madiАвтомобиль. Дорога. Инфраструктура. = Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.2409-7217МАДИmadi-1483Research Article2.4.7. Турбомашины и поршневые двигателиСопоставление результатов определения момента механических потерь, полученных при помощи различных методикComparison of the results of determining the moment of mechanical losses obtained using various methodsМорозкинТимофей ВикторовичMorozkinTimofey V.

аспирант

postgraduate

madilab@mail.ruАлександровАнтон ВячеславовичAlexandrovAnton V.

канд. техн. наук, доц.

Candidate of Sciences (Technical), associate professor

madilab@mail.ruДолговИван АлексеевичDolgovIvan A.

канд. техн. наук, инженер

Candidate of Sciences (Technical), engineer

madilab@mail.ruНиколаевСергей ЕвгеньевичNikolaevSergey E.

инженер

engineer,

madilab@mail.ruКонюшковДмитрий СергеевичKonyushkovDmitry S.

зав. лабораторией

head of the laboratory

madilab@mail.ruМАДИРоссияMADIRussian Federation20252909202503(45)55Copyright © Морозкин Т.В., Александров А.В., Долгов И.А., Николаев С.Е., Конюшков Д.С., 20252025Морозкин Т.В., Александров А.В., Долгов И.А., Николаев С.Е., Конюшков Д.С.Morozkin T.V., Alexandrov A.V., Dolgov I.A., Nikolaev S.E., Konyushkov D.S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.adi-madi.ru/madi/article/view/1483

Работа была выполнена с целью подтвердить эквивалентность значения момента механических потерь, получаемого на режимах свободного разгона, результатам стендовых испытаний. Исследование выполнялось в рамках разработки методики косвенного индицирования – расчета газовых сил и их работы на основании анализа динамики вращения коленчатого вала. Косвенное индицирование актуально для мониторинга работы ДВС в составе автомобиля при его эксплуатации и может быть реализовано как дополнительный алгоритм электронного блока управления или внешний электронный модуль, работающий на основании сигнала датчика положения коленчатого вала и информации, получаемой из CAN-шины.

 Предлагаемая эмпирическая методика определения момента механических потерь основана на расчете работы сил сопротивления на некотором угловом промежутке, как разности между работой газовых сил и изменением кинетической энергии подвижных деталей двигателя при его работе на различных режимах холостого хода – свободных разгонов и выбегов при различном положении органа управления двигателем. Угловая скорость и положение коленчатого вала определяются на основании обработки сигнала штатного датчика положения коленчатого вала, а работа газовых сил по результатам непосредственного индицирования. Описывается проверка показаний датчиков давления в цилиндре – она выполнялась методом отключения цилиндров двигателя, работающего на моторном стенде. В статье также рассмотрена методика определения момента инерции вращающихся деталей двигателя на режиме нестабильного холостого хода. Определение момента инерции необходимо для расчета кинетической энергии подвижных деталей двигателя.

Выполненный анализ экспериментальных данных подтверждает эквивалентность момента механических потерь на стационарных и переходных режимах.

The work was carried out in order to confirm the equivalence of the value of the moment of mechanical losses obtained in free acceleration modes to the results of bench tests. The study was carried out as part of the development of a technique for indirect indexing – calculating gas forces and their operation based on an analysis of the dynamics of crankshaft rotation. Indirect indexing is important for monitoring the operation of the internal combustion engine in a car during its operation and can be implemented as an additional algorithm of the electronic control unit or an external electronic module operating based on the signal of the crankshaft position sensor and information received from the CAN bus. The proposed empirical method for determining the moment of mechanical losses is based on calculating the work of the resistance forces over a certain angular interval, as the difference between the work of the gas forces and the change in kinetic energy of the moving parts of the engine during its operation at various idle modes – free acceleration and run-off at different positions of the engine control. The angular velocity and position of the crankshaft are determined based on the signal processing of the standard crankshaft position sensor, and the operation of the gas forces is based on the results of direct indexing. The verification of the readings of pressure sensors in the cylinder is described. It was performed by turning off the cylinders of the engine running on the engine stand. The article also discusses a technique for determining the moment of inertia of rotating engine parts at unstable idle. The determination of the moment of inertia is necessary to calculate the kinetic energy of the moving parts of the engine. The analysis of experimental data confirming the equivalence of the moment of mechanical losses in stationary and transient modes is performed.

This article contains a description and results of motor tests conducted as part of the experiment. An analysis of experimental data has been carried out, confirming the equivalence of the moment of mechanical losses in stationary and transient modes.

индицирование ДВСускорение коленчатого валакинетическая энергия деталей ДВСработа газовых силмомент инерции вращающихся деталей ДВСмомент сил сопротивления ДВСICE indicationcrankshaft accelerationkinetic energy of internal combustion engine partswork of gas forcesmoment of inertia of rotating internal combustion engine parts.ReferencesДолгов, И. А. Актуальность индицирования ДВС / И. А. Долгов, А. В. Александров // Журнал автомобильных инженеров. – 2016. – № 5(100). – С. 19-23. – EDN YRKCCJДолгов, И. А. Актуальность индицирования ДВС / И. А. Долгов, А. В. Александров // Журнал автомобильных инженеров. – 2016. – № 5(100). – С. 19-23. – EDN YRKCCJГирявец, А.К. Теория управления автомобильным бензиновым двигателем / А.К. Гирявец. – Москва : Стройиздат, 1997. – 173 с.Гирявец, А.К. Теория управления автомобильным бензиновым двигателем / А.К. Гирявец. – Москва : Стройиздат, 1997. – 173 с.Оценка крутящего момента двигателя по внутрицикловой вариации угловой скорости коленчатого вала на автомобиле / П. В. Сафронов, Е. А. Першутин, И. В. Алексеев [и др.] // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). – 2012. – № 1(28). – С. 50a-56. – EDN OPYJYN.Оценка крутящего момента двигателя по внутрицикловой вариации угловой скорости коленчатого вала на автомобиле / П. В. Сафронов, Е. А. Першутин, И. В. Алексеев [и др.] // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). – 2012. – № 1(28). – С. 50a-56. – EDN OPYJYN.Новиков, В. А. Определение технического состояния двигателей внутреннего сгорания по неравномерности вращения коленчатого вала: специальность 2.4.7: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Новиков Виктор Александрович; РУДН. – Москва, 2023. – 265 с. – EDN GPXJZP.Новиков, В. А. Определение технического состояния двигателей внутреннего сгорания по неравномерности вращения коленчатого вала: специальность 2.4.7: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Новиков Виктор Александрович; РУДН. – Москва, 2023. – 265 с. – EDN GPXJZP.Динамические испытания в условиях реальной эксплуатации транспортного средства / А. В. Александров, И. А. Долгов, Т. В. Морозкин, Д. С. Конюшков // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. – 2024. – № 3(41). – EDN GVLTSA.Динамические испытания в условиях реальной эксплуатации транспортного средства / А. В. Александров, И. А. Долгов, Т. В. Морозкин, Д. С. Конюшков // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. – 2024. – № 3(41). – EDN GVLTSA.Пришвин, С. А. Испытания двигателей внутреннего сгорания : Учебное пособие В 2-х частях / С. А. Пришвин, П. В. Сафронов, Э. А. Савастенко. Том Ч. I.. – Москва : Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ), 2023. – 276 с. – EDN MUNSAD.Пришвин, С. А. Испытания двигателей внутреннего сгорания : Учебное пособие В 2-х частях / С. А. Пришвин, П. В. Сафронов, Э. А. Савастенко. Том Ч. I.. – Москва : Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ), 2023. – 276 с. – EDN MUNSAD.New Ways to Measure Mechanical Losses by Motoring an ICE with Increased Cylinder Pressure / R. Procházka, A. Dittrich, R. Voženílek, S. Beroun // Applied Sciences. – 2022. – Vol. 12, №4. – DOI 10.3390/app12042155.New Ways to Measure Mechanical Losses by Motoring an ICE with Increased Cylinder Pressure / R. Procházka, A. Dittrich, R. Voženílek, S. Beroun // Applied Sciences. – 2022. – Vol. 12, №4. – DOI 10.3390/app12042155.Investigations of the Friction Losses of Different Engine Concepts. Part 1: A Combined Approach for Applying Subassembly-Resolved Friction Loss Analysis on a Modern Passenger-Car Diesel Engine/ C. Knauder, H. Allmaier, D.E. Sander, T. Sams // Lubricants. – 2019. – Vol. 7, № 39. – DOI 10.3390/lubricants7050039.Investigations of the Friction Losses of Different Engine Concepts. Part 1: A Combined Approach for Applying Subassembly-Resolved Friction Loss Analysis on a Modern Passenger-Car Diesel Engine/ C. Knauder, H. Allmaier, D.E. Sander, T. Sams // Lubricants. – 2019. – Vol. 7, № 39. – DOI 10.3390/lubricants7050039.Путинцев, С.В. Механические потери в поршневых двигателях: специальные главы конструирования, расчета, испытаний: учебное пособие / С.В. Путинцев. – Москва : МГТУ им. Н. Баумана, 2011. – 288 с.Путинцев, С.В. Механические потери в поршневых двигателях: специальные главы конструирования, расчета, испытаний: учебное пособие / С.В. Путинцев. – Москва : МГТУ им. Н. Баумана, 2011. – 288 с.Определение момента сил сопротивления ДВС / А. В. Александров, Т. В. Морозкин, И. А. Долгов [и др.] // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. – 2023. – № 2(36). – EDN EUNKIS.Определение момента сил сопротивления ДВС / А. В. Александров, Т. В. Морозкин, И. А. Долгов [и др.] // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. – 2023. – № 2(36). – EDN EUNKIS.Определение момента инерции вращающихся деталей ДВС / А. В. Александров, И. А. Долгов, Т. В. Морозкин [и др.] // 9-е Луканинские чтения. Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса : сборник докладов Международной научно-технической конференции, Москва, 29 января 2021 года. – Москва: Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ), 2021. – С. 9-22. – EDN MFUUGQ.Определение момента инерции вращающихся деталей ДВС / А. В. Александров, И. А. Долгов, Т. В. Морозкин [и др.] // 9-е Луканинские чтения. Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса : сборник докладов Международной научно-технической конференции, Москва, 29 января 2021 года. – Москва: Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ), 2021. – С. 9-22. – EDN MFUUGQ.

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