Введение. Одной из важнейших и сложных инженерных задач при создании автоматических коробок передач (АКП) является выбор алгоритмов и параметров переходных процессов при переключении ступеней. При решении этой задачи необходимо учитывать условия эксплуатации транспортного средства, его весовое состояние, макро- и микропрофиль дороги, манеру вождения и т.д.

Цель исследования – проведение расчётных и экспериментальных исследований процесса переключения с низшей на высшую передачу АКП легкового автомобиля с целью получения параметров процесса переключения для выбора оптимальной характеристики изменения частоты вращения двигателя при переключении.

Методология и методы. В качестве оценочных параметров процесса переключения выбраны величина работы буксования (тепловая нагруженность фрикциона) и размах колебания продольного ускорения автомобиля при переключении ступеней. На основе анализа полученных данных приводится пример выбора характеристики изменения частоты вращения двигателя при переключении, обеспечивающей оптимальные показатели плавности переключения передачи и работы буксования фрикционных элементов.

Результаты и научная новизна. На основе расчётных и экспериментальных данных показана взаимосвязь оценочных параметров процесса переключения, что является основой для анализа, оптимизации и дальнейшего выбора характеристики изменения частоты вращения двигателя в переходном процессе переключения ступеней. Представлен путь выбора оптимальной характеристики изменения частоты вращения двигателя при переключении, которая должна быть реализована при выборе алгоритма управления фрикционными элементами, влияющими на процесс переключения ступеней АКП.

Практическая значимость. Предложенную методику целесообразно использовать при разработке алгоритмов процессов переключения ступеней и выборе его параметров.

Введение. Транспортировка грузов автомобильным транспортом – основной способ доставки как в нашей стране, так и за рубежом. Наибольшее количество перевезённых грузов наземным транспортом приходится на прицепные седельные автопоезда. Таким образом совершенствование методик конструктивных элементов автопоездов является актуальной задачей. Объекты исследования – элементы системы подрессоривания и ходовой части полуприцепа. Предмет исследования – способы расчёта усталостной долговечности элементов несущей системы и подвески осей полуприцепа на основе метода конечных элементов.

Цель работы – учёт влияния податливости звеньев на нагрузки, полученные в динамической модели полуприцепа на расчётные параметры долговечности деталей системы подрессоривания. Методология и методы. Расчёты произведены в системе расчёта динамики твёрдых тел. Расчёт усталостной долговечности проводился с применением метода конечных элементов. На примере полуприцепа автопоезда выполнены два типа расчётов – с использованием абсолютно жёстких звеньев и деформируемых звеньев. Расчёты обеих моделей проведены для нескольких характерных расчётных случаев элементов системы подрессоривания. В настоящей работе представлен для примера один расчётный режим – движение по неровной дороге второй категории эксплуатации.

Результаты и научная новизна. Сравнение расчётов показывает, что учёт деформаций звеньев динамической подвески даёт не только уменьшение нагрузок в шарнирах модели, но и приводит к увеличению усталостной долговечности. Что особенно важно для полуприцепов из-за требуемого большого ресурса.

Практическая значимость работы заключается в возможности уточнения нагрузок на элементы системы подрессоривания, что позволит, например, снизить массу деталей при заданной долговечности.

Введение. Тягово-сцепные качества являются одними из основных свойств многоцелевых колёсных машин (МКМ), определяющих их проходимость, особенно в тяжёлых эксплуатационных условиях, в частности по грунтам со слабой несущей способностью. К последним относятся различные категории торфяно-болотных грунтов, отличающихся глубиной залегания торфяной массы, покровом и растительными остатками, происхождением и влажностью. Одними из важнейших физико-механических свойств торфяно-болотных грунтов, определяющих тягово-сцепные свойства и проходимость МКМ, являются их сопротивление сжатию и сдвигу под действием динамической нагрузки и влажность. Изучение влияния указанных параметров на тягово-сцепные свойства и проходимость являются предметом этого теоретического исследования.

Цель исследования – изучение влияния физико-механических свойств торфяно-болотных грунтов на тягово-сцепные качества и проходимость МКМ при движении по ним под нагрузкой и определение последних.

Методология и методы. При проведении теоретических исследований используются современные представления о деформации торфяно-болотных грунтов под влиянием внешней нагрузки. Произведена замена реального ведущего колеса жёстким колесом большего диаметра, что дало возможность с достаточной степенью точности получить аналитические зависимости для определения тягово-сцепных качеств и проходимости МКМ.

Результаты и научная новизна. С новых позиций рассмотрены процессы взаимодействия колеса с грунтовой поверхностью, позволяющие определить рациональные размеры колёсного движителя в зависимости от нагрузки и физико-механических свойств торфяно-болотного грунта.

Практическая значимость. Результаты теоретического исследования позволяют найти оптимальные параметры колёсного движителя проектируемой машины определённой размерности, предназначенной для движения по слабым грунтам.

Введение. В данной работе рассмотрена актуальная в настоящее время тема – разработка экологически чистых автомобилей с электроприводом и батареями фотоэлектрических преобразователей (ФЭП).

Цель исследования – выявление тенденций развития автомобилестроения в области использования источников возобновляемой энергии на автотранспорте, а также изучение технических проблем при разработке автотранспорта с высокими показателями энергоэффективности и экологичности.

Методология и методы. Материал статьи является итогом анализа в области разработанных решений и их основных технических параметров с точки зрения взаимодействия геометрических и механических параметров конструкции с электрическими характеристиками батарей ФЭП электромобилей и автомобилей с комбинированными энергетическими установками (КЭУ). Проведены аналогии разработанных решений и выявлены идентифицирующие особенности, которым уделено внимание при составлении описания соответствующего транспортного средства.

Результатом работы является систематизирование полученной информации в таблицу с указанием основных технических характеристик, с целью выявления наиболее эффективных решений в области применения ФЭП на автотранспорте. Представлен обзор основных путей и способов увеличения эффективности как батарей ФЭП, так и автотранспортных средств в целом (за критерий эффективности батарей ФЭП принято относительное увеличение пробега от одной зарядки аккумуляторов). Рассмотрены оригинальные технологии и концепции использования батарей ФЭП как на самом транспорте, так и отдельно от транспортного средства, но являющихся частью транспортной системы. Выявлены тенденции развития конструкции электромобилей и автомобилей с КЭУ, включающие дополнительные источники питания в виде батарей ФЭП, в том числе и влияние дизайна транспортных средств на эффективность батарей ФЭП. Сформированы актуальные проблемы, решение которых повлияет на снижение потерь мощности в батареях ФЭП.

Практическая значимость заключается в систематизации разрозненной информации об инновационных транспортных средствах с батареями ФЭП, с целью изучения основных тенденций и особенностей практического использования ФЭП на автотранспорте.

Введение. Транспортную машину с механической трансмиссией предлагается оснащать комбинированной энергетической установкой (КЭУ), состоящей из двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и вспомогательного источника энергии – маховичного аккумулятора с бесступенчатым регулируемым приводом.

Целью настоящего исследования является оценка динамических качеств и эффективности транспортной машины большой грузоподъёмности, оснащённой механической трансмиссией при использовании КЭУ; установление допустимого уровня снижения мощности основного ДВС; определение диапазона установочной мощности привода МАЭ и его среднего значения КПД, а также расчёт уровня потребной энергоёмкости маховика при движении по различным типам местности.

Методология и методы. Разработана универсальная методика имитационного статистического моделирования внешних возмущений, действующих на транспортную машину, оснащённую ступенчатой механической трансмиссией и обычным двигателем, или комбинированной энергетической установкой, содержащей ДВС и маховичный аккумулятор энергии с бесступенчатым приводом регулирования его передаточного числа.

Результаты и научная новизна. С помощью разработанной методики проведено сравнение характеристик транспортных машин по критерию средней скорости при движении по случайным трассам и произведена оценка эффективности использования КЭУ. Выполнена оценка влияния энергоёмкости МАЭ и математического ожидания КПД бесступенчатого привода, входящего в состав КЭУ, а также величины установочной мощности привода на среднюю скорость транспортной машины, оснащённой механической трансмиссией. Показано влияние статистических характеристик случайной дороги – математического ожидания и дисперсии коэффициента сопротивления прямолинейному движению машины – на прирост средней скорости движения транспортной машины с КЭУ и на скорость движения машины, оснащённой обычным ДВС. Для различных типов случайных трасс установлено влияние факторов, ограничивающих скорость движения транспортной машины, на эффективность применения маховичного аккумулятора энергии, используемого в составе КЭУ.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют выполнять сравнительный анализ машин, оснащённых обычной или комбинированной энергетической установкой, при случайном внешнем воздействии со стороны дороги, а также оптимизировать параметры обычной и комбинированной энергетической установки.

Введение. Как средство передвижения автомобиль представляет инструмент для выполнения определённой задачи, управляющим элементом которого является человек. Соответственно инструмент должен удовлетворять антропометрическим характеристикам человека.

Цель исследования. Антропометрические характеристики представлены в антропометрических атласах, нормативном документе на антропометрические характеристики лётного состава и некоторых популярных изданиях. Предлагаемый материал имеет «достаточно солидный возраст», поскольку фундаментальные антропометрические исследования на настоящий момент не проводятся. Изменчивость антропометрии человеческого тела подтверждается историческими фактами, однако соотношение частей человеческого тела, в частности в зависимости от роста, практически осталось прежним. Поиск данной зависимости и явился целью данного исследования. Методология и методы. Определение пропорциональности частей человеческого тела в зависимости от роста проводилось методом анализа имеющихся антропометрических данных.

Результаты и научная новизна. В результате анализа и сопоставимости антропометрических характеристик, представленных в различных источниках, определены обобщённые процентные соотношения частей человеческого тела в зависимости от роста, что не встречается в доступных научных изданиях.

Практическая значимость. При проектировании рабочего места водителя (РМВ) и мест размещения пассажиров необходимы антропометрические характеристики предполагаемого контингента пользователей автотранспортных средств. Данную информацию можно найти в различных доступных источниках. При проектировании РМВ удобно пользоваться расстояниями между центрами суставов, однако получение такой информации достаточно затруднительно, поскольку профессиональные антропологи пользуются несколько другими показателями, отличными от тех, которые привыкли применять инженеры-механики. В результате проведённой работы антропометрические характеристики представлены как расстояния между центрами суставов элементов человеческого тела, и их зависимость в процентах от роста, что позволяет проводить проектирование РМВ и мест размещения пассажиров без обращения к массиву антропометрических данных.

Введение. С целью увеличения продаж современная автомобильная промышленность производит всё более интенсивное обновление модельных рядов, что вызывает сокращение сроков эксплуатации автомобилей. В связи с этим важное значение приобретает вопрос переработки старых автомобилей, позволяющей уменьшить загрязнение окружающей среды и существенно сэкономить ресурсы. Повышение эффективности и производительности процесса разделения цветных металлов при утилизации автомобилей является важной задачей.

Цель исследования – сокращение потерь ферромагнитной жидкости (ФМЖ) за счёт совершенствования процесса разделения и регенерации ферроколлоида, разработка модернизированных методов на основе принципа разделения металлов на поверхности раздела вода-МЖ, использование центробежной силы для регенерации ферроколлоида.

Методология и методы. В статье рассматриваются вопросы, связанные с разработкой новой технологии и оборудования, а также внедрения современных методов в практику разделения цветных металлов. Одним из таких методов является магнитожидкостная сепарация (МЖС). В настоящее время МЖ-сепараторы применяются для разделения цветных металлов крайне ограниченно, что связано с высокой стоимостью и существенным расходом ФМЖ.

Результаты и научная новизна. В работе представлены метод сокращения потерь ферроколлоида при сепарации частиц за счёт создания гидратной оболочки, вывод формул, позволяющих определить эффективность регенерации магнитной жидкости при разделении металлов; разработан способ регенерации ФМЖ за счёт наложения центробежных сил, позволяющий регенерировать до 91,9% ферроколлоида, выносимого разделяемым материалом.

Практическая значимость. Решение вопросов сокращения потерь ФМЖ и её регенерации позволит существенно улучшить технико-экономические показатели работы предприятий, задействованных в утилизации автомобилей.

Введение. При проектировании двигателей возникает необходимость проведения оценки их низкочастотной вибрации, обусловленной неуравновешенностью, а также определения степени эффективности мероприятий, направленных на её (вибрацию) снижение. Здесь могут быть использованы критерии уравновешенности двигателей. Выполнен обзор известных критериев уравновешенности, сформулированы требования к рациональному критерию (наличие физического смысла, представление в безразмерном виде, универсальность, возможность учёта всех возможных источников неуравновешенности пр.).

Цель исследования – обоснование критерия уравновешенности, учитывающего возмущающие силы инерции и их моменты всех порядков, в том числе, обусловленные работой навесного оборудования.

Методология и методы. Расчёт предложенного критерия выполнен с использованием CAD/CAEтехнологии – трёхмерного моделирования и последующей симуляции движения модели двигателя в среде программных продуктов для исследования динамики механических и мехатронных систем.

Результаты и научная новизна. Предложено применять в качестве критерия уравновешенности среднеквадратичное значение виброперемещения опор двигателя, отнесённого к радиусу кривошипа (или среднеквадратичное значение виброскорости опоры, отнесённое к средней скорости поршня). При этом учитываются гармонические составляющие возмущающих сил всех порядков, в том числе, обусловленные работой навесных агрегатов, наличие уравновешивающих механизмов и т.д.

Практическая значимость заключается в возможности сравнительной оценки низкочастотной вибрации, вызванной как неуравновешенностью, так и газовыми силами, а также эффективности мероприятий, направленных на её уменьшение.

Введение. Сегодня особенно актуальной становится задача не только нормирования выбросов вредных веществ двигателями автомобилей, но также и совершенствование системы контроля средств бортовой диагностики и систем нейтрализации в эксплуатации.

Цель исследования – оценка содержания аммиака, выделяемого отработавшими газами двигателя автомобиля; обоснование комплексного контроля бортовой системой диагностики автомобиля азотосодержащих выбросов и анализ работы системы SCR-NH₃ для её дальнейшего совершенствования.

Методология и методы. Выполнен расчёт объёмной концентрации аммиака в расчётном коридоре движения автомобиля на трассах населённых пунктов для оценки уровня загрязнения окружающей среды исходя из допустимой Правилами ООН № 49-05 концентрации NH₃.

Результаты и научная новизна. В исследовании рассматриваются вопросы о поддержании экологических характеристик автотранспортных средств в эксплуатации, работе системы бортовой диагностики систем нейтрализации вредных веществ, функциональности элементов электронного управления двигателем. Расчёты показывают, что даже при предельно допустимой концентрации в воздухе ниже предельной величины на 25% суммарное воздействие вредных веществ увеличивает вредный эффект в 1,5 раза.

Практическая значимость. Предложены подходы по дальнейшему совершенствованию методов контроля бортовой системы диагностики и, в частности, контроля пороговых значений выбросов NH₃. Для эффективного функционирования систем нейтрализации вредных веществ в течение всего срока эксплуатации автомобиля предлагается установить действенную систему замены нейтрализаторов автомобиля, вышедших из строя при эксплуатации. Результаты исследования позволят разработчикам и экспертам, участвующим в обсуждении поправок к Правилам ООН № 49, выполнить работы в направлении нормирования, контроля выбросов аммиака в эксплуатации для грузовых автомобилей с системами нейтрализации SCR-NH₃.

Ровно 55 лет назад, 9 мая 1964 года Владимир Дмитриевич Куранов стал сотрудником НАМИ. Он переступил порог отдела кадров Института будучи дипломником Московского автомеханического техникума, а нынешняя его должность – заведующий Отделом научно-технической информации. Его трудовая книжка испещрена многими записями, свидетельствующими о смене отделов и КБ, о карьерном росте и занимаемых должностях. Только одна строка остаётся в его послужном списке неизменной – место работы: НАМИ. И это правда – 55 лет Владимир Дмитриевич бессменно трудится в Институте. За этими двумя пятёрками стоят годы творческой работы, профессионального роста и накопленного опыта, частых командировок и встреч с самыми разными людьми, а вместе с этим и интереснейшие проекты, в которых В.Д. Куранов принимал непосредственное участие.

Однако поводом для этой публикации стал не только солидный стаж службы, но и сам Владимир Дмитриевич – московский интеллигент, человек разносторонних знаний и умений, образованный, деликатный и удивительно дружелюбный. Его слова пронизаны тёплыми воспоминаниями о друзьях, коллегах, людях, преданно служивших и служащих своему делу и своему Институту, – НАМИ.