Что такое освоение двигателя

Что такое освоение двигателя

«КАМАЗ» выпустил первую тысячу двигателей Р6

На заводе двигателей ПАО «КАМАЗ» собрана первая тысяча рядных 6-цилиндровых двигателей КАМАЗ модели 910 («Евро-5»).

Проект «Разработка и организация производства семейства перспективных 6-цилиндровых рядных двигателей рабочим объёмом 12 литров» (рабочее название «Тибет») был открыт на «КАМАЗе» в 2014 году. Серийное производство двигателей Р6 модели 910 для магистрального тягача КАМАЗ-54901 началось в середине 2019 года. В настоящее время завод двигателей производит 6-цилиндровые силовые агрегаты мощностью 450 и 550 л.с. для магистральных, транспортных, полноприводных и тяжёлых автомобилей КАМАЗ поколения К5.

Выпускаемые двигатели представлены как с механической, так и с автоматической КПП. На текущий момент разрабатываются различные модификации двигателя в зависимости от требований потребителя, рынков сбыта и требований нормативной документации.

Для реализации второго этапа проекта «Тибет» и увеличения объёмов производства рядных двигателей до 30 тысяч единиц в год требуется увеличить линию сборки с имеющихся 64 до 90 метров. Это позволит ввести большую автоматизацию процесса за счёт увеличения количества операционных станций.

«Спрос на двигатель Р6 растёт, соответственно, нам необходимо увеличивать производственные мощности сборочного конвейера. Удлинение конвейера даст большую загрузку двигателей, позволит уменьшить такт сборки с 14 до 5 минут. Если сейчас мы собираем 12 двигателей, то после модернизации будем собирать до 40 штук в сутки», — считает заместитель начальника цеха по технической части Руслан Кустовский.

На сегодня разработано техническое задание по требуемому оборудованию, идёт тендер на закупку и поставку. В течение года оборудование должно быть приобретено и установлено на подготовленной площадке. Если сам конвейер поставят иностранные компании, то большинство основных компонентов и узлов будет произведено на «КАМАЗе» или приобретено у отечественных поставщиков. В рамках дальнейшего повышения уровня локализации ведутся работы по освоению отечественных комплектующих двигателя.

Помимо увеличения объёмов производства двигателя, расширение кольца конвейера связано и с перспективой сборки разработанных в компании 13-литровых и газодизельных двигателей. Сейчас созданные образцы этих силовых агрегатов проходят испытания в Научно-техническом центре «КАМАЗа». После ввода в эксплуатацию обновлённой линии и проведения опытной сборки двигатели будут выведены в серию.

Параллельно с комплексом испытаний для уже существующих модификаций ведутся научные разработки по созданию семейства двигателей КАМАЗ Р6 экологического класса «Евро-6». Сейчас проект находится на стадии сборки и исследовательских испытаний прототипов, собраны первые опытные образцы автомобилей с этими двигателями.

Промышленное производство новых модификаций рядной шестёрки запланировано на 2023-2024 гг.

Авиационные двигатели

ЦИАМ, как ведущая научно-исследовательская организация отрасли, участвует в создании двигателей для ЛА различного назначения: беспилотников, малой авиации, дозвуковых пассажирских и транспортных самолетов, сверхскоростных ЛА, вертолетов и других летательных аппаратов. Компетенции института простираются также на вопросы создания поршневых двигателей. Авиадвигателестроение является одним из самых инновационных наукоемких и высокотехнологичных секторов промышленности, интегрирующим результаты деятельности различных направлений науки и техники и стимулирующим научно-техническое развитие целого ряда других отраслей. Мировой опыт показывает, что разработка двигателя занимает в 1,5–2 раза больше времени, чем проектирование ЛА, поэтому правильная организация опережающих работ по созданию силовой установки является критическим элементом для успеха любой программы в области авиастроения. Стран, обладающих технологией полного цикла разработки и производства ГТД, меньше, чем государств, запускающих спутники в космос. Все отечественные авиационные двигатели создавались при участии ЦИАМ. ЦИАМ обладает уникальными стендами, предназначенными для проведения натурных испытаний авиационных двигателей и их узлов. Подробнее о возможностях Научно-испытательного центра ЦИАМ читайте в разделе «Экспериментальная база».

Направления работ

Прогноз развития

Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова осуществляет комплексное прогнозирование развития двигателей для всех типов атмосферных летательных аппаратов (самолетов, вертолетов, беспилотных ЛА, аэрокосмических систем и др.), а также промышленных и транспортных газотурбинных установок на основе авиационных технологий.

В ЦИАМ ведется разработка методик оценки технико-экономического и весового совершенства авиационных ГТД и АПД в связи с уровнем их технологического развития.

Одна из ключевых компетенций ЦИАМ – разработка математических моделей и прогнозные расчетные исследования характеристик и эффективности перспективных авиационных двигателей и силовых установок (СУ), в том числе нетрадиционных схем: турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДД) со сверхвысокой степенью двухконтурности, ГТД с регенерацией тепла, турбовинтовентиляторных двигателей («открытый ротор»), турбокомпаундных и гибридных силовых установок на базе авиационных поршневых двигателей (АПД), распределенных и гибридных СУ на базе ГТД, энергоустановок на топливных элементах.

Институт проводит обоснование концепций развития авиационного двигателестроения, обобщает опыт создания авиационных ГТД и АПД, разрабатывает научно-технические основы для создания отраслевых и межотраслевых программ развития авиадвигателей.

Проектирование

Математическое моделирование рабочих процессов ГТД

Вычислительный комплекс ЦИАМ, основанный на многоуровневых системах компьютерного моделирования, позволяет проводить уникальные расчеты рабочих процессов во всем тракте ГТД.
В данных расчетах применяются математические модели, базирующиеся на законах сохранения массы, импульса и энергии (нестационарные уравнения Эйлера и Навье – Стокса), учитываются реальные эффекты, сопровождающие рабочий процесс в ГТД: вязкость, турбулентность и теплопроводность, горение, отборы и выдувы охлаждающего воздуха, утечки и др.

Читать еще:  Двигатель qr25 чип тюнинг

Применение компьютерного испытательного стенда ГТД позволяет:

  • проектировать высокоэффективные проточные части, обеспечивающие достижение максимального КПД;
  • проводить модернизацию существующих узлов ГТД с целью повышения их эффективности;
  • моделировать и сопровождать процесс испытания двигателя и его узлов на наземных стендах;
  • изучать основные и пониженные (дроссельные) режимы работы;
  • исследовать переходные режимы работы (запуск, изменение режима, останов);
  • рассчитывать климатические, высотно-скоростные и дроссельные характеристики авиационных ГТД;
  • моделировать различные законы регулирования;
  • создавать форсированные варианты.

Математическое моделирование и САПР ГТД

Работы по математическому моделированию и системам автоматизированного проектирования газотурбинных двигателей были выделены в отдельное направление в 1993 г. с целью развития САПР-технологий и внедрения современных методов и программ при проектировании двигателей.

Работа института в этой области направлена на решение прикладных задач. ЦИАМ сотрудничает с ведущими предприятиями авиакосмической отрасли по созданию методик и расчету термонапряженного состояния и оптимизации деталей турбомашин, вопросам моделирования напряженно-деформированного состояния и ресурса конструкций при циклическом и сложном неизотермическом нагружении, моделированию технологических процессов изготовления тонкостенных деталей, разработке газодинамических подшипников и перспективных плавающих уплотнений, динамике роторов ГТД.

Специалисты ЦИАМ успешно решают междисциплинарные задачи и создают условия для перехода к многодисциплинарным моделям при проектировании перспективных двигателей. Особое внимание уделяется разработке собственных математических моделей и специализированных комплексов программ, а также развитию численных методов расчета и оптимизации конструкции.

Малоразмерные ГТД

Авиационные поршневые двигатели

Комбинированные двигатели и силовые установки для высокоскоростных ЛА

Центральный институт авиационного моторостроения проводит расчетные и экспериментальные работы по исследованию моделей узлов и элементов конструкции комбинированных СУ (КСУ) различных схем в целях обеспечения их эффективного рабочего процесса при сверхвысоких скоростях полета.

Специалисты института осуществляют:

  • расчет характеристик КСУ различных схем с учетом теплового состояния элементов конструкции;
  • разработку перспективных направлений использования стандартного и высокоэнергетического топлива;
  • разработку требований к технологиям и материалам, обеспечивающим эффективную работу КСУ.

Интеграция силовой установки и летательного аппарата

Важнейшим направлением работы специалистов ЦИАМ является многокритериальная оптимизация параметров силовых установок летательных аппаратов (ЛА) различного назначения и различных скоростей полета по критериям оптимальности: летно-технические характеристики, топливная экономичность, себестоимость перевозок, стоимость жизненного цикла, экологические характеристики и т.д.

Работы ЦИАМ по данному направлению включают в себя:

  • выбор проектных параметров и оценку эффективности применения двигателя в составе ЛА;
  • оптимальное согласование силовой установки и планера ЛА;
  • расчет высотно-скоростных и дроссельных характеристик двигателей различных схем в задачах согласования проектных параметров самолета и СУ;
  • расчет и минимизацию шума ЛА на местности;
  • оценку эмиссионных показателей по профилю полета ЛА.

    Комплексы программ позволяют провести исследования, предназначенные для согласования силовой установки и планера и расчета технико-экономических характеристик ЛА (самолетов и вертолетов) различного назначения. Они позволяют решить следующие задачи:

  • сформировать облик силовых установок перспективных ЛА с обоснованным выбором схемы рациональных параметров рабочего процесса двигателя, определить требуемые размерности двигателей и режимы их работы на различных участках полета;
  • выбрать оптимальные программы законов регулирования двигателей с учетом особенностей их эксплуатации на рассматриваемом ЛА;
  • определить потенциальные возможности силовых установок с разными типами двигателей, границы целесообразного применения двигателей различных схем;
  • оценить эффективность альтернативных вариантов и выбрать новый двигатель для ЛА, находящегося в эксплуатации;
  • рассмотреть возможности установки двигателя на нескольких типах ЛА, выбрать унифицированный двигатель для перспективного парка самолетов и вертолетов;
  • провести оптимизацию условий полета на отдельных участках траектории;
  • определить влияние атмосферных условий и различных потерь при работе двигателя на изменение технико-экономических характеристик ЛА.
    Модуль расчета высотно-скоростных и дроссельных характеристик двигателя разработан специально для проведения широких параметрических и оптимизационных исследований и позволяет учитывать различные виды потерь, связанных с установкой двигателя на ЛА.
    В ЦИАМ проводятся разработка и испытания беспилотных летающих лабораторий для отработки технологий малоразмерных гибридных и электрических СУ, в том числе работающих на топливных элементах различных типов.

    М-85 (двигатель)

    М-85
    Производитель завод №29 (Запорожье)
    Годы производства 1935—1937
    Тип 14-цилиндровый, двухрядный звездообразный, четырёхтактный, редукторный
    Технические характеристики
    Мощность 720/800 лс
    Степень сжатия 5,5
    Диаметр цилиндров 146 мм
    Ход поршня 165 мм
    Количество цилиндров 14
    Компрессор односкоростной ПЦН
    Топливная система карбюратор
    Тип топлива этилированный бензин 3Б-70
    Система охлаждения воздушного охлаждения
    Размеры
    Сухая масса 600 кг

    М-85 — советский авиационный звездообразный 14-цилиндровый поршневой двигатель. Представлял собой лицензионную копию французского мотора Гном-Рон «Мистраль мажор» 14Kdrs (en:Gnome-Rhône Mistral Major).

    Содержание

    • 1 История
    • 2 Конструкция
    • 3 Модификации
    • 4 Применение
    • 5 Литература
    • 6 Ссылки
    • 7 Примечания

    История [ править | править код ]

    В сентябре 1933 года советская делегация, отбиравшая образцы двигателей для производства в СССР, была направлена во Францию. Двигатели фирмы «Гном-Рон» вызвали большой интерес у советских специалистов. В итоге с фирмой «Гном-Рон» было заключено соглашение о технической помощи в освоении двух двигателей: 9-цилиндрового 9К «Мистраль» и 14-цилиндрового 14К «Мистраль мажор». Первый получил советское обозначение М-75, второй — М-85. Договор предусматривал поставки комплектующих для первых серий двигателей, а также стажировку 15 советских инженеров на заводе «Гном-Рон» во Франции. В 1934 году началась приёмка технической документации и двигателей-образцов.

    Читать еще:  Электрическая схема подключения дизельного двигателя

    Задача по освоению производства французских двигателей была возложена на завод №29 в Запорожье. Первые моторы были выпущены в июле 1935 года. Государственные стендовые испытания были завершены удачно в 1936 году. Двигатель был снят с производства в конце 1937 года. Всего изготовили 463 двигателей М-85.

    Конструкция [ править | править код ]

    Двигатель М-85 представлял собой 14-цилиндровый двухрядный звездообразный четырёхтактный поршневой двигатель воздушного охлаждения и являлся лицензионной копией французского мотора Гном-Рон «Мистраль мажор» 14Kdrs (en:Gnome-Rhône Mistral Major).

    Ранние серии двигателя частично комплектовались импортными узлами и электрооборудованием:

    • магнето — советское магнето ВМ-14, которое должно было заменить французский оригинал, не было доведено до конца 1935 года до работоспособного состояния.
    • карбюратор
    • клапана
    • подшипники ПЦН
    • выхлопные патрубки
    • бензонасос
    • компрессор
    • свечи зажигания.

    Советская копия Гном-Рон «Мистраль мажор» 14Kdrs соответствовала оригиналу по мощности и расходу топлива, но отличалась большим расходом масла и имела меньший срок межремонтного ресурса.

    Поздние серии частично унифицировались с М-86, например устанавливался усиленный для М-86 кривошипно-шатунный механизм.

    Модификации [ править | править код ]

    Для 1935 года мотор М-85 по своим техническим данным уже несколько устарел, поэтому для модернизации двигателя в 1935 году было сформировано конструкторское бюро — ОКБ-29. Руководителем бюро был назначен А. С. Назаров. Существовали следующие модификации двигателя:

    • М-85Ф — запустили в серийное производство под обозначением М-86.
    • М-85В — был переименован в М-87.

    Применение [ править | править код ]

    Двигатель М-85 устанавливался на серийных самолетах ДБ-3, на опытных самолётах:

    • И-207 [1] ,
    • ДГ-58, ДГ-58Р [2]
    • Р-9 [3] ,
    • ПС-35 [4] .
    • ДИ-8

    Освоение Арктики и Мирового океана

    Морская отрасль является одной из фундаментальных основ мировой экономики: морской транспорт, связывающий страны и континенты, обеспечивает около 90% мирового грузооборота; морская добыча полезных ископаемых уже сегодня обеспечивает свыше 30% совокупной нефтедобычи; биологические ресурсы океана и аквакультура служат одной из долгосрочных основ глобальной продовольственной безопасности.

    Происходящие сейчас технологические, климатические и демографические изменения открывают уникальные возможности для российских компаний и научных центров занять ведущие позиции в различных сегментах этого глобального рынка. Одновременно, перед Россией стоят чрезвычайно амбициозные задачи освоения Арктики – главной кладовой полезных ископаемых страны в будущем и перспективного транспортного коридора между Европой и Азией, Северного морского пути.

    • Проекты направления
    • Материалы для подготовки
    • Эксперты и руководители проектов
    • Руководители направления

    Концепция системы генерации и хранения электроэнергии на борту водного транспортного средства исследовательского, транспортного или разведывательного назначения

    Нормативная документация
    1. ГОСТ Р 56188.1-2014/IEC/TS 62282-1:2010 «Технологии топливных элементов. Часть 1. Терминология»
    2. ГОСТ Р МЭК 62282-2-2014 «Технологии топливных элементов. Часть 2. Модули топливных элементов»

    Идентификация морских млекопитающих по съемке с беспилотного летательного аппарата на основе компьютерного зрения

    1. А. М. Бурдин, О. А. Филатова, Э. Хойт МОРСКИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИЕ РОССИИ: справочник-определитель. Киров: Волго-Вятское книжное издательство, 2009. – 210 с.: ил.
    2. Проект лаборатории морских млекопитающих Института океанологии РАН им. П.П. Ширшова (ИО РАН) в Черном море. Работы выполнялись при поддержке ПАО НК «Роснефть». В видео дается краткая информация об учетах морских млекопитающих Черного моря, цели и задачи данных работ. Советуем обратить внимание на используемые методы учетов и на то, как китообразные выглядят в естественных условиях.
    3. Видео с.н.с лаборатории морских млекопитающих ИО РАН Агафонова А. В. Он рассказывает о биологии китов Черного моря. Особое внимание уделено акустической коммуникации дельфинов.
    4. Лекция Ольги Филатовой, д.б.н., с.н.с. кафедры зоологии позвоночных Биологического факультета МГУ в культурно-просветительском центре АРХЭ. 1,5 часовое видео как дополнительный материал по систематике, биологии и экологии китообразных. Предназначена для широкой аудитории, в стиле научно-популярных лекций о животных (для широкого круга слушателей).
    5. Курсы «Веб-разработка для начинающих: HTML и CSS» и Introduction to Python. Курсы помогут освежить знания по программированию и быстро дополнить их необходимыми данными. Если школьник пользовался какими-то другими языками, но сообразительный — эти курсы помогут ему быстро освоиться.

    Мореходные вездеходы на воздухоопорных гусеницах – универсальный транспорт для комплексного освоения Арктики и прибрежных ресурсов Мирового океана

    Проекты направления

    Описание проектов

    1. Влияние изменений площади ледяного покрова на окружающую среду и воды арктических морей России: спутниковый мониторинг и судовые данные

    Руководитель проекта: Глуховец Д.И.

    Аннотация: В настоящее время Арктический регион находится в центре внимания широкого круга исследователей. Это связано с тем, что в этом регионе наиболее ярко проявляется глобальное потепление, один из результатов которого – сокращение площади ледяного покрова. Таяние льдов приводит к возникновению положительной обратной связи между уменьшением занимаемой ими площади и солнечной радиацией, поступающей в поверхностный слой вод: чем меньше остается льда, тем больше тепла поступает в воду и быстрее происходит дальнейшее таяние. Таяние морского льда оказывает значительное влияние на состояние поверхностного слоя арктических морей, на поступление солнечной радиации, биопродуктивность, поступление в море природных и антропогенных примесей, таких как окрашенное органическое вещество, взвешенные частицы, различного рода загрязнения. В свою очередь, на таяние арктических льдов влияют такие факторы, как температура поверхности океана и воздуха, речной сток, приводный ветер и циркуляция вод. Сокращение площади арктических льдов делает перспективным развитие судоходства в северных морях России, в частности, с использованием Северного морского пути; в настоящее время этот маршрут привлекает не только российские, но и иностранные компании. Планируется широкое освоение арктических регионов, связанное, в первую очередь с добычей полезных ископаемых, что также подразумевает использование морских перевозок, причем для решения не только промышленных, но и социальных задач (в настоящее время по Северному морскому пути идет Северный завоз для 20 млн человек, проживающих и работающих на Крайнем Севере). Для контроля изменений экологического состояния вод арктических морей, происходящих в результате климатических изменений, наиболее эффективны спутниковые методы. Они позволяют охватывать наблюдениями одновременно большие акватории и получать долговременные серии данных измерений. Для решения задач проекта будут использоваться данные спутниковых измерителей, работающих в разных диапазонах длин волн электромагнитного излучения – видимом, инфракрасном, микроволновом; стандартные методы и региональные алгоритмы обработки спутниковых данных, разработанные в Институте океанологии РАН (ИО РАН). Результаты работы спутниковых алгоритмов будут сравниваться с результатами судовых биооптических и гидрофизических исследований, выполненных в последние годы в экспедициях ИО РАН в Баренцевом и Карском морях.

    Читать еще:  Холостые обороты двигателя aveo

    Партнер проекта: Институт океанологии имени П. П. Ширшова Российской академии наук, Общество с ограниченной ответственностью «Группа компаний «Сканэкс»

    2. Создание системы управления группой буксиров-автоматов

    Руководитель проекта: Лопатин М.С.

    Аннотация: Цель проекта — создание системы управления группой буксиров-автоматов. Система будет строиться на принципах коллективного управления с использованием средств искусственного интеллекта. Назначение системы — согласованное выполнение морских буксирных операций группой безэкипажных буксиров в акватории морского порта для обеспечения безопасности мореплавания и повышения пропускной способности морских портов. Технология, принципы и алгоритмы управления будут создаваться и отрабатываться на управляемых моделях морского судна и буксиров-автоматов.

    В рамках проекта управляемые модели будут оснащены сенсорной сетью датчиков, средствами телеавтоматики, движителями аналогичными буксирным, будет разработана система коллективного управления на базе искусственного интеллекта, а также система телеприсутствия на основе технологии дополненной реальности. Разработанный комплекс технических решений будет апробироваться путем проведения натурных испытаний группы управляемых моделей на воде.

    Партнер проекта: Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф.Ушаков

    Материалы для подготовки

    Концепция системы генерации и хранения электроэнергии на борту водного транспортного средства исследовательского, транспортного или разведывательного назначения

    Нормативная документация
    1. ГОСТ Р 56188.1-2014/IEC/TS 62282-1:2010 «Технологии топливных элементов. Часть 1. Терминология»
    2. ГОСТ Р МЭК 62282-2-2014 «Технологии топливных элементов. Часть 2. Модули топливных элементов»

    Идентификация морских млекопитающих по съемке с беспилотного летательного аппарата на основе компьютерного зрения

    1. А. М. Бурдин, О. А. Филатова, Э. Хойт МОРСКИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИЕ РОССИИ: справочник-определитель. Киров: Волго-Вятское книжное издательство, 2009. – 210 с.: ил.
    2. Проект лаборатории морских млекопитающих Института океанологии РАН им. П.П. Ширшова (ИО РАН) в Черном море. Работы выполнялись при поддержке ПАО НК «Роснефть». В видео дается краткая информация об учетах морских млекопитающих Черного моря, цели и задачи данных работ. Советуем обратить внимание на используемые методы учетов и на то, как китообразные выглядят в естественных условиях.
    3. Видео с.н.с лаборатории морских млекопитающих ИО РАН Агафонова А. В. Он рассказывает о биологии китов Черного моря. Особое внимание уделено акустической коммуникации дельфинов.
    4. Лекция Ольги Филатовой, д.б.н., с.н.с. кафедры зоологии позвоночных Биологического факультета МГУ в культурно-просветительском центре АРХЭ. 1,5 часовое видео как дополнительный материал по систематике, биологии и экологии китообразных. Предназначена для широкой аудитории, в стиле научно-популярных лекций о животных (для широкого круга слушателей).
    5. Курсы «Веб-разработка для начинающих: HTML и CSS» и Introduction to Python. Курсы помогут освежить знания по программированию и быстро дополнить их необходимыми данными. Если школьник пользовался какими-то другими языками, но сообразительный — эти курсы помогут ему быстро освоиться.

    Мореходные вездеходы на воздухоопорных гусеницах – универсальный транспорт для комплексного освоения Арктики и прибрежных ресурсов Мирового океана

    Эксперты и руководители проектов

    Руководитель лаборатории оптики океана Института океанологии им П.П. Ширшова РАН, кандидат технических наук

    Начальник Научно-технологического центра Государственного морского университета имени адмирала Ф.Ф.Ушакова

    Руководители направления

    Генеральный директор АНО «Отраслевой центр МАРИНЕТ», заместитель руководителя рабочей группы «Маринет» Национальной технологической инициативы

    Заместитель декана по научной работе факультета автоматизации производства и управления Калининградского государственного технического университета, программный директор «Точки кипения» КГТУ, методист программы «Большие вызовы» (2020)

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector