Науковий вісник НГУ

Проєктування кулачків дизельних двигунів легкових автомобілів із покращеними динамічними характеристиками

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №6 2025

Останнє оновлення: 25 грудня 2025

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1029

Authors:

І. Ф. Альрефо*, orcid.org/0000-0002-5626-7121, Університет Ал-Балка, м. Ал Салт, Йорданія, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

M. O. Равашдех, orcid.org/0000-0001-7241-5000, Університет Ал-Балка, м. Ал Салт, Йорданія, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. Є. Мацулевич, orcid.org/0000-0001-5553-709X, Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного, м. Запоріжжя, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. О. Вершков, orcid.org/0000-0001-5137-3235, Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного, м. Запоріжжя, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С. В. Галько, orcid.org/0000-0001-7991-0311, Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного, м. Запоріжжя, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. М. Супрун, orcid.org/0000-0003-4369-712X, Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного, м. Запоріжжя, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2025, (6): 061 - 068

https://doi.org/10.33271/nvngu/2025-6/061

Abstract:

Мета. Автоматизація проєктування робочих профілів кулачкових механізмів двигунів внутрішнього згоряння як важкого, так і середнього й легкого типів із покращеними динамічними характеристиками.

Методика. Застосування дискретного диференціювання таблично заданого закону переміщення штовхача дозволило отримати неосцилюючі графіки швидкості та прискорення. На їх основі були визначені полярні координати профілю кулачка. CAD система SolidWorks використовувалася для створення тривимірної комп’ютерної моделі розподільного валу з поліпшеними динамічними характеристиками

Результати. Тюнінгові розподільні вали забезпечують оптимальну подачу повноцінного заряду суміші до циліндру шляхом збільшення висоти й швидкості підйому клапанів. Особливістю таких розподільних валів є те, що їх застосування відсуває межу детонації на малих частотах обертання коленвалу. Їхні кулачки відрізняються винятковою плавністю профілю, що забезпечує надійну роботу механізму газорозподілу. Зроблені розрахунки показують, що тюнінговий профіль кулачка має більший, порівняно із традиційним, радіус кривизни в точці контакту кулачка зі штовхачем, що забезпечує більш сприятливі умови утворення масляного клину між поверхнями контакту через збільшення гідродинамічно ефективної швидкості в поєднанні.

Наукова новизна. Упровадження нового підходу до проєктування розподільчих валів дозволило створити тюнінгові розподільчі вали, що забезпечують оптимальне наповнення циліндрів за рахунок максимізації висоти й швидкості підйому клапанів. Ключовою оригінальною особливістю є їх здатність підвищувати межу детонації на низьких обертах, що доповнюється виключно гладким профілем, який сприяє надійному регулюванню фаз газорозподілу.

Практична значимість. Розроблено універсальний метод профілювання функціональних поверхонь тюнінгових розподільних валів двигунів важкого, середнього й легкого типів, що забезпечує надійність і довговічність їх роботи.

Ключові слова: двигун внутрішнього згоряння, тюнінговий розподільний вал, кулачок, газорозподільний механізм

References.

1. Sujesh, G., & Ramesh, S. (2018). Modeling and control of diesel engines: A systematic review. Alexandria Engineering Journal, 57(4), 4033-4048. https://doi.org/10.1016/j.aej.2018.02.011

2. Ortolani, P., & Hall, A. (2022). Piston Concept, Design and Testing for Extreme High Efficiency Internal Combustion Engine Development. SAE Technical Paper, 2022-01-0598. https://doi.org/10.4271/2022-01-0598

3. Mata, C., Rojas-Reinoso, V., & Soriano, J. A. (2023). Experimental determination and modelling of fuel rate of injection: A review. Fuel, 343, 127895. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.127895

4. Morgan, R., Lenartowicz, C., Vogiatzaki, K., Harvey, S., Kennaird, D., Owen, N., Pickett, R., & Atkins, A. (2019). The Ultra Low Emissions Potential of the Recuperated Split Cycle Combustion System. SAE Technical Paper, 2019-24-0189. https://doi.org/10.4271/2019-24-0189

5. Hwang, Y. M., & Manabe, K. I. (2021). Latest Hydroforming Technology of Metallic Tubes and Sheets. Metals, 11, 1360. https://doi.org/10.3390/met11091360

6. Wang, Y., Stella, J., Darut, G., Poirier, T., Liao, H. L., & Planche, M. P. (2017). APS prepared NiCrBSi-YSZ composite coatings for protection against cavitation erosion. Journal of Alloys and Compounds, 699, 1095-1103. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.01.034

7. Zheng, Q., Jiang, D., Huang, C., Shang, X., & Ju, S. (2015). Analysis of failure loads and optimal design of composite lattice cylinder under axial compression. Composite Structures, 131, 885-894. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.06.047

8. Altarazi, S., Ammouri, M., & Hijazi, A. (2018). Artificial neural network modeling to evaluate polyvinylchloride composites’ properties. Comput. Mater. Sci., 153, 1-9. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2018.06.003

9. Qi, B., Sun, X.M., Liu, B.J., Wu, X., Gao, R.T., Zhu, H., & Li, Y.H. (2022). Influencing Factors of Agricultural Machinery Accidents Based on Fuzzy Fault Tree Analysis. Journal of Computational Methods in Sciences and Engineering, 22, 871-881. https://doi.org/10.3233/JCM-225947

10.      Prasetya, R., & Kijang, A. (2021). LGX camshaft’s failure analysis using the finite element method approach. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1034, 012014. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1034/1/012014

11.      Mahat, A. H. B., Saleh, M. H. B., & Fauthan, M. A. B. (2018). Malaysia Investigation and Failure Analysis for Camshaft. Advanced J. of Technical and Vocational Education, 2(3), 23-27. https://doi.org/10.26666/rmp.ajtve.2018.3.4

12.      Panchenko, A., Voloshina, A., Boltyansky, O., Milaeva, I., Grechka, I., Khovanskyy, S., …, & Paranyak, N. (2018). Designing the flow-through parts of distribution systems for the PRG series planetary hydraulic motors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3, 1(93), 67-77. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.132504

13.      Рanchenko, A., Voloshina, A., Milaeva, I., Panchenko, I., & Titova, O. (2018). The Influence of the form Error after Rotor Manufacturing on the Output Characteristics of an Orbital Hydraulic Motor. International Journal of Engineering and Technology, 7(4.3), 1-5. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i4.3.19542

14.      Voloshina, A., Panchenko, A., Titova, O., Milaeva, I., & Pastu­shenko, A. (2021). Prediction of Changes in the Output Characteristics of the Planetary Hydraulic Motor. Advanced Manufacturing Processes II, 744-754. https://doi.org/10.1007/978-3-030-68014-5_72

15.      Ortolani, P., & Nation, F. (2023). New Cam Profile Design Approach, Analysis and Testing for Extreme High Efficiency Internal Combustion Engine Development. SAE Technical Paper, 01(0436). https://doi.org/10.4271/2023-01-0436

16.      Sürmen, A., Arslan, R., Kopmaz, O., Avcı, A., Karagöz, İ., & Karamangil, M.İ. (2017). Development of a variable-profile cam to enhance the volumetric efficiency of IC engines. International Journal of Vehicle Design, 73, 1/2/3, 63-75. https://doi.org/10.1504/IJVD.2017.082581

17.      Sarıdemir, S., & Saruhan, H. (2014). Experimental analysis of maximum valve lift effects in cam-follower system for internal combustion engines. Journal of Mechanical Science and Technology, 28, 3443-3448. https://doi.org/10.1007/s12206-014-0805-z

18.      Liu, S., Chen, Z., & Zhu, Y. (2015). Rational Quadratic Trigonometric Interpolation Spline for Data Visualization. Mathematical Problems in Engineering, 983120, 1-20. https://doi.org/10.1155/2015/983120

19.      Kholodniak, Y., Havrylenko, E., Pykhtieieva, I., & Shcherbyna, V. (2019). Design of Functional Surfaces in CAD System of SolidWorks via Specialized Software. Modern Development Paths of Agricultural Production, 63-74. Springer: Cham, Switzerland. https://doi.org/10.1007/978-3-030-14918-5_7

20.      Havrylenko, Y., Kholodniak, Y., Halko, S., Vershkov, O., Bondarenko, L., Suprun, O., Miroshnyk, O., …, & Gackowska, M. (2021). Interpolation with specified error of a point series belonging to a monotone curve. Entropy, 23(5), 493, 1-13. https://doi.org/10.3390/e23050493

21.      Havrylenko, Y., Cortez, J. I., Kholodniak, Y., Alieksieieva, H., & Garcia, G. T. (2020). Modelling of surfaces of engineering products on the basis of array of points. Tehnički Vjesnik, 27, 2034-2043. https://doi.org/10.17559/TV-20190720081227

22.      Alrefo, I. F., Rawashdeh, M. O., Matsulevych, O., Vershkov, О., Halko, S., & Suprun, O. (2024). Designing the functional surfaces of camshaft cams of internal combustion engines. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (3), 72-78. https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-3/072

• < Попередня
• Наступна >