ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ
Введение (постановка задачи и актуальность). В процессе жизненного цикла машин происходят изменения их технического состояния. Качественное определение технического состояния узлов, агрегатов и систем двигателей требует не только применения современных методов контроля, обеспечивающих получение достоверных результатов, но и использования высокопроизводительного специализированного диагностического оборудования для повышения надёжности и ресурса машин благодаря своевременному выявлению неисправностей.
Цель исследования – обоснование архитектуры интегрированной системы виброакустической и тепловой диагностики, позволяющей проводить оценку остаточного ресурса систем, узлов и механизмов дизельных двигателей в масштабе реального времени.
Методология и методы. В исследовании использованы современные методы сбора и компьютерной обработки сигналов с различных типов датчиков также использованы вейвлет-функции и методы цифровой обработки изображений.
Результаты и научная новизна. Разработаны алгоритмы вычисления и обработки аналитического ансамбля потока данных, включающие скейлограммы и гистограммы, и использующиеся в интегрированной системе комплексного диагностирования для идентификации дефектов автотракторных двигателей и детектирования моментов их зарождения.
Практическая значимость. Предложенные алгоритмы позволяют диагностировать неисправности и вычислять остаточный ресурс узлов автотракторных двигателей в масштабе реального времени, отображать на дисплее динамику изменения сигналов, обрабатывать пользовательские запросы и формировать протокол изменения картины состояния дизеля в ходе его эксплуатации.
Введение (постановка задачи и актуальность). На сегодняшний день одним из разновидностей топлив, применяемых для дизельных двигателей, являются растительные масла, в частности рапсовое масло (РМ), получившее широкое применение. Основные физико-химические свойства РМ в чём-то схожи с дизельным топливом (ДТ), однако стоит выделить большую долю содержания кислорода, оказывающую влияние на интенсивность процессов сгорания топлива в цилиндрах дизеля. В связи с этим оптимизация состава смесевого топлива (СТ) с добавкой рапсового масла для применения её в дизелях является весьма актуальной. Цель исследования – оптимизация состава СТ применением регрессионного анализа полученных экспериментальных данных эффективных показателей работы дизеля.
Методология и методы. Для оптимизации состава СТ проведены исследования по определению относительных долей углерода, водорода, кислорода в РМ и СТ, стендовые испытания работы дизеля на ДТ и СТ с различной добавкой РМ, а также регрессионный анализ эффективных показателей.
Результаты и научная новизна. Определены зависимости эффективных показателей работы дизеля от содержания РМ в СТ. На основании полученных нагрузочных характеристик дизеля сделан вывод о том, что при увеличении среднего эффективного давления от 0,2 до 1,2 МПа, а также доли РМ в СТ от 0 до 80% приведёт к повышению эффективного удельного расхода топлива до 383–506 г/кВт∙ч и снижению на 14–28% эффективного КПД. Данные регрессионного анализа по оптимизации эффективных показателей определили максимальные значения критерия оптимальности D-optimum = 0,98–1,0 при добавках РМ в СТ от 45 до 50%.
Практическая значимость. Получено значение предельно допустимого состава СТ, содержащего 50–55% ДТ и 45–50% РМ, что обеспечивает на рассматриваемом дизеле максимальное соблюдение заданных условий оптимальности.
АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЕ
Введение (постановка задачи и актуальность). Перспективным направлением снижения потребляемой при движении транспортного средства энергии является применение адаптивных законов управления подводимой мощностью к движителю на основании нейронных сетей. Для создания обучаю щего массива последних необходим большой набор экспериментальных данных, сбор которых, как правило, осуществляется с применением исследовательских стендов, например, «Грунтовый канал». Тем не менее проведение таких натурных исследований требует большого количества ресурсов.
Цель исследования – создание математической модели качения колеса в условиях стенда, при помощи которой возможно организовать сбор интересующих статистических данных о режимах качения колеса расчётным путём в автоматическом режиме.
Методология и методы. В статье приводится описание испытательного стенда «Грунтовый канал», расположенного на кафедре «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Рассматривается перечень компонентов управляющей и измерительной систем, применённых в процессе его модернизации с целью автоматизации сбора экспериментальных данных. Представлена математическая модель стенда «Грунтовый канал», основанная на применении экспериментально полученных зависимостей удельной продольной силы тяги от скольжения и удельной продольной силы тяги от удельной окружной силы.
Результаты и научная новизна. В рамках работы проведена верификация разработанной математической модели на основе данных, полученных в ходе натурных исследований. Сделаны выводы о пригодности разработанной математической модели движения колеса в условиях стенда для проведения виртуальных экспериментов.
Практическая значимость. Данные, полученные с применением разработанной математической модели, могут быть использованы для создания обучающего массива нейронной сети, обеспечивающей реализацию адаптивных законов управления подводимой мощностью к движителю.
Введение (постановка задачи и актуальность). Решение проблемы развития малонаселённых и труднодоступных регионов Российской Федерации, в том числе Арктической зоны, связано с развитием транспортного сообщения. Для таких регионов использование транспортных средств с комбинированным шасси на воздушной подушке, позволяющих кардинально повысить их проходимость, является оправданным.
Цель исследования. Управление шасси на воздушной подушке в ручном режиме является затруднительным. Для создания системы автоматического управления предлагается использовать гидравлическую систему с электронным управлением. Целью исследования является разработка системы регулирования характеристиками гидравлической системы для оптимального управления транспортным средством.
Методология и методы. Стратегия управления характеристиками гидравлической системы состоит в одновременном изучении транспортного средства и управления им и имеет двухуровневую структуру. Первый уровень структуры включает алгоритм, который настраивает параметры регуляторов при известных свойствах опорной поверхности. Второй уровень структуры включает адаптивный алгоритм, настраивающий параметры гидравлической системы при неизвестных свойствах опорной поверхности, по которой движется транспортное средство.
Результаты и научная новизна. Разработанная гидравлическая система привода вентиляторов воздушной подушки и привода гусеничного движителя позволяет увеличить высоту преодолеваемых неровностей при сохранении значений вертикальных перегрузок транспортного средства, а также уменьшить потребляемую мощность на 10–20% при преодолении типового ряда неровностей.
Практическая значимость. Полученные результаты создали теоретический и практический задел для нового поколения транспортных средств специального назначения, в частности с шасси на воздушной подушке, которые позволят формировать эффективную динамику воздействий с внешней средой при существовании большого количества недостаточно определённых параметров.
ОБЗОРЫ, АНАЛИТИКА
Введение (постановка задачи и актуальность). Проблема загрязнения окружающей среды особенно остро стоит в последние десятилетия. Производители транспортных средств прикладывают большие усилия и направляют значительные средства на разработку альтернативных источников энергии. Одним из таких источников является топливный элемент.
Целью исследования является общий анализ параметров энергоустановок пассажирских и грузовых транспортных средств, в которых используются топливные элементы.
Методология и методы. Произведён регрессионный анализ для расчёта потребной мощности топливного элемента в зависимости от загруженности пассажирами и условий движений транспортного средства на основе виртуального эксперимента.
Результаты и научная новизна. Проведено также имитационное моделирование различных литий-ионных тяговых аккумуляторных батарей в составе комбинированной энергоустановки транспортного средства с целью определения энергобаланса комбинированной энергоустановки в городском цикле с учётом варьирования параметрами цикловой загрузки и энергозатратами для вспомогательных систем электробуса.
Практическая значимость проведённого анализа и полученных зависимостей заключается в том, что их можно использовать на этапе подбора мощности топливных элементов при проектировании пассажирского транспортного средства большого класса.
Введение (постановка задачи и актуальность). На сегодняшний день не существует международных стандартов по пассивной безопасности бронированных автомобилей. Это означает, что разработчики сами выбирают условия проведения краш-тестов и требования к их результатам.
Цель исследования – провести краткий экспертный анализ исторического отечественного опыта в области пассивной безопасности, а также анализ применимости методик, включённых в требования Правил ООН и Euro NCAP, к пассивной безопасности бронированных автомобилей гражданского назначения.
Методология и методы. Выполнен экспертный анализ результатов краш-тестов бронированных авто мобилей ЗИС-110СО и ЗиЛ-4105. Проанализированы требования нормативных документов, касающихся испытаний транспортных средств на пассивную безопасность (Правила ООН, Euro NCAP).
Результаты и научная новизна. Установлено, что бронированные автомобили ЗИС-110СО и ЗиЛ-4105 не удовлетворяют нормативам Правил ООН № 94. Также установлено, что не все нормативы Правил ООН и Euro NCAP могут применятся для оценки пассивной безо пасности бронированных автомобилей гражданского назначения.
Практическая значимость. В настоящей работе из нормативных документов выбраны нагрузочные режимы, которые могут быть основой для матрицы испытаний бронированных автомобилей. Кроме этого, обоснована нецелесообразность применения некоторых видов испытаний.
ИСТОРИЯ ИНСТИТУТА ЧЕРЕЗ СУДЬБЫ ВЕТЕРАНОВ НАМИ
В 2021 г. Илья Ильич Малашков отмечает 60-летний юбилей своей работы в Институте. Один из старейших сотрудников нашего Института, сегодня он возглавляет Управление по сертификации систем менеджмента качества ФГУП «НАМИ». А начинал И.И. Малашков свою работу с должности инженера-конструктора в Отделе автомобилей высокой проходимости, на которую был принят в 1961 г. Богатейший 60-летний опыт канд. техн. наук Ильи Ильича Малашкова разнообразен – совершенствование и модернизация тормозных систем и агрегатов, разработка многочисленных ГОСТов, создание систем управления качеством в автомобильной отрасли и её сертификации. Многое уместилось в эти шесть десятилетий, но, прежде всего, – интересная работа и незаурядные люди, с которыми сводила его жизнь. В мемуарах Ильи Ильича оживает эпоха и люди, та самая уходящая натура, которую мы сейчас пытаемся сохранить.