Применение современных методов моделирования при создании бесшатунного двигателя внутреннего сгорания с отключением цилиндров
Аннотация
В работе проведен анализ и выбор методов моделирования конструкции и рабочих процессов нового бесшатунного двигателя внутреннего сгорания с кривошипно-кулисным механизмом и отключением цилиндров. Показаны некоторые результаты, полученные на данном этапе исследования. Созданные имитационные модели позволили провести предварительные исследования, отладить методологию применения модельного эксперимента, оценить протекание отдельных процессов и определить быстродействие механизма отключения цилиндров, а также внести изменения в конструкцию некоторых узлов двигателя. Наличие имитационных моделей позволяет оптимизировать параметры механизмов и систем двигателя на разных этапах проектирования. Полученные искусственные нейронные сети с высокой точностью распознают режим отключения цилиндров. Выбранный методологический подход позволяет получить имитационную модель верхнего уровня для оценки эффективности разработанного двигателя и разработки системы управления.
Об авторах
Аркадий Васильевич Химченко
Воронежский ГАУ
Россия
Россия
канд. техн. наук, доц.
Николай Иванович Мищенко
ДОННТУ
Россия
Россия
д-р. техн. наук, проф.
Татьяна Николаевна Колесникова
Приднепровская ГАСА
Украина
Украина
канд. техн. наук, доц.
Список литературы
1. Saab представляет уникальную концепцию двигателя, обеспечивающую высокую производительность и низкий расход топлива. – 05.04.2001. – URL: http://www.saabnet.com/
2. MCE-5 VCRi: Отодвигаем границы снижения расхода топлива. – 2015. – URL: http://www.mce-5.com/
3. Дюшемен, М. Оптимизация профиля зубьев двухреечного механизма в MCE-5 VCRi / М. Дюшемен, В. Колли // International Gear Conference 2014: 26–28 августа 2014, Лион. – Эльзевир, 2014. – С. 55–64. — DOI: 10.1533/9781782421955.55
4. Новый бесшатунный двигатель для автомобиля / Н.И. Мищенко, А.В. Химченко, Ю.В. Юрченко [и др.] // 8-е Луканинские чтения. Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса: Сборник трудов Международной научно-технической конференции, Москва, 31 января 2019 года. – Москва: Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ), 2019. – С. 383-396.
5. Дуань, Х. Обзор стратегий управления моментом зажигания и фазой сгорания в двигателе с воспламенением от сжатия с однородным зарядом (HCCI) / Х. Дуань [и др.] // Топливо. – 2021. – Т. 285. – С. 119142. – DOI: 10.1016/j.fuel.2020.119142.
6. Бенду, С. Воспламенение при сжатии гомогенного заряда (HCCI): приготовление смеси и стратегии управления в дизельных двигателях / Х. Бенду, С. Муруган // Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики. – 2014. – T. 38. – C. 732–746. – DOI: 10.1016/j.rser.2014.07.019.
7. Химченко, А.В. Модель рабочего процесса бензинового двигателя для исследования нетрадиционных двигателей / А.В. Химченко [и др.] // Серия конференций IOP: Науки о Земле и окружающей среде. – 2021. – T. 659. – № 1. – С. 012074. – DOI: 10.1088/1755-1315/659/1 /012074
8. Абрахам, М.Т. Моделирование селевых потоков 2D (DFS 2D): Численное моделирование селевых потоков и калибровка параметров трения / Абрахам М.Т. [и др.] // Журнал горной механики и геотехнической инженерии. – 2022. – DOI: 10.1016/j.jrmge.2022.01.004.
9. Гуанг, Дж. Влияние новой конфигурации с плавно регулируемой степенью сжатия (CVCR) в сочетании с режимом сгорания с искровым зажиганием (SAII) на рабочие характеристики двигателя с искровым зажиганием / Дж. Гуанг [и др.] // Прикладная теплотехника. – 2021. – Т. 197. – с. 117410. – DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2021.117410.
10. Шёберг, Дж. Нелинейное моделирование черного ящика в системной идентификации: единый обзор / Й. Шёберг [и др.] // Автоматика. – 1995. – T. 31. – № 12. – C. 1691-1724. – DOI: 10.1016/0005-1098(95)00120-8
11. Касс, Р.Е. Численные методы безусловной оптимизации и нелинейные уравнения / Касс, Р.Е. Деннис Дж. Э., Шнабель Р. Б. // Журнал Американской статистической ассоциации. – 1985. – Т. 80. – № 389. – С. 247. – DOI: 10.2307/2288097
12. Юнг, Л. Моделирование динамических систем. – Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: ПТР Прентис Холл, 1994. – ISBN 0135970970
13. Химченко, А.В. Воздействие сил инерции на кузов автомобиля при отключении цилиндров остановкой поршня в экспериментальном двигателе / А.В. Химченко, Н. И. Мищенко // 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. 442-456.
14. Предварительная оценка возможности использования системы смазки серийного двигателя для питания гидропривода механизма остановки поршня / А. В. Химченко, Н. И. Мищенко, Д. А. Дрючин [и др.] // Вести Автомобильно-дорожного института. – 2021. – № 1(36). – С. 15-26.
15. Химченко, А.В. Возможные риски в эксплуатации бензинового двигателя с механизмом отключения цилиндров и питанием гидропривода механизма из системы смазки / А.В. Химченко, Н.И. Мищенко // Проблемы технической эксплуатации и автосервиса подвижного состава автомобильного транспорта: Сборник научных трудов, посвященный 85-летию кафедры ЭАТиС МАДИ, по материалам 79-й научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ, Москва, 26–27 января 2021 года. – Москва: Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ), 2021. – С. 301-307.
Статья опубликована по итогам международной научно-технической конференции
«10-е Луканинские чтения. Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса»
Рецензия
Рецензент: М.Г. Шатров, д-р техн. наук, проф., МАДИ
Просмотров:
178
