Имитационная модель механизма изменения степени сжатия в поршневом бесшатунном двигателе внутреннего сгорания
Ключевые слова:
ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, ПЕРЕМЕННАЯ СТЕПЕНЬ СЖАТИЯ, БЕСШАТУННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ, MATLAB SIMULINKАннотация
Статья посвящена разработке имитационной модели механизма изменения степени сжатия для поршневого бесшатунного двигателя внутреннего сгорания в среде Matlab Simulink.
В настоящее время в Автомобильно-дорожном институте (филиале) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Донецкий национальный технический университет» в г. Горловка ведутся исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию бесшатунного поршневого двигателя внутреннего сгорания с кривошипно-кулисным механизмом и переменной степенью сжатия. В разрабатываемом двигателе поршень не подвергается перекладке и испытывает гораздо меньшие боковые нагрузки, что позволяет сделать его практически без юбки, а механизм изменения степени сжатия расположить между поршнем и кулисой.
При такой компоновке регулирование степени сжатия осуществляется изменением положения поршня в цилиндре относительно поверхности головки блока. Это обеспечивает быструю и точную реакцию системы на текущий режим работы двигателя, за считанные миллисекунды. С точки зрения эффективности сгорания, прямое регулирование положения поршня даёт возможность оптимизировать объём камеры сгорания в каждом рабочем цикле.
Библиографические ссылки
Махалдиани, В. В. Двигатели внутреннего сгорания с автоматическим регулированием степени сжатия / В. В. Махалдиани, И. Ф. Эджибия, А. М. Леонидзе ; Академия наук Грузинской ССР, Институт механики машин. – Тбилиси : Мецниереба, 1973. – 270 с.
Shaik, A. Variable compression ratio engine: A future power plant for automobiles – An overview / А. Shaik, N. S. V. Moorthi, R. Rudramoorthy // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D. Journal of Automobile Engineering. – 2007. – Vol. 221(9). – P. 1159–1168.
Wittek, K. Two-Stage Variable Compression Ratio with Eccentric Piston Pin and Exploitation of Crank Train Forces / К. Wittek, Ch. Tiemann, S. Pischinger // SAE International Journal of Engines. – 2009. – Vol. 2(1). – P. 1304–1313.
Тер-Мкртичьян, Г. Г. Прогрессивные конструкции и рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания / Г. Г. Тер-Мкртичьян. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. – 116 с. – ISBN 978-5-9729-1802-7.
Мищенко, Н. И. Нетрадиционные малоразмерные двигатели внутреннего сгорания. В 2 т. Т. 1. Теория, разработка и испытание нетрадиционных двигателей внутреннего сгорания / Н. И. Мищенко. – Донецк : Лебедь, 1998. – 228 с. – ISBN 966-508-181-0.
Мищенко, Н. И. Конструктивные решения переменной степени сжатия в поршневых двигателях внутреннего сгорания / Н. И. Мищенко, А. И. Петров, В. Л. Супрун. – Текст : электронный // Вести Автомобильно-дорожного института = Bulletin of the Automobile and Highway Institute. – 2024. – № 2(49). – С. 7–15. – EDN WVCYIQ. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=75201532 (дата обращения: 05.02.2026).
Влияние степени сжатия на показатели двигателей / Н. И. Мищенко, В. Л. Супрун, Ю. В. Юрченко [и др.]. – Текст : электронный // Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса : Материалы V международной научно-практической конференции, Горловка, 22 мая 2019 года. – Горловка : АДИ ДОННТУ, 2019. – С. 57–60. – EDN ZYHXLV. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=38517589 (дата обращения: 06.02.2026).
Оценка показателей двигателя легкового автомобиля с новым механизмом изменения степени сжатия / Н. И. Мищенко, А. И. Петров, С. Е. Волков, Д. Д. Ромашов. – Текст : электронный // Актуальные проблемы науки и техники. 2023 : материалы Всероссийской (национальной) научно-практической конференции, Ростов-на-Дону, 15–17 марта 2023 г. / отв. ред. Н. А. Шевченко. – Ростов-на-Дону : ДГТУ, 2023. – С. 598–599. – EDN HLURCD. – URL: https://elibrary.ru/hlurcd (дата обращения: 09.02.2026).
Лашко, В. А. Изменение степени сжатия – один из элементов создания адаптивного поршневого двигателя / В. А. Лашко, А. И. Поспелов. – Текст : электронный // Ученые заметки ТОГУ. – 2014. – Т. 5, № 1. – С. 307–310. – EDN SAMRCP. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=21408724 (дата обращения: 10.02.2026).
Ле, Д. Д. Улучшение технических показателей перспективного поршневого многотопливного ДВС с переменной степенью сжатия на ранней стадии проектирования / Д. Д. Ле. – Текст : электронный // Достижения науки и образования. – 2016. – № 6(7). – С. 24–31. – EDN WCFWBR. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=26240702 (дата обращения: 11.02.2026).
Патент № 2794018 C1 Российская Федерация, МПК F01B 9/02, F02B 75/32. Бесшатунный двигатель с кривошипно-кулисным механизмом : № 2022126033 : заявл. 05.10.2022 : опубл. 11.04.2023 / Н. И. Мищенко, А. В. Химченко, Т. Н. Колесникова [и др.] ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I. – EDN FZUQEA. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?edn=fzuqea (дата обращения: 12.02.2026). – Текст. Изображение : электронные.
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025668533 Российская Федерация. Имитационная модель механизма изменения степени сжатия в поршневом двигателе внутреннего сгорания : заявл. 17.07.2025 : опубл. 17.07.2025 / А. В. Химченко, Н. И. Мищенко, А. И. Петров ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I». – Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ. – EDN BEXDMF. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=82658470 (дата обращения: 13.02.2026). – Текст : электронный.
Кулешов, А. С. Развитие методов расчёта и оптимизация рабочих процессов ДВС : специальность 05.04.02 : диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук / Андрей Сергеевич Кулешов ; Московский государственный университет имени Н. Э. Баумана. – Москва : МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2011. – 235 с.
