ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА ПЕРЕД ФРОНТОМ РАДИАТОРА НА РАСХОД ТОПЛИВА ДВИГАТЕЛЕМ АВТОМОБИЛЯ
Аннотация
Рост стоимости топлива для автомобильных транспортных средств вызывает не только поиск альтернативных источников энергии и применения новых конструкций двигателей для автомобилей, но и поиск способов снижения расхода топлива у уже существующих автомобилей с двигателем внутреннего сгорания за счет совершенствования их конструкции. Мощность, вырабатываемая двигателем внутреннего сгорания, расходуется не только на привод ведущих колес, но и на привод вспомогательного оборудования, обеспечивающего возможность работы двигателя и его систем, а также повышающего безопасность и комфорт передвижения. За счет снижения мощности на привод вспомогательного оборудования или времени его работы можно достичь снижения расхода топлива двигателем. Обязательным элементом любого автомобиля, оборудованного двигателем внутреннего сгорания, является система охлаждения, которая в своем составе содержит радиатор, обеспечивающий теплоотдачу излишнего тепла атмосфере и вентилятор, интенсифицирующий этот процесс при необходимости. Время работы вентилятора непосредственно влияет на расход топлива двигателем автомобиля, следовательно, снизив время его работы можно уменьшить расход топлива. Этого можно достичь, увеличив значение полного коэффициента теплопередачи через стенки радиатора, который зависит от скорости воздуха, протекающего через радиатор. Скорость воздушного потока, без увеличения потребляемой вентилятором мощности, можно повысить за счет уменьшения аэродинамических сопротивлений воздушного тракта автомобиля. Теоретические предпосылки, подкрепленные анализом предыдущих исследований, нуждаются в экспериментальном подтверждении и практической оценке величины экономии топлива при совершенствовании воздушного тракта автомобиля, обеспечивающем уменьшение времени работы вентилятора.
Цель – теоретическое обоснование влияния скорости воздушного потока перед фронтом радиатора на расход топлива двигателем автомобиля.
Метод или методология проведения работы: в статье использовались системный подход, а также методы математического моделирования.
Результаты: на примере конкретного автомобиля определено влияние увеличения скорости воздушного потока перед фронтом радиатора на расход топлива двигателем автомобиля.
Область применения результатов: полученные результаты могут быть использованы организациями, осуществляющими разработку, ремонт и тюнинг автомобильных транспортных средств и их систем.
Скачивания
Литература
Arhangel’skij V.M., Vihert M.M., Voinov L.N., Stepanov Ju.A., Trusov V.I., Hovah M.S. Avtomobil’nye dvigateli [Automobile engines] / M.S. Hovah (ed.). M., 1977, 591 p.
Lenin I.M., Popyk K.G., Malashkin O.M., Raikov I.Ya., Samol G.I., Sidorin K.I. Avtomobil’nye i traktornye dvigateli (teorija, sistemy pitanija, konstrukcii i raschet) [Automobile and tractor engines (theory, power systems, designs and calculation)] / [I.M. Lenin (ed.). M, 1969, 655 p.
Burkov V. V., Indeykin A. I. Avtotraktornye radiatory: spravochnoe posobie [Avtotraktornye radiatori: reference manual]. L, 1978, 216 p.
Goncharov A.V. Vybor racional’nyh parametrov konstrukcii i rezhimov raboty bloka «radiator-ventiljator» sistemy ohlazhdenija dvigatelja vnutrennego sgoranija avtomobilja [Selection of rational design parameters and operating modes of the radiator-fan unit of the car internal combustion engine cooling system]. Vestnik Vostochnoukrainskogo nacional’nogo universiteta im. V. Dalja. [Bulletin of the Eastern Ukrainian National University named after V. Dahl], 2007, no. 6 (112), pp. 108-112.
Goncharov A.V., Verkhovodov A. A. Sovershenstvovanie bloka “radiator-ventiljator” ohlazhdajushhih ustrojstv dvigatelej legkovyh avtomobilej [Verkhovodov Improvement of the block “radiator-fan” of cooling devices of passenger car engines]. Progressivnye tehnologii v transportnyh sistemah [Progressive technologies in transport systems: collection of conference proceedings] / V.I. Rassoha (ed.). Orenburg, 2015, pp. 215-224
GOST 529-2015. Trubki radiatornye. Tehnicheskie uslovija [GOST 529-2015. Radiator tubes. Technical conditions]. M., 2015, 14 p.
Lukanin V.N., Alekseev I.V., Shatrov M.G., etc. Dvigateli vnutrennego sgoranija. Kniga 2. Dinamika i konstruirovanie [Internal combustion engines. Book 2. Dynamics and construction]. [V. N. Lukanin, M. G. Shatrov (ed.)]. M., 2007, 400 p.
Kolchin A. I., Demidov V. P. Raschet avtomobil’nyh i traktornyh dvigatelej [Calculation of automobile and tractor engines: textbook for universities]. M., 2008, 496 p.
Vihert M.M., Dobrogaev R.P., Lyakhov M.I., Pavlov A.V., Sokolov M.P., Stepanov Yu.A., Suvorov V.G. Konstrukcija i raschet avtotraktornyh dvigatelej [Design and calculation of automotive engines] / Yu. A. Stepanov (ed.). M., 1964, 552 p.
Tolstonogov A.P. Sistemy ohlazhdenija porshnevyh dvigatelej vnutrennego sgoranii [Cooling systems of internal combustion piston engines]. Samara, 2002, 208 p.
Shipilov A.A. Obzor i analiz konstrukcij sistem prinuditel’nogo ohlazhdenija radiatorov legkovyh avtomobilej [Review and analysis of structures of forced cooling systems for passenger car radiators]. Fundamental’nye i prikladnye nauchnye issledovanija [Fundamental and applied research: innovative development potential]. [A. R. Khalikov (ed.)]. Ufa, 2019, part 1, pp. 133-140.
Shipilov A.A., Kholshev N.V. Metodika i rezul’taty jeksperimen-tal’nogo opredelenija skorosti vozdushnogo potoka pered radiatorom sistemy ohlazhdenija avtomobilja [Methodology and results of the experimental determination of the air flow rate in front of the radiator of the car cooling system]. Innovacionnyj potencial razvitija nauki v sovremennom mire [Innovative potential for the development of science in the modern world] / A. R. Khalikov (ed.). Ufa, 2019, part 2, pp. 139-146.
Shipilov A.A., Kholshev N.V. Obzor sposobov regulirovanija intensivnosti ohlazhdenija radiatora dvigatelja avtomobilja [Review of methods for regulating the cooling intensity of the car engine radiator]. Problemy tehnicheskoj jekspluatacii i avtoservisa podvizhnogo sostava avtomobil’nogo transporta [Problems of technical operation and car service of rolling stock of motor transport] / L. L. Zimanov (ed.). M., 2019, pp. 168-171.
Yakubovich A. I., Kukharenok G.M., Tarasenko V.E. Sistemy ohlazhdenija dvigatelej traktorov i avtomobilej. Issledovanija, parametry i pokazateli [Cooling systems of engines of tractors and cars. Research, parameters and indicators]. Minsk, 2014, 300 p.
Jack T.K., Ojapah M.M. Water-cooled petrol engines: a review of considerations in cooling systems calculations with variable coolant density and specific heat. International Journal of Advances in Engineering and Technology, 2013, no. 6 (2), pp. 659-667.
Ma W. S., Shen W. X., Zhang L.W. Heat rejection efficiency research of new energy automobile radiators. IOP Conference Series: Materials Science AND Engineering, 2018, no. 324, pp. 1-11.
Mounika P., Sharma R. K., Kishore P. S. Performance Analysis of Automobile Radiator . International Journal on Recent Technologies in Mechanical and Electrical Engineering (IJRMEE), 2019, no. 3, pp. 35-38.
Palani S., Irudhayaraj R., Vigneshwaran R., Selvam M., Harish K. A. Study of Cooling System in I.C. Engine Improving Performance with Reduction of Cost. Indian Journal of Science and Technology, 2016, no. 9 (1), pp. 1-8.
Virale A. G., Nitnaware P. T. Experimental analysis of jacket cooling of S I engine and study of operating parameters and emissions. International Journal of Advances in Engineering and Technology, 2017, no. 10, pp. 113-121.
Просмотров аннотации: 236 Загрузок PDF: 179
Copyright (c) 2021 Nikolai V. Kholshev, Dmitry N. Konovalov, Anatoly A. Lavrenchenko
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
