madiАвтомобиль. Дорога. Инфраструктура. = Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.2409-7217МАДИmadi-1321Research Article2.4.7. Турбомашины и поршневые двигателиСоздание электрогидравлического привода клапанов механизма газораспределения в условиях автономной локомотивной теплоэнергетической установкиCreation of the electro-hydraulic valve drive of the valve train in conditions of autonomous locomotive thermal power planthttps://orcid.org/0009-0005-8954-995XШуваловДаниил СергеевичShuvalovDaniil S.

магистрант

undergraduate

dnlshuvalov@ya.ruМГТУ им. Н.Э. БауманаРоссияBMSTURussian Federation20241903202401(39)11Copyright © Шувалов Д.С., 20242024Шувалов Д.С.Shuvalov D.S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.adi-madi.ru/madi/article/view/1321

Актуальной задачей при создании новых образцов и совершенствовании уже разработанных локомотивных теплоэнергетических установок является разработка мероприятий, направленных на повышение топливной экономичности на эксплуатационных режимах. Одним из технических решений является обеспечение наиболее эффективной смены рабочего тела в цилиндрах путем гибкого управления параметрами воздухоснабжения, что достигается применением альтернативных регулируемых приводов клапанного механизма газораспределения (МГР).

В статье выполнен теоретический анализ управляемых и неуправляемых фаз газораспределения (ФГР), который показал, что наиболее перспективным способом достижения наилучшей топливной экономичности на частичных режимах работы силовой установки является использование управляемых фаз газораспределения. Проведены расчетно-теоретические исследования по определению оптимальных фаз клапанов на режимах, отличных от номинального для двигателя типа ЧН26/26. Выполнен анализ альтернативных приводов органов газообмена для транспортных средств и энергетических установок. Обоснован выбор замены базового привода клапанов на электрогидравлический в условиях локомотивной установки. Создана электрогидравлическая система управления фазами выпускных клапанов, для которой разработана принципиальная схема работы и произведена ее эскизная проработка.

A crucial task in the development of new models and improvement of the already developed locomotive thermal power plant is the development of measures aimed at improving fuel efficiency at operating modes. One of the technical solutions is to ensure the most efficient change of working mass in cylinders by flexible control of air supply parameters, which is achieved by the use of alternative adjustable valve drives of the valve train (GRM).

In the article the theoretical analysis of controlled and uncontrolled valve timing is conducted (FGR), which showed that the most promising way to achieve the best fuel efficiency at partial operation modes of the power plant is the use of controlled valve timing. Calculation-theoretical researches on definition of optimum phases of valves on modes, different from nominal for engine type ChN26/26 are carried out. Alternative drives of gas exchange organs for vehicles and power plants are analysed. The choice of replacing the basic valve drive with an electro-hydraulic drive in locomotive plant conditions is justified. An electro-hydraulic system for controlling the exhaust valve phases is created, for which a principle scheme of operation is developed and its sketching is carried out.

газораспределениепривод клапановэлектрогидравлический приводуправляемые фазытопливная экономичностьvalve trainvalve driveelectric-hydraulic drivecontrolled valve timingfuel efficiencyReferencesБалабин, В. Н. О приводе клапанов газораспределения тепловозных дизелей / В. Н. Балабин // Железнодорожный транспорт. – 2007. – № 2. – С. 47-49. – EDN HYUGON.Balabin V. N. Nauchnye osnovy sozdaniya reguliruemyh privodov gazoraspredeleniya lokomotivnyh dvigatelej vnutrennego sgoraniya novogo pokoleniya (Scientific bases of creation of adjustable valve train drives of locomotive internal combustion engines of new generation). Moscow, MIIT, 2010, 292 p.Балабин, В. Н. Проблемы внедрения электромагнитного привода клапанов газораспределения на современных локомотивных ДВС / В. Н. Балабин // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 2-1. – С. 14-19. – EDN TFOBHN.Bol'shenko I. A. Elektromagnitnyj privod klapana gazoraspredelitel'nogo mekhanizma dvigatelya vnutrennego sgoraniya (Electromagnetic valve drive of the valve train of an internal combustion engine). Novocherkassk, YURGPU (NPI), 2015, 207 p.Балабин, В. Н. Экспериментальные исследования электрогидравлического привода клапанов газораспределения транспортных двигателей / В. Н. Балабин // Наука и техника транспорта. – 2008. – № 4. – С. 94-97. – EDN JYBFCN..Ryzhov V. A. Sovershenstvovanie harakteristik forsirovannyh sredneoborotnyh dvigatelej dvojnogo naznacheniya sredstvami toplivopodachi i vozduhosnabzheniya (Improvement of characteristics of forced medium-speed dual-purpose engines by fuel supply and air supply means). Moscow, MGTU, 2018, 328 p.Лашко, В. А. Перспективы развития интеллектуальных поршневых ДВС / В. А. Лашко // Ученые заметки ТОГУ. – 2014. – Т. 5, № 1. – С. 260-287. – EDN SAMRBL.Sosnin D. A. Avtotronika. Elektrooborudovanie i sistemy bortovoj avtomatiki sovremennyh legkovyh avtomobilej: Uchebnoe posobie (Electrical equipment and on-board automation systems of modern passenger cars: A textbook), Moscow, SOLON-R, 2001, 272 p.Быстродействующие электромагнитные привода для клапанов систем топливоподачи и воздухогазообмена двигателей внутреннего сгорания / А. В. Павленко, В. П. Гринченков, Д. В. Батищев [и др.] // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2010. – № 5. – С. 48-53. – EDN OJHYJV.Sajt programmnogo kompleksa Diesel-RK (Website of the DIESEL-RK software package). Available at: https://diesel-rk.ru/Rus/index.php?page=Main. (Acces sed 14 june 2023) (in Russian).Соснин, Д. А. Автотроника. Электрооборудование и системы бортовой автоматики современных легковых автомобилей. Учебное пособие / Д. А. Соснин. – Москва : СОЛОН-ПРЕСС, 2008. – 272 с. – ISBN 5-93455-087-X. – EDN RAZLIN.Соснин, Д. А. Автотроника. Электрооборудование и системы бортовой автоматики современных легковых автомобилей. Учебное пособие / Д. А. Соснин. – Москва : СОЛОН-ПРЕСС, 2008. – 272 с. – ISBN 5-93455-087-X. – EDN RAZLIN.Чайнов, Н. Д. Конструирование и расчет поршневых двигателей: учебник для вузов. / Н. Д. Чайнов, А. Н. Краснокутский, Л. Л. Мягков; под ред. Н. Д. Чайнова. – Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. – 536 с.Чайнов, Н. Д. Конструирование и расчет поршневых двигателей: учебник для вузов. / Н. Д. Чайнов, А. Н. Краснокутский, Л. Л. Мягков; под ред. Н. Д. Чайнова. – Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. – 536 с.Чайнов, Н. Д. Прочность теплонапряженных базовых деталей среднеоборотных двигателей внутреннего сгорания / Н. Д. Чайнов, М. И. Раенко, В. А. Рыжов. – Москва : Научно-техническое издательство "Машиностроение", 2015. – 360 с. – ISBN 978-5-94275-794-6. – EDN VSTPEH.Чайнов, Н. Д. Прочность теплонапряженных базовых деталей среднеоборотных двигателей внутреннего сгорания / Н. Д. Чайнов, М. И. Раенко, В. А. Рыжов. – Москва : Научно-техническое издательство "Машиностроение", 2015. – 360 с. – ISBN 978-5-94275-794-6. – EDN VSTPEH.Elekrohydraulische Ventilsteuerung mit dem „MultiAir“ / L. Bernard, A. Ferrari, D. Micelli, A. Perotto, R. Rinolfi, F. Vattaneo // MTZ - Motortechnische Zeitschrift. – 2009. – Vol. 70. – no.12. – P. 892–899. . – DOI 10.1007/bf03225530.Elekrohydraulische Ventilsteuerung mit dem „MultiAir“ / L. Bernard, A. Ferrari, D. Micelli, A. Perotto, R. Rinolfi, F. Vattaneo // MTZ - Motortechnische Zeitschrift. – 2009. – Vol. 70. – no.12. – P. 892–899. . – DOI 10.1007/bf03225530.Christen, C. Engine Control and Performance Enhancement with Variable Valve Train for Gas Engines / C. Christen, E. Codan // Aufladetechnische Konferenz, Dresden, Germany, 2011.Christen, C. Engine Control and Performance Enhancement with Variable Valve Train for Gas Engines / C. Christen, E. Codan // Aufladetechnische Konferenz, Dresden, Germany, 2011.Mathey, Ch. Variable Valve Timing – A necessity for future large diesel and gas engines / Ch. Mathey // 26th CIMAC World Congress, Bergen, Norway, 2010. – paper no. 298.Mathey, Ch. Variable Valve Timing – A necessity for future large diesel and gas engines / Ch. Mathey // 26th CIMAC World Congress, Bergen, Norway, 2010. – paper no. 298.Haas, Michael. Elektrohydraulischer vollvariabler Ventiltrieb / Michael Haas; Martin Rauch / MTZ - Motortechnische Zeitschrif. – 2010. – Vol. 71. – P. 160-165.Haas, Michael. Elektrohydraulischer vollvariabler Ventiltrieb / Michael Haas; Martin Rauch / MTZ - Motortechnische Zeitschrif. – 2010. – Vol. 71. – P. 160-165.Diesel-RK. Программный комплекс ДИЗЕЛЬ-РК : официальный сайт [Электронный ресурс]. – Москва. Режим доступа: https://diesel-rk.ru/Rus/index.php?page=Main (дата обращения: 14.06.2023).Diesel-RK. Программный комплекс ДИЗЕЛЬ-РК : официальный сайт [Электронный ресурс]. – Москва. Режим доступа: https://diesel-rk.ru/Rus/index.php?page=Main (дата обращения: 14.06.2023).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.