Ключевые слова: поршневые двигатели, поршни, аддитивные технологии, топологическая оптимизация, многоцикловая усталость, рациональное распределение материала.

Рассмотрены технологические процессы производства поршней для дизельных двигателей с различной степенью форсировки. Показано, что поршень оптимальной конструкции может быть изготовлен с применением аддитивных технологий, трехмерная модель которого получена методом топологической оптимизации (ТО). Приведены примеры непрерывной ТО деталей применительно к поршням двигателей внутреннего сгорания. Предложен альтернативный метод ТО, основанный на расчете коэффициента запаса усталостной прочности материала поршня для рационального его распределения с точки зрения восприятия механической нагрузки.
.pdf

Ключевые слова: поршневой ДВС; бинарный рабочий цикл; камера нагнетания; камера сгорания; автономный поршень; демпфирующий воздушный заряд.

Приведена конструктивная схема поршневого ДВС для реализации бинарного рабочего цикла, осуществляемого в двух изолированных камерах (камере сгорания и камере нагнетания), разделенных свободным поршнем. Разделение рабочего объема двигателя на две изолированные камеры повышает качество смесеобразования и снижает пиковые нагрузки на детали КШМ за счет сжатия части воздушного заряда между основным и свободным поршнем. Полный цикловой заряд воздуха осуществляет функции окислителя (в камере сгорания) и упругого звена (в камере нагнетания) при передаче давления газов на детали коленчатого вала двигателя.
.pdf

Ключевые слова: газовый двигатель, турбокомпрессор S200G, анализ причин отказов, модульный подшипник, импортозамещение, стендовые испытания.

Представлены результаты экспериментальных исследований, направленных на обеспечение надежности автомобильных газовых двигателей ПАО КамАЗ. На основе анализа эксплуатационной надежности выявлены причины отказов импортных турбокомпрессоров S200G фирмы «Schwitzer». По программе импортозамещения на двигатели установлены отечественные ТКР 7С-6 с выполнением необходимых конструктивных доработок для адаптации к работе на газовых двигателях. Стендовые и ходовые испытания показали эффективность и надежность применения отечественных турбокомпрессоров с модульными подшипниками и дополнительной очисткой смазочного масла.
.pdf

Ключевые слова: поршневой ДВС, системы наддува, долевые нагрузки, регулируемый турбокомпрессор, регистровый наддув, перепуск газов, утилизация тепла.

Рассмотрены основные направления улучшения топливной экономичности дизелей на долевых режимах работы за счет оптимизации систем наддува. Приведены примеры оптимизации систем наддува, реализованные в современных конструкциях лидеров мирового двигателестроения. К основным методам оптимизации относятся применение регулируемых (в том числе гибридных) турбокомпрессоров, перепуск отработавших газов и воздуха, системы двухступенчатого регистрового наддува и утилизации тепла отработавших газов.
.pdf

Ключевые слова: судовые двухтопливные двухтактные дизели, цикл Отто, топливная система, рабочие параметры, винтовая характеристика, энергоэкономические показатели.

Рассмотрен принцип действия двухтактных двухтопливных двигателей, обеспечивающих при работе по циклу Отто на природном газе низкого давления требования стандарта ИМО Tier III по выбросам NOx. Выполнен сравнительный анализ показателей рабочего процесса двигателя при работе на жидком углеводородном и газовом топливе. С использованием методов моделирования показано изменение энергоэкономических показателей двухтопливного двигателя 6X72DF фирмы «Winterthur Gas and Diesel Ltd.» при работе по винтовой характеристике.
.pdf

Ключевые слова: двигатель Ванкеля, выброс углеводородов, оксид углерода, водород, бензин, холостой ход, частичная нагрузка.

Представлены результаты экспериментальных исследований влияния добавок водорода к углеводородному топливу на экологические характеристики роторного двигателя Ванкеля ВАЗ-311. В связи со сложностью хранения на борту транспортных средств достаточного количества водорода как основного топлива представляет интерес применение небольших добавок водорода к углеводородным топливам для повышения скорости и полноты сгорания. Роторно-поршневой двигатель, выполненный по схеме Ванкеля, более приспособлен для использования водорода, чем традиционные поршневые двигатели, из-за меньшей вероятности преждевременного воспламенения и обратной вспышки. Показано, что для двигателя этого типа повышение скорости распространения пламени за счет добавок свободного водорода способствует уменьшению выбросов продуктов неполного сгорания.
.pdf

Ключевые слова: двигатель, подшипник скольжения, триметаллические сплавы, полимерные покрытия, вязкость масла, надежность и ресурс подшипников.

Обзор включает материалы последнего конгресса CIMAC, посвященные совершенствованию подшипников скольжения в системе коленвала поршневого двигателя. Специалисты японской фирмы «Daidometal Co. Ltd.» рассматривают возможность оптимизации химических и физических свойств триметаллического сплава Al–Sn–Si для повышения усталостной прочности и ресурса подшипников. Австрийская фирма «Miba Bearing Group» выполнила анализ факторов, влияющих на надежность и ресурс подшипников в двигателях транспортных машин, работающих в режимах частых пусков и остановов. Отмечается, что современная тенденция к снижению вязкости масла позволяет снизить трение, однако при переменных нагрузках повышается вероятность отказов из-за возникновения граничного трения. Это может быть предотвращено за счет применения специальных полимерных покрытий и твердой смазки. Перевод выполнен к.т.н. Г. Мельником
.pdf