Введение (постановка задачи и актуальность). Статья описывает систему виртуально-физических испытаний компонентов шасси электромобиля, которая позволяет связывать и синхронизировать испытательные лаборатории, находящиеся на существенном удалении друг от друга.

Цель исследования. Создание системы типа X-in-the-Loop для географически распределённых виртуально-физических испытаний компонентов шасси электромобиля.

Методология и методы. При создании системы X-in-the-Loop использованы методы виртуально-физических испытаний, функциональность которых расширяется посредством связывания и синхронизации нескольких испытываемых объектов с помощью глобальной компьютерной сети.

Результаты и научная новизна. Предложена новая технология разработки и исследования электрических транспортных средств, позволяющая связывать географически удалённые лаборатории в рамках единой среды, которая, функционируя в реальном времени, синхронизирует испытания компонентов электромобиля (как аппаратных, так и виртуальных), находящихся в связываемых лабораториях.

Практическая значимость. Предложенная технология предоставляет исследователям и разработчикам электрических транспортных средств усовершенствованные инструменты виртуально-физических испытаний, которые позволяют повысить эффективность их совместной работы и уменьшить время, необходимое для получения конечного продукта или результата исследования.

Введение (постановка задачи и актуальность). Подушка безопасности относится к пассивной системе безопасности автомобиля (SRS - Supplementary Restraint System) и является важнейшей (совместно с ремнём безопасности) системой удерживания, обеспечивающей защиту водителя и пассажиров при столкновении со статичным или движущимися объектами. Главная задача SRS - минимизация травм водителя и пассажиров и снижение смертности при различных дорожно-транспортных происшествиях. Для разработки и тестирования новых высокотехнологичных модулей подушек безопасности необходимо иметь информативные теоретические и экспериментальные методы исследования нестационарных процессов их функционирования.

Цель исследования - разработка экспериментально-теоретического метода исследования на основе современного высокоинформативного инструментария экспериментальной физики быстропротекающих процессов и численных методов динамики сплошных сред.

Методология и методы. Для исследования динамики функционирования модулей подушек безопасности автомобилей разработана и реализована экспериментальная методика определения кинематических и акустических параметров, а также сформулирована и реализована в среде LS-DYNA математическая модель процесса функционирования подушки безопасности с использованием метода корпускулярных частиц.

Результаты и научная новизна. Созданный экспериментально-теоретический метод позволяет как моделировать процессы функционирования разрабатываемых и тестируемых модулей подушки безопасности, так и проводить натурные испытания этих модулей. Кроме того, эксперимент даёт возможность проводить детальную верификацию численного метода расчёта процесса функционирования подушки безопасности, на основе которого можно также выполнять численные расчёты взаимодействия подушки безопасности с моделью антропометрического манекена.

Практическая значимость. Разработанный метод исследования процессов функционирования модулей подушек безопасности является важной и необходимой составляющей создания научно-технической и экспериментальной базы для разработки и производства систем пассивной безопасности.

Введение (постановка задачи и актуальность). Колёса относятся к компонентам, обеспечивающим безопасность транспортных средств. Одним из основных способов проверки усталостной прочности колёс является испытание при нагружении изгибом с вращением. Методика этих испытаний, регламентированная международными и национальными нормативными документами, допускает косвенный метод измерения нормируемого силового воздействия на колесо, при котором всегда есть риски методических погрешностей. 

Цель исследования: определение потенциальных источников методических погрешностей при испытании колёс в режиме изгиб с вращением.

Методология и методы. В статье применяются аналитические методы исследования из области практической теории колебаний, в том числе критического состояния вращающихся валов и роторов.

Результаты и научная новизна. Определены источники потенциальных методических погрешностей и их взаимосвязь с конструктивными характеристиками стендового оборудования и самого колеса.

Практическая значимость. Даны практические рекомендации по изменению и способам контроля конструктивных характеристик компонентов стенда, направленные на минимизацию погрешностей. Определены скоростные режимы испытаний, при которых погрешность испытательного воздействия на колесо не выходит за нормативные границы.

Введение (постановка задачи и актуальность). Одним из основных этапов проектирования транспортных средств специального назначения является расчёт рулевого управления. При этом инженеры руководствуются рядом нормативных документов, в которых отсутствует одно из важнейших требований, заключающееся в минимизации бокового увода шин. Автор отмечает недостаток научных исследований в области геометрического увода, который вызывается несоответствием фактических углов поворота колёс расчётным значениям для чистого качения и является неотъемлемым свойством любой традиционной рулевой трапеции.

Цель исследования: разработать математическую модель рулевого привода транспортного средства специального назначения с двумя управляемыми мостами для оценки геометрического и силового
увода.

Методология и методы. Известен метод расчёта рулевой трапеции с использованием тригонометрических выражений, в частности теоремы косинусов. Автор предлагает использовать при кинематическом расчёте рулевого привода разработанный им координатно-итерационный метод, основанный на уравнении сферы, при этом шагом дифференцирования является угол поворота рулевого колеса. Выбор параметров рулевого привода, по условиям симметричности и минимизации увода, производится методом многопараметрической оптимизации.

Результаты. В ходе исследований установлено, что выбор характеристики геометрического увода является многопараметрической задачей, при этом изменение одного параметра влечёт за собой корректировку других. Если достичь нулевого геометрического увода для всех управляемых колёс не получается, задача оптимизации параметров рулевого привода сводится к минимизации работы геометрического или суммарного увода. Значение работы увода существенно зависит от выбранного шага дифференцирования. При выборе характеристики геометрического увода необходимо соблюдать условие симметричности рулевой трапеции при повороте влево и вправо. При повороте колёс от нейтрального положения к периферии силовой и геометрический увод компенсируют друг друга, что приводит к уменьшению работы суммарного увода и износа шин.

Научная новизна работы заключается в разработке модели  геометрического увода для транспортного средства с двумя управляемыми мостами, включающая пространственную модель рулевого привода и позволяющая оценить влияние геометрического увода на кинематику поворота, а также взаимное влияние геометрического и силового увода с целью подбора оптимальных параметров рулевого привода многоосного транспортного средства с точки зрения минимизации износа шин при криволинейном движении.

Практическая ценность. Результаты исследований необходимо учитывать при разработке рулевого управления и системы управления поворотом многоосных транспортных средств специального назначения, а также их можно использовать в учебном процессе.

Введение (постановка задачи и актуальность). Для создания конкурентоспособных транспортных средств в современных условиях важно иметь возможность определять нагрузки,
возникающие в их силовых элементах на ранних стадиях проектирования. Создание динамических математических моделей транспортных средств позволяет решить данную задачу.

Цель исследования: разработка методики создания динамической математической модели квадрицикла, позволяющей определять нагрузки, действующие на его силовые элементы для заданных условий эксплуатации.

Методология и методы. В статье представлена методика создания динамической математической модели колёсной машины (квадрицикла) с использованием математической модели, созданной в программе моделирования динамики твёрдых тел, экспериментального исследования реального объекта для верификации математической модели и показан пример прочностного расчёта рамы с использованием нагрузок, полученных в результате компьютерного моделирования.

Результаты и научная новизна. На примере утилитарного квадрицикла представлены основные этапы разработки его динамической математической модели, учитывающие особенности конструкции и условия эксплуатации. Выявлены основные исходные данные, необходимые для создания динамической математической модели мотовездехода. Для подтверждения адекватности разработанной динамической модели проведена серия экспериментов на полигоне. Результаты, полученные с помощью моделирования и после сравнения с экспериментальными данными, имеют высокую сходимость, что свидетельствует об адекватности разработанной динамической модели мотовездехода.

Практическая значимость. Представленная методика позволяет проводить виртуальные эксперименты для определения нагрузок, действующих на основные элементы конструкции, для последующих прочностных, оптимизационных расчётов и расчётов долговечности.

Введение (постановка задачи и актуальность). В последние годы резко возросло внимание к водороду как альтернативному топливу для транспорта, способному заменить традиционные топлива нефтяного происхождения. При этом считается, что применение водорода способно решить экологические проблемы транспортного комплекса, снизить энергетические затраты на привод силовых установок и решить проблемы истощения ископаемых ресурсов.

Цели исследования: анализ водорода как возможного альтернативного топлива, оценка его положительных качеств и недостатков с учётом вариантов использования, энергетических, экологических и экономических аспектов производства и сопутствующих проблем, связанных с производством и практическим применением водорода.

Методология и методы. Анализ информации о производстве и использовании водорода как перспективного топлива для автотранспортных средств (АТС).

Результаты. Высокие энергозатраты, экологическое несовершенство процессов производства водорода и сопутствующие проблемы, связанные с его хранением, транспортировкой, агрегатами силовых установок и ресурсами некоторых необходимых материалов требуют дальнейших исследований процессов снижения экономических затрат по изготовлению АТС, работающих на водороде.

Практическая значимость. Существующие проблемы производства водорода как возможного топлива для транспорта не исключают возможности активизации работ в отношении этого энергоносителя, они требуют направления Минпромторгом России и Минэкономразвития России дополнительных ресурсов на поиск более оптимальных и эффективных решений проблемы замены ископаемых топлив на транспорте.

Введение (постановка задачи и актуальность). Выбросы углеводородов в результате испарения топлива в топливном баке вносят значительный вклад в общее количество выбросов вредных веществ от автомобилей, оснащённых двигателями с искровым зажиганием. Для выполнения установленных норм по ограничению выбросов углеводородов в результате испарения на всех современных автомобилях применяются системы улавливания паров топлива, выбор оптимальных параметров которых требует наличия математических моделей и методик для их определения.

Цели исследований: разработать модель процессов генерации паров в топливном баке автомобиля и методологию определения основных количественных параметров паровоздушной смеси.

Методология и методы. Выполнен анализ процессов генерации паров в топливном баке. Показано, что масса углеводородов, генерируемых в паровом пространстве, прямо пропорциональна его объёму и не зависит от количества топлива в баке.

Результаты и научная новизна. Получены новые аналитические зависимости количества испарений от давления насыщенных паров, барометрического давления, начальной температуры топлива и нагрева топлива во время стоянки.

Практическая значимость. Получена формула для оценки температуры начала кипения бензина в баке в зависимости от высоты над уровнем моря и испаряемости бензина, определяемой давлением насыщенных паров. Используя новые уравнения, выполнен анализ парообразования в реальных ситуациях (стоянка, холостой ход, заправка, взрывоопасная концентрация паров).

Введение (постановка задачи и актуальность). Возможность сочетать преимущества водородных топливных элементов и литиевых аккумуляторов в гибридном электроприводе автомобиля является фундаментальной задачей развития высокоэффективного экологически чистого транспорта. При этом согласованная работа бортовых источников требует создания сложных алгоритмов управления всех задействованных систем энергоснабжения и энергопотребления.

Цель исследования: изучение практической применимости алгоритмов нечёткой логики при создании контроллера управления батареей топливных элементов.

Методология и методы. В исследовании использованы современные математические методы обработки входных сигналов на контроллере гибридной энергоустановки водородного автомобиля и формирования выходных управляющих сигналов, обеспечивающих наиболее оптимальные режимы управления батареей топливных элементов.

Результаты и научная новизна. Предлагаемый подход, основанный на использовании алгоритмов нечёткой логики, позволяет управлять мощностью батареи топливных элементов обеспечивая её эффективную эксплуатацию в составе гибридного электропривода автомобиля. Анализ получаемых результатов свидетельствует об эффективности метода.

Практическая значимость. Предложенные алгоритмы позволяют разрабатывать и внедрять контроллеры управления для перспективных водородных энергосистем автомобиля.