автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Исследование вибродинамических характеристик двигателей с переменной степенью сжатия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт

"НЦ РФ ФГУП «НАМИ»

На правах рукописи

Яманин Игорь Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЕЙ С ПЕРЕМЕННОЙ СТЕПЕНЬЮ СЖАТИЯ

Автореферат г ^ )-

диссертации на соискание ученой степени » 1

кандидата технических наук

Специальность 05.04.02 - Тепловые двигатели

1 9 МАЙ 2011

Москва-2011

4847378

Работа выполнена на кафедре двигателей внутреннего сгорания Государственного образовательного учреиедения высшего профессионального образования «Ярославский государственный технический университет»

Научный руководитель -

кандидат технических наук, профессор Жаров Александр Викторович

Научный консультант -

floicrop технических наук Тер-Мкртичьян Георг Георгович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Тольский Владимир Евгеньевич

кандидат технических наук, доцент Мягков Леонид Львович Ведущая организация - ОАО «Тутаевский моторный завод»

Защита состоится «3» ОЬ,'10Н в )Ч часов на заседании диссертационного совета Д 217.014.01 ВАК РФ при Государственном научном центре Российской Федерации - Федеральном государственном унитарном предприятии «Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт» по адресу: 125438, Москва, Автомоторная ул., 2. Электронная почта: admin@nami.ru ^

V

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ».

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью организации, просим направлять по вышеуказанному адресу.

Автореферат разослан «. У. ¿74 2011 г. Телефон для справок: (495) 456-40-40.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., ст. научный сотрудник http// www.nami.ru

А.Г Зубакин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одними из наиболее важных направлений развития современного транспортного двигателестроения являются повышение экономичности; снижение выбросов вредных веществ с отработавшими газами; уменьшение металлоемкости; увеличение надежности, обеспечение многотопливности и пр. Решение многих этих проблем (помимо традиционных методов совершенствования рабочего процесса, электронного управления толливоподачей и пр.) может быть достигнуто при использовании двигателей с переменными степенью сжатия £ и/или рабочего объема Vu. Известны многочисленные методы регулирования е и Vh и реализующие их конструкции таких двигателей; при этом большинство ученых полагают, что они, возможно, должны включать отличный от кривошипно-шатунного плоский или пространственный преобразующий механизм. К настоящему времени предложено достаточно большое количество таких механизмов многими, в том числе, ведущими моторостроительными фирмами (Daimler-Benz, Caterpillar, Peugeot, Nissan, SAAB, FEV и др.; в России наибольший успех в этом направлении достигнут в Центральном научно-исследовательском автомобильном и автомоторном институте). Однако эти механизмы не сопоставлены друг с другом по многим, в том числе, динамическим показателям (в частности, вибрационным), что, с одной стороны, затрудняет обоснованный выбор одной из таких схем для дальнейшего детального изучения и не позволяет оценить их потенциальные возможности. Не менее значимой представляется оценка прочности звеньев механизмов, отличных от КШМ. Применительно к двигателям с переменными z и Vh эти вопросы вообще не изучались, что и определяет актуальность исследования. В дальнейшем рассматриваются только двигатели с переменной £.

Целью работы является сравнительное исследование вибродинамических характеристик поршневых двигателей с переменной е с помощью усовершенствованной методики, основанной на элементах современной CAD/CAE-технологии.

Для достижения этой цели ставятся следующие задачи.

1. Разработка пространственных твердотельных моделей и континуальных конечно-элементных моделей преобразующих механизмов двигателей с переменной е.

2. Исследование вибрации высокооборотных двигателей (частота вращения свыше 2500 мин"1, когда влияние упругой подвески на виброперемещения двигателя на опорах незначительно) на моделях, представляющих двигатель как систему взаимодействующих: а) твердых тел на упругом основании; б) податливых тел на упругом основании.

3. Моделирование динамических явлений в переходном процессе перемены е.

4. Разработка принципиальных конструктивных решений, направленных на снижение вибрации двигателей, в том числе, с переменной е.

Научная новизна заключается в следующих положениях, выносимых автором на защиту.

1. Получены картины вибрационного состояния (а также прочности оригинальных, не имеющих аналогов в конструкции двигателей с КШМ звеньев) двигателей с переменной е. Обоснованы применяемые для этого модели.

2. Предложен способ численного моделирования переходного процесса перемены степени сжатия в двигателе с переменной е.

3. Усовершенствована методика численного расчета вибродинамических характеристик двигателя в высокочастотной области по МКЭ.

4. Предложен способ расчета критерия неуравновешенности Б.С. Стечкина -В.Я. Климова по твердотельным моделям.

5. Обоснована гипотеза о возможности применения амортизаторов переменной жесткости для двигателей с регулируемой е. Запатентована и испытана конструкция такого амортизатора с магнитореологической жидкостью.

Достоверность и обоснованность результатов работы обеспечивается корректным применением фундаментальных положений механики машин, численных методов, современных программных продуктов CAD/CAE-технологии; сходимостью результатов численных и ранее поставленных в ЯГТУ натурных экспериментов по виб-рометрии опытного аксиально-поршневого двигателя 8Д 7,6/7,2, установленного на упруго-демпфирующие опоры.

Практическая ценность работы заключается в возможности прогнозирования уровней вибродинамических характеристик двигателя с переменными е и Vh уже на стадии проектирования.

Реализация работы. Результаты работы переданы в Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт, а также используются в учебной работе кафедры двигателей внутреннего сгорания ГОУ ВПО «Ярославский государственный технический университет» [15,16].

Апробация работы. Результаты работы были обсуждены на IV, V международных автомобильных научных форумах (М.:НАМИ, 2008, 2009 гг.); Международных конференциях «Двигатель-2007», «Двигатель-2010» (М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана), «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-21, ММТТ-23» (Саратов: СарГТУ, 2008, 2010); IV, V Луканинских чтениях (М: МАДИ-ГТУ, 2009, 2011); региональных конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов «Ярославль на пороге тысячелетия» (2007, 2008 гг.); «Образование и наука в региональном развитии» (Рыбинск: РГАТА, 2008 г); научных конференциях ЯГТУ (2006-2010 гг.). Работа удостоена дипломов лауреата областного конкурса научных работ аспирантов и студентов (2008 г.) и программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» У.М.Н.И.К.-2009.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе, 2 - в изданиях, входящих в Перечень ВАК РФ (еще одна статья принята в портфель журнала «Грузовик»), получен патент на изобретение.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников (115 наименований), приложений. Общий объем -165 страниц, 133 рисунка, 7 таблиц.

4

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы.

В первой главе приведен обзор современных конструкций двигателей с переменными Е и (4 (объект исследований). Отмечен интерес к таким двигателям со стороны ведущих моторостроительных фирм (Daimler-Benz, Caterpillar, Peugeot, Nissan, SAAB, FEV, GoEngine и др.). Такие двигатели включают как КШМ (SAAB, Caterpillar, FEV-2), так и отличные от него преобразующие механизмы (МСЕ5, Nissan, Mayflower, FEV-1, НАМИ) [4]. При наличии значительного числа запатентованных конструкций и построенных опытных образцов опубликовано относительно малое число теоретических работ, посвященных вопросам динамики и прочности таких двигателей. Ранее рассматривались вопросы особенностей их рабочего процесса и режимов работы (А.И. Хуциев, В.В. Махалдиани, В.Ф. Кутенев, В.П. Демидов, L. Ealey, H.N. Pouliot, J. Scalzo и др.). Некоторые математические модели и алгоритмы выбора рациональных конструктивных соотношений двигателей (в основном, разработанных и испытанных в НАМИ) даны в работах В.Ф. Кутенева, М.А. Зленко, Г.Г. Тер-Мкртичьяна, А.И. Яманина. Отмечено, что в таких двигателях по сравнению с традиционными конструкциями присутствует большее число источников неуравновешенности. Опытные двигатели реализовы-вали регулирование е в диапазоне 8 ... 20. При этом в связи с различиями в параметрах рабочего процесса спектральный состав газовой силы также изменяется. Влияние этих изменений на вибрацию двигателя ранее не рассматривалось.

В работах М.А. Зленко, Г.Г. Тер-Мкртичьяна уравновешенность двигателей с переменными s и V/h оценивалась только по форме годографов неуравновешенных сил инерции и их моментов; это авторами не связывалось с вибрацией двигателей.

Вибрация двигателя является комплексным критерием динамического совершенства конструкции, в том числе, уравновешенности (известен критерий, предложенный Б.С. Стечкиным - В.Я. Климовым, в качестве которого принимается амплитуда виброперемещений двигателя, установленного на податливые опоры, под действием неуравновешенных возмущающих сил инерции и/или их моментов). Однако данный критерий не позволяет учесть одновременное действие нескольких неуравновешенных сил и их моментов, имеющих, возможно, разные фазы. Для двигателей с переменной е не найден способ расчета этих возмущающих сил и моментов.

Обзор работ по расчету вибрации двигателей (В.Е. Тольский, Л.В. Тузов, Н.Д. Чайнов и B.C. Руссинковский, М.Е. Павлов, J. Affenzeller) и их виброзащите (М.А. Мина-сян и др.) показал, что наиболее часто выполняется анализ вибраций в низкочастотной области. Для этого используются одномассовые модели (двигатель представляется одним твердым телом, относительное движение звеньев в этом случае не учитывается) и многомассовые модели, в которых двигатель рассматривается как система твердых тел на упругих опорах (при этом часто не учитывалась истинная геометрическая форма звеньев). Модальному анализу двигателей по МКЭ посвящены работы М.Г. Шатрова, И.А Зубакина и др. Расчет вибраций может быть выполнен методом конечных элементов (МКЭ) при представлении двигателя как системы взаимодействующих податливых тел на упругих опорах (М.Е. Павлов, B.C. Руссинковский, М.Г. Шатров и

5

А.Л. Яковенко). При этом при помощи профессионального программного обеспечения осуществлялось решение МКЭ в явной форме задачи о высоконелинейных кратковременных динамических процессах; при этом использовался аппарат передаточных функций [7]. Однако в этих работах учитывалась работа только одного цилиндра достаточно крупноразмерных дизелей с неподвижным коленчатым валом. Применимость такого допущения ко всем двигателям не доказана. Требует изучения вопрос о переходном процессе регулирования с, не исследовалась прочность таких двигателей.

В итоге сформулированы указанные выше цель и задачи исследования.

Во второй главе описываются модели рядных двигателей с числом цилиндров 1 ... 6 для изучения их динамики, в том числе, низкочастотной вибрации [11]. Показано, что наибольшей информативностью и оперативностью получения результатов обладают созданные в среде CAD-систем трехмерные твердотельные модели, анализ которых проводится в среде программных продуктов для исследования динамики механических систем, где производится формирование и численное решение систем дифференциальных уравнений движения звеньев исследуемого механизма. Построены модели ряда двигателей (рис. 1,2), причем, в их виртуальных сборках максимально использованы одни и те же базовые детали (кривошипы, поршни и пр.). Это позволило корректно провести сравнение перемещений, скоростей, ускорений звеньев, сил в кинематических парах и пр. двигателей с различными преобразующими механизмами. В том числе определялись виброперемещения, виброскорости и виброускорения любых точек, соединяемых с упругими опорами (далее опорных точек). Расчеты проводились как без учета газовых сил в цилиндрах (при этом исследовалась уравновешенность двигателей), так и с учетом этих сил (в последнем случае при разных значениях е) на близких к номинальным частотах вращения (свыше 2000 мин"1)1. В среде программ для исследования динамики виртуальные сборки двигателей устанавливались на податливые, опоры (см. рис. 2), после чего осуществлялась так называемая симуляция движения с одновременной записью динамических параметров любой точки или кинематической пары (рис. 3). Возможность расчета виброперемещений позволила предложить усовершенствованный способ расчета значений критерия Б.С. Стечкина - В.Я. Климова, поскольку эти виброперемещения обусловлены одновременным действием всех неуравновешенных факторов. Сформулированы требования к обоснованию корректного критерия уравновешенности двигателя. Справедливость этих положений подтверждена расчетами моделей двигателей с КШМ [8].

Установлено, что в спектрах динамических параметров (определенных методом быстрого преобразования Фурье) исследованных двигателей, а также для одного и того же двигателя при различных значениях е, превалируют различные гармонические составляющие [3, 5, 6]. При сравнении относительных значений расчетных амплитуд

1 Известно, что на таких частотах вращения влияние упругой подвески двигателя на уровни виброперемещений его опорных точек незначительно, а потому все различия параметров вибрации объясняются особенностями динамики механизмов.

Аотн виброперемещений2 опорных точек двигателей Jante, FEV и НАМИ и двигателя с КШМ можно видеть (рис. 4), что в области низких частот (до 25 Гц) заметные преимущества имеет двигатель с механизмом НАМИ; при умеренных частотах (35-40 Гц) -КШМ (а также FEV и Jante); в более высокочастотной области свойства механизма НАМИ и КШМ практически одинаковы и они предпочтительнее прочих двигателей (в ходе расчетов принималось, что все двигатели имели одинаковые число цилиндров, ход поршня, частоту вращения вала, значения параметров рабочего процесса, а также упруго-демпфирующих свойств опор). Такой расчет следует проводить на ранних стадиях проектирования для обоснования выбора конструктивной схемы двигателя, отличной от КШМ.

Рис. 1. Кинематические схемы преобразующих механизмов двигателей с переменной е (регулирование значений е осуществляется перемещением опор 1 траверс); а) -П.Л. Чебышев; б) -A. Jante; в) -НАМИ; г) FEV-1; д) - Pouliot

2 Относительные амплитуды виброперемещений вычислены как отношения их абсолютных значений к абсолютным перемещениям двигателя с КШМ на той же частоте.

Рис. 2. Твердотельная модель двигателя конструкции НАМИ на упругих опорах (слева модель преобразующего механизма)

Регулирование £ может осуществляться вращением эксцентрикового вала в разных направлениях. Установлено, что при этом параметры уравновешенности и уровни вибрации двигателей с переменной £ практически не изменяются.

0.12

1, е

Рис. 3. Расчетная виброграмма перемещений опорной точки на корпусе двигателя

м

í 1 ¡4 1 п / \ / л

О 12.5 25 37.5 50 62.5 f. Гц

—*—Jante -о-FEV --НАМИ

Рис. 4. Спектры амплитуд вертикальных виброперемещений опор 4-цилиндровых двигателей с различными механизмами при идентичных параметрах рабочего процесса

Изучение динамических процессов, происходящих во время переходного процесса перемены £, необходимо для достоверного определения характеристик амортизирующих опор, а также, возможно, оптимизации самого этого процесса.

Оценена энергоемкость процесса регулирования степени сжатия на ходу двигателя. Расчеты показали, что при реализации одних и тех же рабочего процесса, числа и размеров цилиндра (S=110 мм, D=100 мм), эксцентриситета, частоты вращения коленчатого вала (свыше 2500 мин"1) и пр. перемена степени сжатия на ходу двигателя может быть осуществлена известными исполнительными механизмами (при этом двигатель с механизмом НАМИ несколько предпочтительнее двигателя с КШМ: средние моменты, необходимые для перемены степени сжатия, соответственно равны 39 Н м и 45 Н м).

Разработка аналитической модели такого процесса крайне затруднена необходимостью учета переменности момента инерции преобразующего механизма, одновременным наличием в составе последнего, по меньшей мере, двух ведущих звеньев (поршня и звена, непосредственно управляющего процессом перемены степени сжатия), быстродействием и пр. Многие из этих проблем устраняются при численном моделировании процесса в среде программных продуктов для исследования динамики механических систем; предложен способ моделирования этого процесса.

Проанализировано изменение динамических характеристик опорных точек двигателя в случае, когда поворот эксцентрикового вала (обеспечивающего перемену степени сжатия) производится с разной скоростью. Выяснено, что при перемене степени

сжатия закон движения опорных точек значительно изменяется. Более значительны изменения характера протекания и спектрального состава их виброскорости (рис. 5) и виброускорения (при интенсивном изменении степени сжатия их мгновенные значения достигают 210" м/с2) опорной точки. Эти обстоятельства позволили предположить, что при частых изменениях степени сжатия (обусловленных необходимостью изменения скоростных и нагрузочных режимов работы) не исключен выход из строя упругих опор. В связи с этим выдвинуто предположение, что применение амортизаторов с переменными характеристиками упругих и демпфирующих свойств позволит (хотя бы частично) решить эту проблему.

Достоверность этих результатов подтверждена совпадением результатов численного эксперимента, в котором воспроизведен ранее выполненный в ЯГТУ натурный эксперимент по измерению уровней вибрации аксиально-поршневого двигателя 8Д7,6/7,2, установленного на податливые опоры. При этом определенное расчетом среднее квадратичное значение вертикальной составляющей виброускорения точки на корпусе двигателя составило 18,25 м/с2; опытное значение равно 20,65 м/с2.

В третьей главе рассмотрены результаты анализа по МКЭ вибрации двигателей в высокочастотной области. Разработаны конечно-элементные модели двигателей, отличающиеся достаточно высокой степенью дискретности. В моделях, так же как и в предыдущих работах М.Е. Павлова, учтены контактные взаимодействия деталей в кинематических парах, установка корпуса двигателя на податливые опоры, быстропере-менный характер нагружения. В отличие от предыдущих работ в моделях учтены все работающие в соответствии с порядком чередования рабочих ходов цилиндры, головки цилиндров, маховики и коробки передач.

V, м/с

Рис. 5. Зависимость виброскорости опорной точки двигателя НАМИ в переходном процессе изменения значения е (1 и 2 - моменты начала и окончания процесса)

Модели для расчета по МКЭ (рис. 6) состояли из тетраэдральных конечных элементов; опоры моделировались специальными конечными элементами типа «пружина-демпфер». В результате расчета получены виброграммы перемещений, виброскоростей, виброускорений любой точки двигателя (рис. 7). В расчете учитывались все работающие цилиндры двигателя в соответствии с порядком чередования рабочих ходов (колебания, возбужденные предыдущей вспышкой топлива, не затухают к моменту следующей вспышки). Установлено, что при разных значениях е вибрационные характеристики также значительно изменяются (рис. 8), что подтверждает правомерность ранее выдвинутой гипотезы о целесообразности применения регулируемых опор. Такие расчеты выполнены для различных двигателей (рис. 9) при одинаковых значениях степени сжатия, параметрах рабочего процесса, частоты вращения вала и пр., что позволяет рекомендовать некоторые из них для углубленного исследования. В основном, различные двигатели имеют сходные сравнительные вибрационные характеристики как в низко-, так и в высокочастотной области спектра.

Рис. 6. КЭМ 2-цилиндрового двигателя НАМИ с переменной е(Л- опорная точка на корпусе двигателя)

Расчет по МКЭ позволил впервые определить прочностные характеристики оригинальных деталей (не имеющих аналогов в составе двигателей с КШМ) преобразующих механизмов рассматриваемых двигателей. При этом максимальные мгновенные значения напряжений, изменяющихся в цикле нагружения, сравнивались с пределами текучести (прочности) материала, в результате чего определялась возможность форсирования двигателя по условиям прочности деталей или уменьшения металлоемкости последних3. Модальный анализ деталей двигателей показал, что они в большинст-

В частности, установлено, что при современных значениях уровней форсирования прочность оригинальных деталей механизмов двигателей с переменными степенью сжатия и рабочим объемом может быть обеспечена.

ве случаев имеют значительные частоты собственных колебаний, что снижает опасность возникновения резонансных явлений. Достоверность этого положения подтверждена сходимостью расчетных и экспериментальных данных по двигателям с КШМ [14], а также аналогичных данных по опытному аксиально-поршневому двигателю, и, мм

0,02

0,01

0,00

-0,01

-0,02

-0,03 ■

-0,04

-0,05

Л

1 л Л\

I \ У

\ сЛ 1

V

---- -,-

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

i, с

Рис. 7. Изменение виброперемещения опорной точки А 2-цилиндрового

двигателя 2410/11 при частоте вращения 6000 мин )

\]

Ч

£ * К ч \

п \ ; он п $ Пш Пи П1П

0 25 50 75 100 ГЧ

Рис. 8. Спектральный состав относительной величины а виброускорений точки А (см.

рис. 6) при различных значениях степени сжатия: I-1 -е=8; '-' -е=10; ^^ -е=12

(значения виброускорений при 6=8 приняты за единицу)

12

й

Aw, м/с2 0,9

0,8

0,7

0,6

0.5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,0 .....

0 50 100 150 200 250 300 '< Гц

Рис. 9. Спектры виброускорений двигателей с различными механизмами (Caterpillar - двигатель с КШМ) В четвертой главе описаны конструкция и результаты предварительных испытаний опытного управляемого амортизатора, действие которого основано на изменении ряда физических свойств (в частности, плотности и вязкости) рабочей среды, в качестве которой выступает магнитная (магнитореологическая) жидкость [13], рис. 10, а.

Гашение колебаний двигателя производится за счет дросселирования магнитной жидкости при ее перетекании по каналам в гидропоршне 1 между камерами 2 и 3. Регулирование демпфирующих свойств амортизатора на различных режимах работы двигателя и соответствующей перемене значений s и Vh, производится за счет изменения плотности и вязкости магнитной жидкости, что обеспечивается переменным магнитным полем катушки 4, управляемой электронным блоком 5.

а

—.. —

"1 V/

1с -—--

Рис. 11

А, мм

Рис. 12

Для оценки свойств управляемого амортизатора при помощи виброизмерительной аппаратуры «Алмаз-2» определены его собственные частоты при ударном нагру-жении и различных напряжениях в обмотках катушек. Фиксировался сигнал с датчика АР57 виброускорений, установленного на свободном торце штока амортизатора. Определены также амплитудные характеристики амортизатора при двух значениях напряженности управляющего магнитного поля.

При изменении напряжения на обмотках катушек на 20 В амплитуды виброускорений изменяются более чем в 4 раза, а переходный процесс становится близким к апериодическому, что говорит о его значительных потенциальных возможностях (рис. 11). На вибростенде проведено снятие амплитудно-частотных характеристик, в резуль-

тате чего установлено, что резонансные характеристики амортизатора могут изменяться в широком диапазоне частот4 (рис. 12).

В приложениях приведены графические зависимости динамических параметров двигателей с переменными степенью сжатия и рабочим объемом с различными кинематическими схемами и обоснование описанного выше метода анализа прочности звеньев механизмов.

ВЫВОДЫ

1. Разработаны модели высокооборотных двигателей (п свыше 2500 мин"1) с переменными степенью сжатия и рабочим объемом (в составе силового агрегата) для расчета параметров вибродинамических характеристик в низко- и высокочастотной областях спектра

2. Впервые расчетным путем получены сравнительные данные о вибрации двигателей с переменной степенью сжатия с КШМ, а также отличными от КШМ кинематическими схемами. Установлено, что вибрационные характеристики двигателей с отличными от КШМ кинематическими схемами не уступают (а в ряде случаев являются более предпочтительными) по сравнению таковыми для двигателей с КШМ. Это обеспечивает обоснованный выбор одной из схем для дальнейшей разработки.

3. Предложены способы моделирования переходного процесса перемены степени сжатия и рабочего объема, а также оценки энергоемкости этого процесса.

4. Уточнен способ расчета критерия уравновешенности двигателей по Б.С. Стечкину - В.Я. Климову.

5. Впервые оценены прочностные характеристики деталей, не имеющих аналогов в традиционных КШМ.

6. Установлено, что состав спектра вибрационных характеристик различных двигателей, а также одного и того же двигателя при различных значениях степени сжатия, изменяются. В связи с этим обоснована гипотеза о целесообразности применения амортизирующих опор с управляемыми демпфирующими свойствами. Запатентована конструкция такого амортизатора.

Положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Кутенев, В.Ф. Виброактивность двигателей с переменными степенью сжатия и рабочим объемом [Текст] / В.Ф. Кутенев, И.А. Яманин, А.И. Яманин //Двигатели и экология: Сб. науч. тр. - М.: Изд-во НАМИ, 2007. - Вып. 238. - С. 136-143.

4 В данной работе вопросы оптимизации размеров амортизатора, состава магнитореолопической жидкости и пр., а также рекомендации по его практической применимости не ставились.

2. Яманин, А.И. Преобразующие механизмы двигателей с переменными степенью сжатия и рабочим объемом [Текст] / А.И. Яманин, И. А. Яманин // Справочник: Инженерный журнал. -2007. - №7 (приложение). - 24 с.

3. Яманин, ИЛ. Особенности динамики преобразующего механизма двигателя с переменными степенью сжатия и рабочим объемом [Текст] / И.А. Яманин // Ярославль на пороге тысячелетия: Сб. науч. работ молодых ученых, аспирантов и студентов. - Ярославль, 2006.

4. Яманин, И.А. Виброакгивность двигателя с переменной степенью сжатия при его работе с различными регулировками [Текст] / И.А. Яманин // Ярославль на пороге тысячелетия: Сб. науч. работ молодых ученых, аспирантов и студентов. - Ярославль, 2007. - С. 234-238.

' 5. Яманин, И.А. Новый метод расчета критерия неуравновешенности поршневого двигателя [Текст] / И.А. Яманин II Математические методы в технике и технологиях ММТТ-21: Сб. тр. 21-й Междунар. науч. конф. - Т. 4. - Саратов, 2008. - С. 70-73.

6. Яманин, ИЛ. Моделирование переходного процесса перемены степени сжатия в поршневом двигателе [Текст] / И.А. Яманин, А.И. Яманин, A.B. Жаров // Образование и наука в региональном развитии. Материалы научно-практической конференции. - Ч. 1. Рыбинск, РГАТА, 2008. - С. 43-49.

7. Яманин, ИЛ. Динамические модели поршневых двигателей с переменными степенью сжатия и рабочим объемом [Текст] / И.А. Яманин // Тез. докл. науч.-техн. конф. «4-е Луканинские чтения. Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе». - М.: МАДИ (ГТУ), 2009. - С. 21-23.

8. Пат. 2354867 Российская Федерация, МПК F16F 6/00, F16F 9/53, F16F 9/504. Динамический гаситель [Текст] / Яманин И.А., Калаева С.З., Макаров В.М., Яма-нина Н.С., Ерехинская А.Г.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ярославский государственный технический университет» - № 200744950/11; заявл. 03.12.2007; опубл. 10.05.2009, бюл. №13.-5 с.

9. Яманин, А.И. Расчет напряженно-деформированного состояния шатунов транспортных поршневых двигателей [Текст] / Яманин А.И., Бойков М.Д., Яманин И.А. II Турбины и дизели. - 2009. - № 3. - С.

10. Яманин, А.И. Применение VPD-технологий для оценки виброактивности двигателя на стадии концептуального проектирования [Текст] / Яманин А.И., Яманин И.А. II Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-23: Сб. трудов XXIII Междунар. науч. конф. Т. 5. - Саратов: Изд-во СарГТУ, 2010. - С. 145-147.

11. Яманин, ИЛ. Моделирование динамики двигателей с кривошипно-шатунным механизмом и переменной степенью сжатия [Текст] / Яманин А.И., Яманин И.А. II Актуальные проблемы развития поршневых ДВС: Материалы межотраслевой конф. - СПб.: Изд-во СПбГМТУ, 2010. - С. 23-25.

12. Яманин, ИЛ. Амортизатор с управляемыми демпфирующими свойствами [Текст] / Яманин И.А., Яманин А.И., Чабуткин Е.К., Калаева С.З., Жаров A.B. II Сб. науч.

16

тр. междунар. конф. Двигатель 2010. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. - С. 136-139.

13. Яманин, И.А. Регулируемые жидкозаполненные упруго-демпфирующие опоры транспортных поршневых двигателей [Текст] / Яманин И.А., Яманин А.И., Калаева С.З. // Прогресс транспортных средств и систем-2009: Материалы Международной научно-практической конф. - Ч. 1. - Волгоград: Изд-во ВолгГТУ, 2009. - С. 236-238.

14. Яманин, И.А. Преобразующие механизмы и компоновочные схемы поршневых двигателей - Ч. 1. [Текст] / Яманин А.И., Кутенев В.Ф., Яманин И.А. // Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2009. - 260 с.

15. Яманин, И.А.Преобразующие механизмы и компоновочные схемы поршневых двигателей - Ч. 2. [Текст] / Яманин А.И., Кутенев В.Ф., Яманин И.А. // Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2010.-248 с.

16. Яманин, И.А. Высокочастотная вибрация двигателей с переменной степенью сжатия [Текст] / И.А. Яманин, А.И. Яманин, Г.Г. Тер-Мкртичьян // Тез. докл. науч.-техн. конф. «5-е Луканинские чтения. Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе». - М.: МАДИ (ГТУ), 2011. - С. 56-57.

Подписано в печать 05.04.2011 г. Бумага белая. Печ. л. 1. Печать р изограф. Заказ 400. Тираж 100. Отпечатано в типографии Ярославского государственного технического университета. Г. Ярославль, ул. Советская, 14а. Тел. 30-56-63.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ РАЗВИТИЕ КОНСТРУКЦИЙ ДВИГАТЕЛЕЙ С ПЕРЕМЕННОЙ СТЕПЕНЬЮ СЖАТИЯ.

1.1. Конструкции двигателей с переменной степенью сжатия.

1.2. Методы расчетной оценки вибродинамических характеристик двигателей.

1.3. Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРОАКТИВНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ В НИЗКОЧАСТОТНОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА.

2.1. Твердотельные модели двигателей.

1.2. Особенности динамики преобразующих механизмов двигателей с переменными степенью сжатия.

2.3. Уточнение метода расчета критерия уравновешенности двигателя.

2.4. Сравнительный анализ виброактивности двигателей с переменной степенью сжатия.

2.5. Переходный процесс перемены степени сжатия.

2.6. Оценка быстродействия и энергоемкости системы управления степенью сжатия.

2.7. Оценка достоверности расчетных данных.

2.8. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРОАКТИВНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ С ПЕРЕМЕННОЙ СТЕПЕНЬЮ СЖАТИЯ В ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ОБЛАСТИ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

3.1. Использование программного комплекса ДЛ/5У5//5-ОУЛ/Д для расчета динамического отклика конструкций.

3.2. Конечно-элементные модели двигателей.

3.3. Обработка результатов расчета.

3.4. Оценка прочности траверсы.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЕМОЙ УПРУГО-ДЕМПФИРУЮЩЕЙ

ОПОРЫ КАК СРЕДСТВА ВИБРОЗАЩИТЫ.

ВЫВОДЫ.

Одними из главных направлений совершенствования транспортных двигателей в настоящее время являются улучшение их экологических характеристик и экономичности при одновременном снижении металлоемкости. В связи с этим ведутся работы по оптимизации рабочего процесса, внедрению электронных систем управления как двигателем, энергетической установкой, так и транспортным средством в целом, предпринимаются многочисленные попытки создания альтернативных конструкций двигателей.

Управление степенью сжатия £ и (или) величиной рабочего объема двигателя может способствовать существенному улучшению его экономичности, многотопливности, экологических характеристик и т.п. (рис. В1, таблица). Сама по себе идея этого управления известна достаточно давно1; несмотря на то, что отношение к таким двигателям на протяжении длительного периода их изучения менялось, неоднократно предпринимались попытки практической их реализации (эти попытки имели различный успех), число патентных публикаций, в которых описываются подобные конструкции, исчисляется десятками тысяч. На IV Международном автомобильном научном форуме (Москва, октябрь 2006 г.) регулирование е и \4 было названо в числе одного из наиболее перспективных направлений совершенствования автомобильных двигателей.

Наряду с выбросами токсических веществ с отработавшими газами вибро- и акустическая активность двигателей является одной из важных экологических характеристик двигателей: Европейской Экономической Комиссией ООН (ЕЭК ООН) введены в действие Правила 1451.01 и 1451.02, ограничивающие предельно допустимые уровни внешнего шума различных

1 В частности, в отечественной патентной литературе описано авторское свидетельство СССР № 37421 «Двигатель внутреннего горения», выданное в 1934 г. российскому изобретателю С.И. Переверзеву на устройство для изменения хода поршня аксиально-поршневого двигателя. автотранспортных средств (в России этим Правилам соответствует ГОСТ Р 41.51-2004)2 [2]. Подобные нормативные документы существуют и для двигателей другого назначения.

Таблица. Уменьшение удельного расхода топлива дизелем с переменной б по сравнению с дизелем с постоянной е , % [1] ре, МПа Уменьшение де (%) при нагрузке

75 % 50 % 25 %

1,2 3,6 3,7 3,8

1,5 11,7 15,3 22,1

1,8 4,6 13,2 21,6 г ч

Ч \ до 30 % \ г" - 1 } - V 1 р 1 {

О 20 40 60 80 100 ме, %

Рис. В1. Принципиальный вид нагрузочной характеристики бензинового ДВС с постоянным и переменным рабочим объемом

2 ГОСТ Р 41.51-2004. Единообразные предписания, касающиеся сертификации транспортных средств, имеющих не менее четырёх колёс, в связи с производимым ими шумом.

Известны многочисленные методы регулирования е и \4 и реализующие их конструкции таких двигателей; при этом большинство ученых полагают, что они должны включать отличный от кривошипно-шатунного механизма (КШМ) плоский или пространственный преобразующий механизм3. К настоящему времени предложено достаточно большое количество таких механизмов (в том числе, ведущими моторостроительными фирмами (Daimler-Benz, Caterpillar, Peugeot, Nissan, SAAB и др.; в России наибольший успех в этом направлении достигнут в Центральном исследовательском автомобильном и автомоторном институте - ГНЦ ФГУП «НАМИ»), Однако, эти механизмы не сопоставлены друг с другом, что затрудняет обоснованный выбор одной из схем для дальнейшего детального изучения. Если для двигателей традиционной конструкции с КШМ работы по исследованию вибрации проводятся уже достаточно широко, то для двигателей с переменными s и Vh такие работы практически отсутствуют. Немаловажно также исследование прочности оригинальных, не имеющих аналогов в двигателях с КШМ, деталей преобразующих механизмов таких двигателей. Не исследованы динамические процессы, сопровождающие изменение степени сжатия

Вибрация двигателей является, с одной стороны, самостоятельным важным показателем совершенства конструкции, с другой - не менее значимым комплексным показателем ее динамического совершенства. Применительно к двигателям и переменными е и Ц, этот вопрос вообще не изучался, что и определяет актуальность исследования. В дальнейшем рассматриваются только высокооборотные4 двигатели с переменной степенью сжатия.

Целью работы является сравнительное исследование вибродинамических характеристик поршневых двигателей с переменной е с помощью усовершенствованной методики, основанной на элементах современной CAD/CAE-технологии.

3 Специалистами фирмы FEV высказано другое мнение [2].

4 Частота вращения исследованных двигателей составляла 2500 . 6000 мин-1. Известно [54], что при этом влияние упругой подвески на вибродинамические характеристики незначительно, а потому изменение последних обусловливается, главным образом, особенностями динамики преобразующих механизмов.

Для достижения этой цели ставятся следующие задачи.

1. Разработка пространственных твердотельных моделей и континуальных конечно-элементных моделей преобразующих механизмов двигателей с переменной е.

2. Исследование вибрации высокооборотных двигателей (частота вращения свыше 2500 мин"1, когда влияние упругой подвески на виброперемещения двигателя на опорах незначительно) на моделях, представляющих двигатель как систему взаимодействующих: а) твердых тел на упругом основании; б) податливых тел на упругом основании.

3. Моделирование динамических явлений в переходном процессе перемены е.

4. Разработка принципиальных конструктивных решений, направленных на снижение вибрации двигателей, в том числе, с переменной е.

Научная новизна заключается в следующих положениях, выносимых автором на защиту.

1. Получены картины вибрационного состояния (а также прочности оригинальных, не имеющих аналогов в конструкции двигателей с КШМ звеньев) двигателей с переменной Обоснованы применяемые для этого модели.

2. Предложен способ численного моделирования переходного процесса перемены степени сжатия в двигателе с переменной е.

3. Усовершенствована методика численного расчета вибродинамических характеристик двигателя в высокочастотной области по МКЭ.

4. Предложен способ расчета критерия неуравновешенности Б.С. Стечкина - В.Я. Климова по твердотельным моделям.

5. Обоснована гипотеза о возможности применения амортизаторов переменной жесткости для двигателей с регулируемой е. Запатентована и испытана конструкция такого амортизатора с магнитореологической жидкостью.

Достоверность и обоснованность результатов работы обеспечивается корректным применением фундаментальных положений механики машин, численных методов, современных программных продуктов CAD/CAE-технологии; сходимостью результатов численных и ранее поставленных в ЯГТУ натурных экспериментов по виброметрии опытного аксиально-поршневого двигателя 8Д 7,6/7,2, установленного на упруго-демпфирующие опоры.

Практическая ценность работы заключается в возможности прогнозирования уровней вибродинамических характеристик двигателя с переменными е и Vh уже на стадии проектирования.

Реализация работы. Результаты работы переданы в Центральный исследовательский автомобильный и автомоторный институт, а также используются в учебной работе кафедры двигателей внутреннего сгорания ГОУ ВПО «Ярославский государственный технический университет» [15, 16].

Апробация работы. Результаты работы были обсуждены на IV, V международных автомобильных научных форумах (М.:НАМИ, 2008, 2009 гг.); Международных конференциях «Двигатель-2007», «Двигатель-2010» (М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана), «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-21, ММТТ-23» (Саратов: СарГТУ, 2008, 2010); IV, V Луканинских чтениях (М: МАДИ-ГТУ, 2009, 2011); региональных конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов «Ярославль на пороге тысячелетия» (2007, 2008 гг.); «Образование и наука в региональном развитии» (Рыбинск: РГАТА, 2008 г); научных конференциях ЯГТУ (2006-2010 гг.). Работа удостоена дипломов лауреата областного конкурса научных работ аспирантов и студентов (2008 г.) и программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» У.М.Н.И.К.-2009.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе, 2 - в изданиях, входящих в Перечень ВАК РФ (еще одна статья принята в портфель журнала «Грузовик»), получен патент на изобретение.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников (115 наименований), приложений. Общий объем - 165 страниц, 133 рисунка, 7 таблиц.

выводы

1. Разработаны модели высокооборотных двигателей (п свыше 2500 мин-1) с переменными степенью сжатия и рабочим объемом (в составе силового агрегата) для расчета параметров вибродинамических характеристик в низко- и высокочастотной областях спектра

2. Впервые расчетным путем получены сравнительные данные о вибрации двигателей с переменной степенью сжатия с КШМ, а также отличными от КШМ кинематическими схемами. Установлено, что вибрационные характеристики двигателей с отличными от КШМ кинематическими схемами не уступают (а в ряде случаев являются более предпочтительными) по сравнению таковыми для двигателей с КШМ. Это обеспечивает обоснованный выбор одной из схем для дальнейшей разработки.

3. Предложены способы моделирования переходного процесса перемены степени сжатия и рабочего объема, а также оценки энергоемкости этого процесса.

4. Уточнен способ расчета критерия уравновешенности двигателей по Б.С. Стечкину-В.Я. Климову.

5. Впервые оценены прочностные характеристики деталей, не имеющих аналогов в традиционных КШМ.

6. Установлено, что состав спектра вибрационных характеристик различных двигателей, а также одного и того же двигателя при различных значениях степени сжатия, изменяются. В связи с этим обоснована гипотеза о целесообразности применения амортизирующих опор с управляемыми демпфирующими свойствами. Запатентована конструкция такого амортизатора.

1. Тер-Мкртичьян Г.Г., Кутенев В.Ф., Яманин А.И. Вопросы теории двигателей с управляемым движением поршней с плоскими преобразующими механизмами. М.: Изд-во ГНЦ НАМИ, 2004. - 240 с.

2. Umsetzug innovativer Konzepte in die Serie / Hoube M., Bick W., Thied R., Stock H.P., Willek K. //MTZ. 2007. - 68. - №10. - S. 784-793.

3. Кутенев В.Ф., Яманин А.И., Зленко M.A. Аксиально-поршневые двигатели с переменными степенью сжатия и рабочим объемом. М.: Изд-во ГНЦ НАМИ, 2000.-302 с.

4. Хуциев А.И. Двигатели внутреннего сгорания с регулируемым процессом сжатия. М.: Машиностроение, 1986. - 104 с.

5. Махалдиани В.В., Эджибия И.Ф., Леонидзе A.M. Двигатели внутреннего сгорания с автоматическим изменением степени сжатия. Тбилиси: Мерцниеба, 1973.-269 с.

6. Демидов В.П. Двигатели с переменной степенью сжатия. М.: Машиностроение, 1978. -136 с.

7. Зленко М.А. Теория и практика создания двигателей внутреннего сгорания с регулируемыми рабочим объемом и степенью сжатия. Дис. . докт. техн. наук.-М., 2005.-296 с.

8. Звонов В.А., Заиграев Л.С., Азарова Ю.В. Оценка изменения эффективного КПД дизеля с переменным рабочим объемом при работе по нагрузочной характеристике // Проблемы конструкции двигателей и экология: Сб. научн. тр. /НАМИ. 1998. - С. 162-170.

9. Пат. 4152955 США, МКИ А01К 7/00. Engine compound crankshaft / McWrother.

10. Пат. 2296234 Российская Федерация, МКИ F02B 75/04, F02D 15/02. Кривошипно-шатунный механизм Уколова / Уколов В.Н.

11. Пат. 5443043 США, МКИ F02B 75/04. Internal combustion engine with variable compression, provided with reinforcements of the crankcase section/Nilsson P.-I., Bergsten L.

12. Hack G. Verdichtung und Wahrheit//Auto, Motoren und Sport. 2000. - № 15. -S. 56.

13. Variable compression //Auto, Motoren und Sport. 2000. - № 6. - S. 12.

14. Пат. 6276314 США, МКИ F02B 75/32. Drive for positioning a setting device.

15. Междунар. пат.2009083257А1, МКИ F02B 75/04, F16D 3/00, B560K 17/22. VCR universal drive.

16. Пат. 202006017248 Германия, МКИ F16D 3/06/Ausgleich zweier achsparallel versetzter, beweglicher Wellen.

17. Variable Verdichtung/Ballig С., Habermann К., Schwaderlapf N., Yapici K. // MTZ. -2001. 62. - № 12. - S. 984-986, 988-990, 992-994.

18. Пат. 2009145715 США, МКИ F16D 21/00, F02B 75/04. Actuation subsystem of variable compression ratio control system for internal combustion engine.

19. Пат. 202006027 Германия, МКИ A16C 3/286 A16P 21/20, А02И 75/04. Kopplungselement fur zwei achsparallel versetzt angeordnete Scheiben.

20. Пат. 6247430 США, МКИ F02B 75/04. Compression ratio setting device for an internal-combustion engine, (зубчатый механизм поворота эксцентр.)

21. Пат. 2009062866 Япония, МКИ F02B 75/04, F02D 15/04, F02P 1/06.

22. Пат. 10108462 Германия, МКИ F02B 75/04, F 01 М 1/06. Kolbenbrennkraftmaschine mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis.

23. Пат. 10008423 Германия, МКИ F02B 75/04, F02D 15/04 F01M 9/00. Kurbelwellenlagerung an einer Kolbenbrennkraftmaschine mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis.

24. Пат. 10108461 Германия, МКИ F02B 75/04, F02D 15/02. Kurbelwellenlagerung über geteilte Exzenterringe an einer Kolbenbrennkraftmaschine mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis.

25. Пат. 10008421 Германия, МКИ F01M 1/02. Integrierte Olpumpe an einer Kolbenbrennkraftmaschine mit Kurbelwellenlagerung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses.

26. Пат. 10108462 Германия, МКИ F02B 75/04, F02 В 75/22. Kolbenbrennkraftmaschine mit in V-Anordnung ausgerichteten Zylindern mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis.

27. Междунар. пат.2005026514А1, МКИ F02B 75/04, F01L 1/02. Gear system for an internal combustion engine.

28. Яманин А.И., Жаров A.B. Динамика поршневых двигателей. М.: Машиностроение, 2003. -463 с.

29. Shulenberger A. More variables // Engine Technologies International. 2003. -Sept. - P. 89-90.

30. EP 0067031 B1, МКИ F02B 17/00, F02B 19/06, F02B 75/04, F02B 25/12. Stratifield charge variable compression ratio engine.

31. Пат. 101375039 КНР, МКИ F02B 75/04.

32. Пат. 2009085187 Япония, МКИ F02B 75/04, F02D015/02, F02B 75/32.

33. Пат. 2256085 РФ, МКИ F02B 75/04, F02D 15/00. Поршневой двигатель внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия.

34. Яманин А.И, Яманин И.А. Преобразующие механизмы двигателей с переменными степенью сжатия и рабочим объемом// Справочник. Инженерный журнал. 2007. - Приложение №7 - С. 1-24.

35. Пат. 101382884 КНР, МКИ F01L 1/46, F01B 9/04, F02D 15/02, F02B75/04. Electromechanical device for controlling a variable compression ratio engine.

36. Пат. 101375043 КНР, МКИ F02B 75/04, F01B 9/04R, F02B 75/00. Pressure device for a variable compression ratio engine.

37. Пат. 101375039 КНР, МКИ F02B 75/04, F01B 9/04, F01P 3/08. Oil spray lubrication and cooling device for a variable compression ratio engine.

38. Пат. КНР, 101375033, МКИ F02B 75/04, F01M 1/06, F16C 3/14, F01B 9/04. Crankshaft for a variable compression ratio engine.

39. ГОСТ P 41.51-2004 (Правила ЕЭК ООН № 51). Единообразные предписания, касающиеся сертификации транспортных средств, имеющих не менее четырёх колёс, в связи с производимым ими шумом. -М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. 56 с.

40. ГОСТ Р 52231-2004. Внешний шум автомобилей в эксплуатации. Допустимые уровни и методы измерения. М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. - 10 с.

41. Бершадский С.А. Снижение вибрации и шума поршневых компрессоров. -Л.: Судостроение, 1990.- 272 с.

42. Найденко O.K. Динамика корабельных энергетических установок с двигателями внутреннего сгорания. Л.: Воен.-морск. акад., 1974. - 538 с.

43. Тольский В.Е. Виброакустика автомобиля. М.: Машиностроение, 1988. -104 с.

44. Колебания силового агрегата автомобиля/ Тольский В.Е., Корчемный Л.В., Латышев Г.В., Минкин М.Е. М.: Машиностроение, 1976. -266 с.

45. Компьютерно-информационные технологии в двигателестроении / Яманин А.И., Голубев Ю.В., Жаров A.B. и др. М.: Машиностроение, 2005. -480 с.

46. Яманин А. И. Программные продукты для исследования динамики механических систем //Вестник компьютерных и информационных технологий. 2004. - № 1. - С. 34-40.

47. Яманин А.И. Исследование динамики механизмов в среде программного продукта Cosmos Motion // Справочник. Инженерный журнал. 2006. - № 8. -57-61.

48. Яманин А.И. Исследование динамики механизмов в среде программного продукта Cosmos Motion. Продолжение // Справочник. Инженерный журнал. -2006. -№10.-57-61.

49. Яманин А.И. Исследование динамики механизмов в среде программного продукта Cosmos Motion. Продолжение // Справочник. Инженерный журнал. -2006. № 11.-56-61.

50. Маслов И.В. Низкочастотная вибрация остова судового среднеоборотногодизеля, установленного на упругом фундаменте: Автореф. дис. канд.техн. наук.-Л.: ЛКИ, 1983.-20 с.

51. Einflüsse von Anbauteilen auf die dynamischen Kenngroßen von Motorblocken / Affenzeller J., Priebech H.H., Rainer G. // MTZ. 1984.-45. - № 1. - S. 5 - 9.

52. Голубев Ю.В. Численное исследование трехмерного напряженно-деформированного состояния блока цилиндров автомобильного дизеля с учетом его контактного взаимодействия с коленчатым валом: Дис. . канд. техн наук. Ярославль: ЯГТУ, 2000. - 220 с.

53. Руссинковский B.C. Разработка метода расчета вибрации и структурного шума корпусных деталей автомобильных дизелей: Автореф. дис. . канд. техн наук. М: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 16 с.

54. Павлов M.Е., Яманин А.И. Моделирование колебательных процессов в двигателе // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2005. - № 9.-С. 33-35.

55. Васильев В.Д., Соложенцев Е.Д. Кибернетические методы при создании поршневых машин. М.: Машиностроение, 1978. - 120 с.

56. Чухланцев С.Г., Павлов М.Е. «Шумящая» составляющая экологически чистых дизелей ЯМЗ // Автомобильная промышленность. 2001. - № 12. -С. 29 - 30.

57. Морозов Е.М., Никишков Г.П. Метод конечных элементов в механике разрушения. М.: Наука, 1980. - 254 с.

58. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. AN S YS в руках инженера: Практическое руководство. М.: Едиториал УРСС, 2003. - 272 с.

59. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1975. - 640 с.

60. Пат. 5595146 США, МКИ F02B 75/04. Combustion engine having a variable compression ratio/Boiling С., Herrmans H.-J., Schellhase T., Widmann F.

61. Jante A. Kraftstoffverbrauchssenkung durch kinematische Mittel //Automobile Industrie.- 1980.-№1.-S. 1-5.

62. Pouliot H.N., Delameter W.R., Robinson C.W. A Variable Stroke Spark-Ignition Engine. -1977. № 770114. - 19 pp.77.0рлин A.C., Круглов M.Г. Комбинированные двухтактные двигатели. М.: Машиностроение, 1968. - 576 с.36

63. Подобная схема описана во многих источниках. См., например: франц. пат. №2109368, МКИ F02B 75/00, F02B 25/00; англ. пат. № 1472418, МКИ F01B7/12, F02N 17/08 и пр.

64. A small swing-beam diesel engine under development//Mot. Ship. 1978. - 58. -№ 691.-P. 95.

65. Заявка ЕПВ 1170482, МПК F02B 75/04. Variable compression ratio mechanism of reciprocating internal combustion engine/Fujimoto H., Aoyama S.

66. Байрамов Ф.Д., Никишин B.H., Тетерин М.Ф. К вопросу о динамической модели приводного механизма аксиального двигателя П-4 (S/D=90/120) // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2002. - №2-3. - С. 55-60.

67. Пат. 2128293 РФ, МКИ F02B 75/26. Двигатель внутреннего сгорания/ Кусимов С.Т., Жернаков B.C., Ильясов Б.Г. и др.

68. Пат. 2046968 РФ, МКИ F02B 75/26, F02B 75/28. Двигатель внутреннего сгорания с противоположно движущимися поршнями/ Фокин Л.Ф.

69. Яманин А.И., Воронин O.P., Николаев А.Н., Ивнев А.А. Опытный барабанный двигатель с кривошипно-карданным приводным механизмом / Яросл. политехи, ин-т. Ярославль, 1976. - 11 с. Деп в НИИНАвтопром 02.11.1976, №Д510.

70. Яманин А.И. Расчет на ЭВМ кинематики рычажного механизма, регулирующего степень сжатия двигателя / Яросл. политехи, ин-т. -Ярославль, 1987. 39 с. Деп в НИИНАвтопром 05.02.1987, №1484-ап87.

71. Яманин А.И. Программные продукты для исследования динамики механических систем // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2005. - №1. - С.

72. Яманин А.И. Исследование динамики механизмов в среде программного продукта Cosmos Motion // Справочник. Инженерный журнал. 2006. - №8. -С. 57-61 ; 2006. - №10. - С. 58-62; 2006. - №11. - С. 56-61.

73. А.С. Кулешов, Л.В. Грехов. Математическое моделирование и компьютерная оптимизация топливоподачи и рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 64 с.

74. Бендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа / Пер. с англ. М.: Мир, 1983. - 312 с.

75. Митчелл. Уточнённые методы вычисления частотной характеристики при помощи быстрого преобразования Фурье: Пер. с англ. // Конструирование и технология машиностроения. 1982. - №2. - С. 12-15.

76. Иориш Ю.В. Виброметрия. М.: Машгиз, 1963.-771 с.

77. Яманин А.И., Воронин O.P., Николаев А.Н., Ивнев A.A. Испытания барабанного двигателя с кривошипно-карданным приводным механизмом / Яросл. политехи, ин-т. Ярославль, 1976. - 9 с. Деп в НИИНАвтопром 02.11.1976, №Д511.

78. Яманин А.И. Сравнительная оценка виброактивности аксиально-поршневой машины, реализующей циклы Дизеля и Стирлинга // Двигатели внутреннего сгорания: Межвуз. сб. научн. тр. Ярославль, 1985. - С. 138-141.

79. Яманин А.И. Исследование динамики и обоснование рациональных конструктивных соотношенийДВПТ барабанного типа. Дис. . канд. техн. наук.-Л., 1981.-252 с.

80. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Гос. изд-во физ.-мат. лит., 1958. -464 с.

81. Кандидов В.П., Чесноков С.С., Выслоух В.А. Метод конечных элементов в задачах динамики. М.: Изд-во МГУ им. М.В. Ломоносова, 1980. - 165 с.

82. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979. -392 с.

83. Марпл. -мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1990.-584 с.

84. А.И. Яманин, М.Д. Бойков, И.А. Яманин. Расчет напряженно-деформированного состояния шатунов транспортных поршневых двигателей // Турбины и дизели. 2009.: № 3. - С.

85. Яманин, И.А. Виброактивность двигателя с переменной степенью сжатия при его работе с различными регулировками Текст. / И.А. Яманин // Ярославль на пороге тысячелетия: Сб. науч. работ молодых ученых, аспирантов и студентов. Ярославль, 2007. - С. **-**.

86. Такетоми С, Тикадзуми С. Магнитные жидкости. Пер. с японск. М.: Мир, 1993. 272 с.

87. Э.Я. Блум, А.О.Цебес. Магнитные жидкости. М.: Знание. 1989 - 64 с.

88. Б.М. Берковский, В.М. Медведев, М.С. Краков. Магнитные жидкости. М.: Химия, 1989.-240 с.

89. Пат 2232316 Российская Федерация, МПК F16F 9/53. Магнитореологический амортизатор Текст. / Гусев Е.П., Плотников A.M., Воеводов С.Ю.; заявитель и патентообладатель ЗАО «Плаза Плюс» № 2002104590/11; заявл. 20.02.2002; опубл. 10.07.2004.

90. Пат 2204067 Российская Федерация, МПК F16F 6/00. Гидравлический амортизатор Текст. / Войкин В.В.; заявитель и патентообладатель Войкин В.В. № 98108272/28; заявл. 05.05.1998; опубл. 10.05.2003.

91. Компьютерно-информационные технологии в двигателестроении/ Яманин А.И., Голубев Ю.В., Жаров A.B. и др. Под ред. А.И. Яманина. - М.: Машиностроение, 2005. -476 с.

92. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей/ Вырубов Д.Н., Ефимов С.И., Иващенко H.A. и др. Под ред. A.C. Орлина, М.Г. Круглова. - М.: Машиностроение, 1984. - 384 с.

93. Ваншейдт В.А. Конструирование и расчеты прочности судовых дизелей. -Л.: Судостроение, 1969. 639 с.

94. Серенсен C.B. Прочность материалов и элементов конструкций при статическом нагружении. Т. 1. - Киев: Наукова думка, 1985. - 264 с.