satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical University10.21122/2227-1031-2019-18-3-248-255sat-1981Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGСнижение расхода топлива дизеля типа 12ЧН15/18 путем регулирования системы охлажденияReduction of Fuel Consumption in 12ЧН15/18-Type Diesel Engine by Regulating Cooling SystemФедоровА. Ю.FedorovA. Yu.

Адрес для переписки: Федоров Андрей Юрьевич – Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Кирпичева, 2, 61002, г. Харьков, Украинa. Тел.: +38 057 707-69-02    tma@tmm-sapr.org

Address for correspondence: Fedorov Andrey Yu. – National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”, 2 Kyrpychova str., 61002, Kharkov, Ukraine. Tel.: +38 057 707-69-02    tma@tmm-sapr.org

 

tma@tmm-sapr.orgНациональный технический университет «Харьковский политехнический институт»УкраинаNational Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”Ukraine201902072019183248255Copyright © Федоров А.Ю., 20192019Федоров А.Ю.Fedorov A.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/1981

Во многих странах в эксплуатации находится большое количество бронетехники, которая разрабатывалась и выпускалась десятки лет назад. В связи с этим возникает необходимость ее постоянной модернизации. Объектом исследования выбран двигатель внутреннего сгорания для наземной транспортной машины с дизельным двигателем типа 12ЧН15/18. Приведена внешняя скоростная характеристика этого дизеля, на основании которой произведен расчет составляющих его теплового баланса. Выполнен анализ теплового баланса дизеля наземной транспортной машины типа 12ЧН15/18 с разделением по: отведенной теплоте в окружающую среду от жидкости системы охлаждения; масла системы смазки двигателя внутреннего сгорания; эффективно использованной теплоте; теплоте, отведенной с отработавшими газами; остаточной части теплоты. Приведены характеристики изменения тепловыделения на нагрузочных режимах работы дизеля, показано влияние нагрузки дизеля на количество теплоты, отведенной охлаждающей жидкостью и маслом системы смазки дизеля. Рассмотрены два варианта исполнения системы охлаждения: с регулированием и без регулирования. Выполнена оценка влияния системы регулирования на характеристики системы охлаждения дизеля, параметры эффективной мощности и удельного эффективного расхода топлива. Доказана необходимость модернизации штатной вентиляторной системы охлаждения наземной транспортной машины с дизелем типа 12ЧН15/18. На режимах нагрузки 60 и 80 % исследовано влияние средней температуры охлаждающей жидкости и масла дизеля на эффективную мощность силовой установки с системой охлаждения вентиляторного типа. Определенно, что повышение средних температур охлаждающей жидкости и масла дизеля типа 12ЧН15/18 позволяет улучшить экономичность и повысить мощность дизеля.

Many countries exploit a large number of armored vehicles, developed and manufactured dozens of years ago. Due to this there is a necessity of its continuous modernization. An object of the research is an internal combustion engine for a ground armored vehicle with a 12ЧН15/18 diesel engine. Calculation of engine thermal balance components is based on an engine external speed characteristic. An analysis of thermal balance for a 12ЧН15/18-type diesel engine of a ground armored vehicles has been made with separation according to: heat being withdrawn from cooling system liquid to environment; oil of lubrication system in the internal combustion engine; efficiently used heat; heat being withdrawn along with exhausted gases; residual portion of heat. The paper presents characteristics on changes in heat release during loading modes of the diesel engine operation and also shows an influence of the diesel loading on amount of heat withdrawn by cooling water and oil of diesel lubrication system. Two versions of the cooling system are considered in the paper, namely: with regulation and without regulation. The paper contains description of evaluation pertaining to an influence of a regulating system on characteristics of the diesel cooling system, parameters of efficient power and specific and efficient consumption of fuel. The necessity has been proved to modernize a regular fan cooling system of the armored vehicle with the 12ЧН15/18-type diesel engine. An influence of an average cooling liquid and diesel oil temperature with loading modes of 60 and 80 % on the efficient power of a power unit with a fan-type cooling system has been investigated in the paper. It has been determined that an increase in average temperatures of cooling liquid and oil for the 12ЧН15/18-type diesel makes it possible to improve economy and power of the diesel engine.

дизельсистема охлаждениярегулированиетеплообменникбронетехникавентиляторdieselcooling systemregulationheat exchangerarmored vehiclefan-type cooling systemReferencesТ-72 [Электронный ресурс] // Википедия. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/T-72. Дата доступа: 10.03.2018.?-72. Wikipedia. Available at: https://ru.wikipedia.org/wiki/T-72. (accessed 10 March 2018) (in Russian).Двигуни внутрішнього згоряння : cерія підручників у 6 т. / за ред. А. П. Марченка, А. Ф. Шеховцова. Харків: Видавн. центр НТУ «ХПІ», 2004. Т. 1. Розробка конструкцій форсованих двигунів наземних транспортних машин. 491 с.Marchenko A. P., Shekhovtsova A. F. (2004) Internal Combustion Engines. Vol.1 Design engineering of forced engines for ground transport vehicles. Kharkiv, Publishing Center of National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”. 491 (in Ukrainian).Двигатели внутреннего сгорания. Системы поршневых и комбинированных двигателей / С. И. Ефимов [и др.]; под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. 3 изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1985. 456 с.Efimov S. I., Ivashchenko N. A., Ivin V. I., Alekseev V. P., Vyrubov D. N., Grekhov L. V., Kruglov M. G., Krutov V. I., Krylov A. N., Leonov O. B., Mednov A. A., Mizernyuk G. N., Orlin A. S., Roganov S. G., Rogov V. S., Fedyushin V. F., Chistyakov V. K. (1985) Internal Combustion Engines. Systems of Reciprocating and Combined Engines. Moscow, Mashinostroyenie Publ. 456 (in Russian).Епифанов, В. В. Аппроксимация характеристик энергетических установок транспортных средств / В. В. Епифанов, Р. В. Протасов // Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". Збірник наукових праць. Тематичний випуск: Транспортне машинобудування. Харків: НТУ "ХПІ", 2007. № 33. С. 61–66.Epifanov V. V., Protasov R. V. (2007) Approximation of characteristics for power plants in transport facilities. V?snik Nats?onal'nogo tekhn?chnogo un?versitetu "Khark?vs'kii pol?tekhn?chnii ?nstitut". Zb?rnik naukovikh prats'. Tematichnii vipusk: Transportne mashinobuduvannya [Bulletin of the National Technical University «KhPI». Collection of research papers. Special issue: Transport engineering]. Kharkiv, KhPI, (33), 61–66 (in Russian).Двигатели внутреннего сгорания: теория поршневых и комбинированных двигателей / Д. Н. Вырубов [и др.]; под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1983. 372 с.Vyrubov D. N., Ivashchenko N. A., Ivin V. I., Kruglov M. G., Leonov O. B., Mednov A. A., Mizernyuk G. N., Orlin A. S., Roganov S. G. (1983) Internal Combustion Engines: Theory of Reciprocating and combined Engines. Moscow, Mashinostroyenie Publ. 372 (in Russian).ДП «ХКБМ»: по визначенню характеристики вентиляторної системи охолодження танка Т-72М1: Акт № 297 від 12.12.2005.State Enterprise “Kharkiv Machine Building Design Bureau” [KhMDB]: On determination of characteristics for fan Cooling system of ?-72?1tank: Act No. 297 dated 12.12.2005 (in Ukrainian).Системы жидкостного охлаждения дизелей военных гусеничных машин. Метод расчета: ОСТ ВЗ-1470–82. М, 1982. 162 с.Industrial Standard OST ??-1470–82. Liquid Cooling Systems for Diesel Engines of Military Caterpillar Vehicles. Calculation Method. Moscow, 1982. 162 (in Russian).Кейс, В. М. Компактные теплообменники / В. М. Кейс, А. Л. Лондон; пер. с англ. В. Г. Баклановой; под ред. Ю. В. Петровского. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962. 160 с.Kays W. M., London A. L. (1958) Compact Heat Exchangers. New York, McGraw-Hill Book Company. 156.Косточкин, В. Н. Центробежные вентиляторы. Основы теории и расчета / В. Н. Косточкин. М.: Машгиз, 1951. 222 с.Kostochkin V. N. (1951) Centrifugal fans. Fundamentals of theory and calculation. Moscow, Mashgiz Publ. 222 (in Russian).Танк Т-72А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Воен. изд-во, 1989. Кн. 2. Ч. 2. 138 с.T-72A tank. Technical Description and Operational Manual. Book. 2. Part 2. Moscow, Military Publishing House, 989. 138 (in Russian).Лабораторная работа. Исследование коэффициента полезного действия зубчатого редуктора [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.detalmach.ru/lab16.html. Дата доступа: 10.03.2018.Laboratory work. Investigation of gear reducer efficiency. Available at: http://www.detalmach.ru/lab16.html. (accessed: 10 March 2018) (in Russian).Луков, Н. М. Автоматическое регулирование температуры двигателей / Н. М. Луков. М.: Машиностроение, 1995. 271 с.Lukov N. M. (1995) Automatic Temperature Control of Engines. Moscow, Mashinostroyenie Publ. 271 (in Russian).Ливенцев, Ф. Л. Высокотемпературное охлаждение поршневых двигателей внутреннего сгорания / Ф. Л. Ливенцев. М.-Л.: Машиностроение, 1964. 204 с.Liventsev F. L. (1964) High-Temperature Cooling of Reciprocating Internal Combustion Engines. Moscow-Leningrad, Mashinostroyenie Publ. 204 (in Russian).Марченко, А. П. Термодинамические основы повышения топливной экономичности транспортных дизелей за счет утилизации сбросовой теплоты / А. П. Марченко. Харьков, 1994. 513 с.Marchenko A. P. (1994) Thermodynamic basis for improving fuel efficiency of transport diesel engines due to utilization of waste heat. Kharkov, 1994. 513 (in Russian).

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