Preview

Труды НАМИ

Расширенный поиск
№ 2 (2025)
Скачать выпуск PDF

АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЕ

6-15 7
Аннотация

Введение (постановка задачи и актуальность). Перспективным направлением снижения затрат на выпуск новой продукции является применение компьютерного моделирования для проверки новых конструкций в условиях эксплуатации, что позволяет оценивать эффективность новых конструктивных решений с уменьшением количества натурных испытаний.
Цель исследования – разработка средств оценки интенсивности накопления усталостных повреждений несущих конструкций кузова карьерного самосвала с применением компьютерного моделирования эксплуатационных режимов нагружения.
Методология и методы. В статье приводится описание разработанной методики по оценке интенсивности накопления усталостных повреждений в несущей конструкции кузова карьерного самосвала с применением методов компьютерного моделирования, включающего в себя динамическое моделирование, дискретно-элементное моделирование и конечно-элементное моделирование.
Результаты и научная новизна. Разработанная методика прошла валидационные исследования, по результатам которых были получены данные о темпах накопления усталостных повреждений. Сделаны выводы о том, что рассмотренная методика позволяет получить достоверные результаты в области усталостных повреждений силовой конструкции платформы.
Практическая значимость. Разработанная методика позволяет сокращать материальные и временные затраты при разработке новых несущих конструкций кузовов карьерных самосвалов путём сокращения предсерийного прототипирования реальных моделей и апробирования предлагаемых решений.

16-25 9
Аннотация

Введение (постановка задачи и актуальность). Для тяжёлых грузовиков подвеска играет ключевую роль в обеспечении прочности, стабильности и комфорта транспортного средства (ТС). Выбор материала для листовой рессоры остаётся большой проблемой, напрямую влияющей на производительность и срок службы подвески. Во Вьетнаме грузовые автомобили HOWO являются одними из самых популярных видов грузового транспорта, поэтому изучение и улучшение системы подвески этих автомобилей имеет не только научное, но и практическое значение, способствуя повышению качества перевозок и безопасности дорожного движения.
Цель исследования – анализ и сравнение прочности листовых рессор, изготовленных из стали и стекловолокна E-glass, с помощью метода конечных элементов (МКЭ). Моделирование и оценка вибрационной характеристики системы подвески с двойными листовыми рессорами на грузовом автомобиле HOWO. Предложение оптимального решения по выбору материала для листовых рессор, направленного на улучшение комфорта и прочности системы подвески.
Методология и методы. Использование Matlab Simulink для создания модели системы подвески с листовыми рессорами, а также изучение характеристик колебаний и способности системы к демпфированию. Проведение моделирования для сравнения между листовыми рессорами из стали и из стекловолокна E-glass по следующим критериям: напряжение, деформация и способность к демпфированию.
Результаты и научная новизна. Результаты МКЭ показывают, что листовые рессоры из стекловолокна E-glass имеют более низкий уровень напряжения по сравнению со сталью, что может продлить срок службы листовой рессоры. У стекловолокна E-glass более эффективная способность к демпфированию, особенно в условиях высоких нагрузок, что позволяет лучше поддерживать комфорт. Использование стекловолокна E-glass в листовых рессорах для грузовых автомобилей является новым шагом, который обеспечивает баланс между прочностью и комфортом, что ещё не было полностью освоено в автомобильной промышленности Вьетнама.
Практическая значимость. Использование листовых рессор из стекловолокна E-glass может привести к снижению затрат на техническое обслуживание, увеличению срока службы ТС и повышению комфорта водителя. Улучшенная система подвески не только помогает автомобилю работать более стабильно, но и снижает риск аварий из-за потери контроля при перевозке тяжёлых грузов. Данное исследование открывает путь к применению передовых материалов и технологий моделирования в автомобильной промышленности Вьетнама, поощряя исследования и разработку отечественных продуктов.

26-43 4
Аннотация

Введение (постановка задачи и актуальность). Корпусные детали ведущего моста воспринимают нагрузки со стороны дороги и подрессоренных частей. Их выход из строя приводит к риску наступления аварийной ситуации, поэтому силовая структура должна тщательно проверяться, особенно в отношении прочностных свойств. Текущие требования и регламенты в отношении испытаний и расчётных исследований ведущих мостов нормируют минимальные требования к статической прочности, однако многие автопроизводители не ограничиваются минимальными требованиями.
Цель исследования – формирование способа расчётной оценки проектировочного коэффициента запаса статической прочности на базе натурных испытаний.
Методология и методы. В соответствии с целью и задачами исследования определены следующие методы: натурных испытаний, схематизации, статистической обработки информации, оценки повреждаемости и псевдоповреждаемости, методика построения кривой усталости.
Результаты и научная новизна. Результаты сформированы в виде описательной части проведённого исследования и численной оценки проектировочного коэффициента запаса статической прочности на базе натурных испытаний при использовании динамометрических колёс на примере исследования объекта КАМАЗ 63934. Научная новизна заключается в процедуре обратного расчёта величины проектировочного коэффициента запаса статической прочности.
Практическая значимость находит своё отражение в виде программы испытаний, таблиц коэффициентов перегрузки, описания процесса обработки данных для расчётной оценки проектировочного коэффициента запаса статической прочности. Полученные данные могут быть полезны и использоваться инженерами и исследователями в проектной деятельности при разработке элементов ходовой части грузовых автомобилей и при назначении требований к их долговечности.

44-55 3
Аннотация

Введение (постановка задачи и актуальность). Актуальными проблемами при разработке современных грузовых транспортных средств (ТС) являются синтез и проектирование систем подрессоривания их кабин таким образом, чтобы обеспечивать высокий уровень комфортабельности и требования по допустимым уровням вибрационной нагрузки на водителя и пассажиров. В подвесках кабин отечественных грузовых автомобилей чаще применяют пружинные упругие элементы, а в большинстве зарубежных – пневматические с резинокордными оболочками. Современные исследования, особенно в области систем подрессоривания кабин с регулируемым демпфированием, определяют требования к синтезу упругих характеристик, обеспечивающих наилучшие показатели комфортабельности и вибронагруженности в кабинах ТС. Поэтому актуальной задачей становится разработка модели пневматического упругого элемента как инструментария для синтеза требуемых упругих характеристик подвесок кабин ТС.
Цель исследования – разработка нового способа синтеза требуемых нелинейных прогрессивных упругих характеристик систем подрессоривания кабин ТС.
Методология и методы исследования. Математическая модель пневматического упругого элемента с резинокордной оболочкой и профилированной формой поршня строится на основе известной теории резинокордных оболочек с дополнениями её конструктивными особенностями профиля поршня устройства. Преобразование результатов использования разработанной модели в графическое представление осуществляется с использованием программных средств для 3D-моделирования. Экспериментальные исследования способа синтеза производятся методами имитационного моделирования в среде для расчётов динамики связных систем.
Результаты и научная новизна. Разработанный способ синтеза позволяет формировать нелинейные упругие характеристики, обеспечивающие околонулевую жёсткость упругого элемента в положениях около положения статического равновесия, прогрессивно нарастающих и спадающих при ходах сжатия и отбоя соответственно, для систем подрессоривания кабин ТС.
Практическая значимость. Разработанная модель позволяет определить геометрию профиля поршня пневматического упругого элемента с резинокордной оболочкой, обеспечивающую формирование требуемой с точки зрения комфортабельности упругой характеристики системы подрессоривания кабины грузового ТС.

56-66 3
Аннотация

Введение (постановка задачи и актуальность). В настоящее время автомобильный транспорт является одним из основных источников загрязнения окружающей среды. Отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания содержат около 200 различных компонентов, большинство из которых токсично. Период их существования длится от 2–3 минут до 4–5 лет. Повышение энергетической эффективности автотранспортных средств является важной частью мировой задачи по глобальному уменьшению влияния человека на изменение климата. Российская Федерация, как постоянный член различных международных организаций, принимает непосредственное участие в соответствующих международных соглашениях и договорах.
Цель исследования – подробный анализ и критическая оценка существующих вариантов подходов к увеличению пробега электрифицированных транспортных средств (ЭТС) без использования стационарной зарядной инфраструктуры, а также исследование различных механизмов стимулирования покупки электрических и гибридных транспортных средств (ГТС) – как финансовых, прямых (льготы и субсидии на покупку), так и косвенных (бесплатная парковка, бесплатный проезд по платным дорогам), а также нефинансовых, дающих определённые преференции при эксплуатации ЭТС и ГТС.
Методология и методы, используемые в научной статье, базируются на основных положениях теории автомобиля, методов инженерного анализа.
Результаты и научная новизна. Выполнен анализ развития ЭТС и ГТС. Исследованы различные механизмы стимулирования покупки ЭТС и ГТС. Показана технико-экономическая оценка различных типов транспортных средств.
Практическая значимость заключается в результатах научно обоснованной критической оценки существующих вариантов подходов к увеличению пробега ЭТС. Полученные результаты и рекомендации направлены на популяризацию ЭТС и ГТС в Российской Федерации.

67-81 3
Аннотация

Введение (постановка задачи и актуальность). Актуальной задачей в современном автомобилестроении остаётся повышение эффективности трансмиссии и транспортного средства в целом. Одним из способов решения этих задач может выступить применение в трансмиссиях автомобилей и электромобилей двухпоточных передач (ДП) с вариатором. ДП с вариатором обладают рядом характерных кинематических свойств, потенциально применимых и частично реализованных на серийных агрегатах. Применение таких передач, наряду с использованием в приводе транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания, может быть полезно в трансмиссиях автомобилей с комбинированной энергетической установкой, к конструкции которых применяются требования по реализации согласования потоков мощности от источников энергии.
Цель исследования – анализ кинематических схем двухпоточных трансмиссий, применяемых или потенциально применимых в конструкциях современных автомобилей. Полученные данные о кинематических и силовых характеристиках позволят проводить сравнительную оценку описываемых конструкций, получать основные взаимосвязи целевых параметров с конструктивными особенностями проектируемых передач.
Методология и методы исследования. Разработан программный продукт, позволяющий получать широкий спектр характеристик передач на основе вводимых конструктивных параметров, габаритных размеров, нагрузок, а также определять характеристики вариатора, применяемого в ДП. Графики зависимостей, приведённые в статье, построены на основании данных, опубликованных разработчиками агрегатов, для чего в математической модели проведён расчёт основных характеристик, представленных в виде безразмерных графиков и предназначенных для визуального сравнения и выявления основных взаимосвязей моделируемых величин.
Результаты и научная новизна. На основе полученных зависимостей для ДП сформулированы основные взаимосвязи, позволяющие в первом приближении провести сравнительный анализ, проследить факторы, вызывающие различные полезные и негативные эффекты. Полученные результаты могут быть использованы для первичной оценки применимости агрегатов с аналогичными кинематическими схемами, а также иллюстрации принципов их работы. Приведён сравнительный анализ описываемых конструкций по ряду конструктивных, кинематических и силовых параметров.
Практическая значимость. Исследования в области проектирования ДП с вариатором могут послужить основой для разработки алгоритмов и программных средств автоматизированного проектирования и расчёта таких передач, что значительно сократит затраты на разработку и позволит выявить многофакторные зависимости в части обеспечения эффективности современных автомобилей. Полученные данные о характеристиках ряда принципиальных схем ДП с вариатором позволяют оценить эффект их применения по сравнению с полнопоточными передачами в области обеспечения требуемого диапазона, КПД, кинематических возможностей и обеспечения характерных режимов работы трансмиссии по сравнению с полнопоточными передачами.

82-90 4
Аннотация

Введение (постановка задачи и актуальность). В предложенной статье описывается метод идентификации на основании динамического отклика несущей конструкции мотоцикла при наезде на единичные неровности, установленные на беговых барабанах стенда, и оценка нагруженности несущей конструкции для последующего формирования режима испытаний на усталостную долговечность. Оценка проводится на основе анализа записанных ускорений, возникающих на подрессоренных и неподрессоренных массах, а также усилий и деформаций, возникающих на упругих элементах подвески.
Цель исследования. Количественная и качественная оценка нагруженности несущей конструкции мотоцикла при наезде на единичные неровности на стенде с беговыми барабанами для определения уровня нагружения на стенде, сравнение его с уровнями нагружения при движении мотоцикла по дорогам полигона и разработка методики испытаний на стенде.
Методология и методы. Были использованы методы статистического анализа, схематизации случайного процесса и анализ амплитудно-частотных характеристик.
Результаты и научная новизна. Определены вертикальные ускорения, возникающие на подрессоренных и неподрессоренных массах, на основании которых оценивается нагруженность несущей конструкции мотоцикла. В результате исследования были сопоставлены результаты нагруженности мотоцикла в условиях стенда и при движении по дорогам со специальным покрытием для создания режима испытания.
Практическая значимость. Оценка влияния единичных неровностей на нагруженность несущей конструкции мотоцикла на стенде с беговыми барабанами во ФГУП «НАМИ». Создание методологии испытаний мототехники (квадроциклы, мотоциклы, мопеды, скутеры, трициклы, квадрициклы).

ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ

91-103 3
Аннотация

Введение (постановка задачи и актуальность). Для регионов с холодным климатом запас хода электробуса становится серьёзным препятствием на пути к расширению использования этого типа транспорта. Повышенный расход энергии сказывается не только на дальности автономного хода, но и на ресурсе аккумуляторных батарей, графике выхода подвижного состава на рейс и нагрузке на зарядную инфраструктуру. В связи с этим поиск путей снижения затрат энергии климатической системой является актуальной задачей.
Цель исследований – определение затрат энергии на отопление кабины и салона электробуса в осенне-зимний период эксплуатации в московском регионе, а также поиск и анализ путей снижения этих затрат.
Методология и методы. Для определения температуры воздуха в салоне использовалась математическая модель, основанная на уравнениях теплового баланса, которая была валидирована по результатам натурных испытаний. Исследования проводились в соответствии с требованиями ГОСТ Р 53828-2010.
Результаты и научная новизна. Приведены результаты испытаний по определению параметров микроклимата и расхода энергии на отопление салона при различных режимах движения. При помощи математической модели определено соотношение потерь теплоты через различные пути утечек. Представлено сравнение затрат энергии на работу климатической установки при использовании различных методов снижения расхода энергии.
Практическая значимость. Результаты данного исследования могут быть использованы для совершенствования энергетических показателей пассажирского электротранспорта.

104-117 4
Аннотация

Введение (постановка задачи и актуальность). Ввиду значительных расстояний между населёнными пунктами, а также недостаточно развитой инфраструктуры для повсеместной эксплуатации полных электромобилей, применение гибридных транспортных средств (ГТС) в Российской Федерации является оправданным и позволяет их гибко использовать в качестве альтернативы автомобилям с традиционными силовыми установками и полным электромобилям. Задача экономии энергетических ресурсов, а тем более невозобновляемых, при условии выполнения необходимой транспортной работы, актуальна для автомобилей со всеми типами силовых установок.
Цель исследования – разработка метода поиска рациональной стратегии регулирования гибридной силовой установкой (ГСУ) параллельного и последовательно-параллельного типов в заданном цикле движения: предложен критерий энергетической эффективности, подход к выбору варьируемых параметров и последовательность оптимизации.
Методология и методы. Применены численные методы исследования. В качестве примера рассмотрен процесс движения в условиях ездового цикла WLTC автомобиля Toyota Prius ZVW52, для которого расчётным способом составлены математические модели характеристик ГСУ.
Результаты и научная новизна заключаются в том, что предложенный метод по сравнению с известными подходами позволяет сократить вычислительную сложность задачи рационального регулирования агрегатов ГТС в заданном ездовом цикле за счёт объединения однотипных режимов движения в группы, исключения из числа возможных состояний системы нереализуемых и нерациональных режимных точек с последующим применением к оставшемуся числу состояний многопараметрической оптимизации.
Практическая значимость. Разработанный метод может быть применён для совершенствования алгоритмов управления ГТС параллельного и последовательно-параллельного типов с целью достижения максимальной совместной эффективности двигателя внутреннего сгорания и электрического привода как в условиях ездовых циклов, так и в реальных условиях движения.

ОБЗОРЫ, АНАЛИТИКА

118-128 3
Аннотация

Введение (постановка задачи и актуальность). Сжатый воздух как рабочее тело получил широкое распространение в приводах пневматических систем наземных транспортных средств (ТС), в том числе в тормозных системах грузовых автомобилей и автобусов, благодаря своим высоким эксплуатационным свойствам. Климатическая устойчивость пневматических систем обеспечивает стабильность рабочих характеристик при колебаниях температуры. Благодаря своей безопасности, доступности и экономичности именно сжатый воздух используют в тормозных системах грузовых автомобилей и автобусов. Однако существуют проблемы, связанные с наличием высокой концентрации влаги в воздухе, которая может попадать в пневмосистему и приводить к образованию конденсата и коррозии деталей пневмосистемы, а в зимнее время – к её обмерзанию. В свою очередь, это может привести к отказам оборудования компонентов тормозной системы и аварийным ситуациям с наземными ТС.
Цель исследования – провести анализ основных современных методов осушки сжатого воздуха, применяемых в пневматических системах наземных ТС, оценить уровень их эффективности и предложить наиболее рациональный метод осушки сжатого воздуха в пневматических тормозных системах наземных ТС.
Методология и методы. В работе использован метод системного анализа отечественных и зарубежных исследований осушки сжатого воздуха в пневматических системах наземных ТС.
Результаты работы. В работе предложен инновационный подход к процессу осушки сжатого воздуха в пневматических системах наземных ТС путём интеграции и оптимизации различных современных методов осушки сжатого воздуха наземных ТС.
Практическая значимость. Обобщены основные отказы пневматических систем наземных ТС, связанные с наличием в них влаги, обозначен ряд ключевых аспектов, способствующих улучшению работы пневматических систем наземных ТС.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0135-3152 (Print)