його точністю було вибрано однокрокові методи числового інтегрування.

Рассмотрен износ плунжерных пар ТНВД, его влияние на надежность топливной системы дизельного двигателя и эксплуатационные показатели машинно-тракторного агрегата в зависимости от загрязненности дизельного топлива.

Описано моделювання довжини конуса розпилювання дизельного палива з використанням COFM моделі з урахуванням змінної швидкості маси, що впорскується. Довжина конуса розпилювання збільшується зі збільшенням тиску впорскування, що добре узгоджується з експериментальними даними для форсунок Delphi та Bosh, що одержані в автомобільному центрі ім. Рікардо (Брайтонський Університет).

Рассмотрено использование метода исследования пространства параметров в качестве инструмента для выполнения многопараметрической оптимизации электроуправляемой дизельной топливной форсунки с линейным пьезоэлектрическим двигателем. Представлено краткое описание используемого метода и принципа работы топливной форсунки. Получены значения оптимизационных параметров из расчета двух основных режимов работы дизеля. Представлены основные результаты исследования.

Розглянуто методику планування експериментальних досліджень під час вивчення впливу коксування форсунок дизельного двигуна, працюючого на альтернативних видах палива, на потужнісно-енергетичні показники машинно-тракторного агрегату. Одержано рівняння регресії, яке встановлює детермінований зв'язок між обертами колінчатого вала двигуна, домішками альтернативного палива до дизельного та зміною ефективного прохідного перерізу соплових отворів розпилювача форсунки з гаковою потужністю машинно-тракторного агрегату. Одержано поверхні відклику, за допомогою яких проаналізовано процеси, які викликані даним зв'язком.

Предложена математическая модель, описывающая движение элементов и течение топлива в системе низкого давления электрогидравлической форсунки с электромагнитным клапаном. При моделировании учтены эффекты присоединенных масс, течение топлива в малых зазорах, соударение деталей, возникающее при перемещении элементов форсунки в период топливоподачи.

Приведены результаты расчетного исследования электрогидравлической форсунки для аккумуляторной топливной аппаратуры высокооборотного дизеля серии ДТ. В результате анализа полученных характеристик процесса топливоподачи определены пределы изменения и соотношения конструктивных и регулировочных параметров форсунки, что послужило отправной точкой многокритериального синтеза топливной системы с электронным управлением впрыскивания.

Представлен способ определения положения электромагнитного клапана электрогидравлической форсунки. На примере форсунки Bosch показаны особенности регистрации положения клапана, а также зависимость топливоподачи от процессов, происходящих в полостях низкого давления электрогидравлической форсунки.

Обоснована возможность использования рядного топливного насоса высокого давления для аккумуляторной топливной аппаратуры дизеля 4ДТНА. Выбраны основные параметры насоса, при которых обеспечивается давление в гидроаккумуляторе в диапазоне от 20 до 120 МПа.

Предложено для улучшения характеристик двухстадийной топливоподачи электрогидравлической форсунки установить перед впускным жиклером камеры управления дополнительный объем. В результате расчетного исследования определены геометрические размеры данного объема, обеспечивающие повышение давления впрыскивания основной порции топлива на 18 %.

Рассмотрена проблема управления системой впрыска топлива при отказе клапана пьезофорсунки. Предложено устройство управления системой впрыска топлива, использующее пьезофорсунки с клапанами, работающими на прямом и обратном пьезоэффекте, которое позволит контролировать работоспособность пьезофорсунок.