ТЕОРЕТИЧНІ ЗАСАДИ ОПТИМІЗАЦІЇ КУЛАЧКОВИХ МЕХАНІЗМІВ У ТРАНСПОРТНИХ ЕНЕРГЕТИЧНИХ УСТАНОВКАХ

Анотація

У статті розглянуто наукові основи вдосконалення кулачкових механізмів, що є складовою частиною газорозподільних систем транспортних енергетичних установок. Актуальність роботи зумовлена необхідністю підвищення ефективності газообміну, зниження паливних витрат і зменшення негативного впливу на довкілля під час експлуатації транспортних засобів. Основну увагу приділено побудові цілісної теоретичної моделі оптимізації, яка враховує кінематичні, динамічні, конструкційні, технологічні та ресурсні чинники. Як ключовий критерій, що оцінює ефективність функціонування кулачкових механізмів газорозподілу, вибрано величину «час – переріз», яка зумовлена діаграмою зміни прохідних перерізів клапанів за часом. Зазначено, що остання, своєю чергою, формується з урахуванням конструктивних особливостей впускних і випускних клапанів, каналів у кришці циліндра енергетичних установок і задається профілем кулачка діаграми зміни підйомів штовхача. Тому як показник для оцінки «час – переріз» клапанів доцільно застосовувати коефіцієнт повноти діаграми підйомів штовхача, який тісно пов’язаний з якістю функціонування системи газорозподілу. Для реалізації поставлених завдань застосовано методи комп’ютерного моделювання та математичного планування експерименту, що дало змогу зменшити обсяг розрахунків і водночас зберегти високу точність результатів. Запропоновано алгоритм багатопараметричної оптимізації з урахуванням множинних обмежень, що дає змогу забезпечити збалансовану роботу механізму з урахуванням умов ресурсозбереження та автоматизації проєктування. Отримані результати доцільно впроваджувати в сучасні транспортні технології з метою підвищення енергоефективності та довговічності енергетичних установок. Представлений підхід є основою для подальших досліджень і практичного впровадження в галузі проєктування транспортних систем нового покоління.