18–19 октября 2022 г. состоялся ежегодный Международный автомобильный научный форум (МАНФ-2022) «Устойчивое развитие отечественного автопрома в современных условиях». Формат мероприятия предполагал очную и дистанционную форму участия. Во время форума были обсуждены проблемы обеспечения технологического суверенитета российской автомобильной промышленности и развития отечественной компонентной базы, технические и технологические разработки в области инновационных наземных транспортных средств и систем. В рамках форума проводилась выставка технических достижений ФГУП «НАМИ», производителей автомобильной техники и компонентов, посвящённая отечественным инновационным решениям по декарбонизации транспортных средств, по высокоавтоматизированному интеллектуальному автомобильному транспорту и интеллектуальным системам управления. Также были представлены компоненты электрических, гибридных и интеллектуальных транспортных средств, электронные блоки управления, узлы и агрегаты силовых установок, транспортные средства на электрической тяге, гибридные транспортные средства с дополнительными источниками энергии. Проведён конкурс по двум категориям: «Лучшая студенческая научная работа» и «Лучшая научная работа аспирантов и молодых специалистов». На конкурс было подано 18 заявок от образовательных, научных и производственных организаций.

В июле 2021 г. Евросоюзом была одобрена программа “Fit for 55”, одной из целей которой был полный отказ от производства автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) в ЕС к 2035 г. Произойдёт ли это или у ДВС сохраняются шансы остаться в составе силового агрегата автомобиля ещё долгое время? В последние годы в Европе и США широко обсуждается тема так называемых e-fuels или электротоплив – синтетических топлив, созданных на базе «зелёного» водорода (полученного за счёт «зелёной» же электроэнергии) и извлечённого из атмосферы углекислого газа. Главное их преимущество, как заявляют сторонники e-fuels, – они «сделаны из возобновляемых природных материалов – воды и воздуха» и являются экологически нейтральными. Так ли это и спасут ли e-fuels двигатель внутреннего сгорания?

Введение (постановка задачи и актуальность). Расширение деятельности рабочих органов ИСО и Европейской экономической комиссии ООН, направленных на оценку степени загрязнения обитаемого пространства транспортных средств, привело к созданию рабочей группы, ответственной за разработку метода испытаний по оценке летучих органических соединений от деталей внутреннего интерьера.

Цель исследования – представление направлений деятельности рабочей группы ISO/TC 22-ISO/ TC 146/SC 6/WG 13 “Determination of VOC’s in car interiors” (Определение ЛОС во внутреннем пространстве автомобилей) и этапов дальнейшего развития исследований в рамках деятельности КВТ ЕЭК ООН (WP.29, GRPE).

Методология и методы. Представлено развитие и создание метода испытаний в рамках деятельности международных групп ISO и КВТ ЕЭК ООН.

Результаты и научная новизна. Приведены результаты нормативной деятельности в рамках межгосударственной системы стандартизации Российской Федерации и стран Таможенного союза по адаптации нового европейского стандарта, регламентированного WP.29 и Общей резолюцией ОР.3.

Практическая значимость. Определены перспективные направления работ по внедрению международных исследований, завершившихся разработками отечественного стандарта с дальнейшим введением в практику испытаний и сертификации, проводимой в соответствии с требованиями Технического регламента Таможенного союза «О безопасности колёсных транспортных средств».

Введение (постановка задачи и актуальность). Одним из важнейших свойств современных транспортных средств является энергоэффективность. Повышение энергоэффективности позволяет снизить затраты на движение машины и, соответственно, перевозку грузов и пассажиров, а также уменьшить вредное воздействие на окружающую среду. Повышение энергоэффективности транспортного средства может достигаться разными способами, в том числе путём оптимизации закона управления подводимой мощностью к движителю с целью снижения затрат энергии на движение, вызванных проскальзыванием (буксованием) колёс.

Цель исследования – повышение энергоэффективности колёсных машин оптимальным управлением подводимой мощностью к движителю.

Методология и методы. При движении машины неизбежно затрачивается энергия, часть которой обеспечивает создание тяговой силы на ведущих колёсах при преодолении сопротивления движению, а часть тратится на преобразование энергии, подводимой к движителю, и потери на буксование колеса. Таким образом, повышение энергоэффективности транспортного средства можно достичь за счёт оптимального управления подводимой мощностью к движителю. В качестве целевой функции при решении указанной задачи оптимизации используется мощность потерь в процессе движения машины при взаимодействии с внешней средой. Помимо снижения затрат энергии на движение, следует обеспечить необходимый уровень тяги транспортного средства для обеспечения скоростного режима движения, задаваемого водителем. В связи с этим при решении задачи оптимизации учитывается ограничение типа равенство, описывающее указанное условие. Для решения задачи оптимизации применяется метод множителей Лагранжа.

Результаты и научная новизна. При разработке закона управления подводимой мощностью к движителю необходимо использовать дополнительную информацию о взаимодействии колёс с опорной поверхностью. Здесь дополнительным источником информации является продольная сила на оси колеса, измеряемая путём установки динамометрических колёс – неотъемлемой части конструкции колёсной машины. Разработанный закон управления подводимой мощностью к движителю позволяет обеспечить более высокую энергоэффективность машины, нивелируя при этом недостатки известных типов трансмиссий со связанным и индивидуальным приводом: блокированной, дифференциальной и индивидуальной, реализующей распределение тяговых моментов между колёсами пропорционально действующим нормальным нагрузкам.

Практическая значимость. Применение разработанного закона управления подводимой мощностью к движителю позволит, используя единый подход к управлению трансмиссией, обеспечить высокие тяговые свойства в разнообразных условиях, а также снизить затраты энергии на движение машины, не требуя дополнительного управления блокировками дифференциалов, в случае дифференциальных связей, и предотвратить дополнительный износ шин или выход из строя элементов трансмиссии при возникновении циркуляции мощности в случае блокированного привода.

Введение (постановка задачи и актуальность). Задача повышения безопасности дорожного движения обусловливает необходимость сохранения параметров безопасности транспортных средств, проверяемых при сертификации, на всём жизненном цикле автомобиля – от проектирования до утилизации.

Цель исследования – анализ современного состояния требований безопасности, предъявляемых к транспортным средствам на различных стадиях их жизненного цикла и содержащихся в Правилах ООН, нормативных документах других стран и в Техническом регламенте Евразийского экономического союза «О безопасности колёсных транспортных средств».

Методология и методы. Методологией исследования является аналитический метод.

Результаты и научная новизна. Научная новизна заключается в результатах анализа, показывающих, что процедура одобрения типа транспортного средства является самостоятельным этапом жизненного цикла автомобиля, а также существующая система контроля технического состояния автомобиля в виде технического осмотра не в полной мере обеспечивает безопасность дорожного движения. Предлагается дополнить технический осмотр социально опасных транспортных средств выборочными проверками на дорогах. Также предлагается дополнить существующий Технический регламент «О безопасности колёсных транспортных средств» требованиями к утилизации автомобиля и условиями повторного использования компонентов.

Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при совершенствовании Технических регламентов Евразийского экономического союза в области автомобилей и разработке национальных законодательных актов Российской Федерации в данной области.

Введение (постановка задачи и актуальность). При создании систем управления для автоматических коробок передач (АКП) одним из ключевых вопросов является выбор алгоритмов переключения передач. Их структура и рабочие параметры оказывают влияние на такие характеристики процессов переключения, как нагрузки в трансмиссии и работа буксования фрикционных элементов, которые, в свою очередь, определяют комфорт автомобиля и долговечность элементов АКП. Одним из факторов, определяющих эти характеристики, является управление крутящим моментом двигателя в процессе переключения передач. В случае гибридной энергоустановки наличие тягового электродвигателя на входе АКП расширяет возможности управления крутящим моментом на её ведущем валу. Исследование процессов переключения передач в этих аспектах является актуальной задачей совершенствования систем управления АКП.

Цель исследования – провести сравнительный анализ влияния различных способов управления крутящим моментом на ведущем валу АКП на динамические показатели процессов переключения передач, работу буксования фрикционных элементов АКП и факторы комфортабельности автомобиля.

Методология и методы. Исследование проведено посредством математического моделирования. Разработана модель движения автомобиля с АКП, учитывающая возможность установки электродвигателя на ведущем валу. Проведены вычислительные эксперименты, воспроизводящие повышающие и понижающие переключения передач в процессе разгона автомобиля с созданием корректирующего крутящего момента в инерционных фазах переключений. Выполнен анализ результатов моделирования с определением основных показателей динамики автомобиля и работы буксования фрикционных элементов АКП.

Результаты и научная новизна. Установлено существенное снижение (в среднем на 40%) рывков («джерков») при создании корректирующего момента с помощью электродвигателя в инерционных фазах как повышающих, так и понижающих переключений передач. Также установлено, что создание корректирующего момента при повышающих переключениях позволяет снизить работу буксования фрикционов на 16–24% в случае управления топливоподачей двигателя внутреннего сгорания и на 28–34% в случае использования электродвигателя. Вместе с тем коррекция момента с помощью электродвигателя при понижающих переключениях увеличивает работу буксования в 1,4–2,4 раза.

Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при разработке систем управления для АКП как для традиционных автомобилей, так и для автомобилей с электрическим приводом в составе энергоустановки.

Введение (постановка задачи и актуальность). Задача снижения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) является актуальной проблемой современного двигателестроения. Однако потенциал каталитических нейтрализаторов ограничен и почти исчерпан. Авторами работы исследуется возможность частичного снижения токсичности отработавших газов непосредственно в камере сгорания двигателя, посредством керамического покрытия, сформированного на днище поршня.

Цель работы – исследование влияния покрытия, сформированного методом микродугового оксидирования на деталях камеры сгорания на токсичность отработавших газов ДВС.

Методология и методы. Применён экспериментальный метод исследования. Исследования проводились на двигателе РМЗ-551i. Моторные испытания осуществлялись на различных нагрузочных режимах: частота вращения изменялась от 2000 до 6000 мин^-1, а доля открытия дроссельной заслонки составляла 25, 50, 75 и 100% на каждом скоростном режиме.

Результаты. В работе представлены экспериментальные данные, доказывающие реальную возможность снижения токсичности отработавших газов ДВС за счёт формирования керамического покрытия на днище поршня. Отмечено относительное снижение на 3,1% концентрации окиси углерода в отработавших газах при использовании покрытий на поршнях по сравнению с использованием штатных поршней. Одновременно с уменьшением количества СО отмечается относительное увеличение концентрации углекислого газа СО₂ на 2,1%.

Практическая значимость. Представленные экспериментальные данные, полученные при моторных испытаниях, показали возможность частичного снижения количества токсичных компонентов отработавших газов непосредственно в камере сгорания за счёт покрытия, формируемого методом микродугового оксидирования на днище поршня.