UDK 62-592.64 Моторные (компрессионные) тормоза. Торможение двигателем
The article analyzes the mechanical losses in the internal combustion engine that create the braking torque of the engine, examines the parameters that affect its value. It is shown that during planned braking, the use of an internal combustion engine as a retarder brake does not lead to negative consequences, both for the engine itself and for all transmission elements, and timely switching of the gearbox to a reduced gear keeps the deceleration of the car at the highest possible level, as a result, the service life of the brake pads increases and fuel consumption decreases.
MOTOR VEHICLES, SAFETY, RESOURCE SAVING, ENGINE BRAKING
1 Состояние вопроса исследования и актуальность работы
Повышение разрешенной скорости движения автомобилей негативно повлияло на надежность тормозной системы и безопасность транспортных средств. При этом возрастает работа торможения и, как следствие, износ тормозных колодок, дисков и барабанов, что снижает их ресурс и требует для обеспечения надежности увеличивать затраты на их замену. В этой связи перспективным направлением повышения безопасности автотранспортных средств и ресурсосбережения является использование в качестве тормоза-замедлителя двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
При торможении автомобиля двигателем вращающиеся ведущие колеса становятся тормозными и, посредством трансмиссии, вращают коленчатый вал мотора, воспринимают его тормозной момент. При этом механические потери в двигателе и трансмиссии преобразуют кинетическую энергию автомобиля в тепловую энергию, и лишь незначительная доля энергии идет на изнашивание трущихся поверхностей в двигателе и трансмиссии. Тепловая энергия в ДВС отводится системой охлаждения. Таким образом, торможение ДВС не приводит к негативным последствиям, как для самого двигателя, так и для всех элементов трансмиссии и может улучшать эксплуатационные свойства автомобиля.
Проведённый анализ использования ДВС в качестве замедляющего тормоза показал, что практически все исследования по механическим потерям в ДВС направлены на изыскание и обоснования способов уменьшения их мощности, что повышает эффективность ДВС, но при этом уменьшает его эффективность как тормоза-замедлителя автомобиля. Для решения существующей проблемы авторы предлагают методику торможения двигателем, заключающуюся в своевременном переключении коробки передач на пониженную передачу таким образом, чтобы сохранить замедление автомобиля на максимально возможном уровне. Модельные расчёты показывают, что такой метод торможения двигателем увеличивает срок службы тормозных колодок в 4 и более раз и снижает расход топлива на 5-7 %.
В связи с изменением правил дорожного движения в сторону повышения разрешенной скорости движения автомобилей на
Для снижения нагрузок на тормозную систему легкового автомобиля применяют гибридный привод, в котором помощь тормозной системе оказывает электрический генератор. На грузовых автомобилях большой грузоподъемности и автобусах большой вместимости используют дополнительные гидродинамические и электродинамические тормоза-замедлители, а также рекуператоры энергии торможения различных типов [1]. Однако использование гибридного привода и дополнительных тормозов-замедлителей существенно повышает вес и стоимость автомобиля и применяется пока ограниченно, а рекуператоры энергии торможения находятся в стадии разработки. Поэтому в настоящее время перспективным направлением повышения безопасности автотранспортных средств и ресурсосбережения является использование в качестве тормоза-замедлителя двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
1. Methodology for selecting the type and parameters of the braking energy recovery system for a shuttle bus / Ryabov I. M., Arslanov M. A., Yusupov Yu. G., Minatullaev Sh. M. // Voronezh Scientific and Technical Bulletin No. 4(22) December 2017 pp. 10-15.
2. Ryabov I.M. Estimation of the share of kinetic energy of the bus accumulated in battery recovery system during braking / I.M. Ryabov, Yu.G. Yusupov, S.A. Shiryaev, Sh.M. Minatullaev, / Energy and resource conservation: industry and transport No. 4 (21) / Volgograd State Technical University. - Volgograd, 2017. - pp. 34-36.
3. Assessment of environmental safety improvement when using braking energy recovery systems in automobile passenger transport / Shiryaev S.A., Ryabov I. M., Yusupov Yu.G., Omarova Z.K. // Actual directions of scientific research of the XXI century: theory and practice Publishing House: Voronezh State Forestry Engineering University named after G.F. Morozov. Voronezh, 2016. pp. 132-136.
4. Assessment of the economic efficiency of modernization of city buses and taxi cars by installing a braking energy recovery system / I.M. Ryabov, Z.K. Omarova, Yu.G. Yusupov, S.V. Danilov // Truck 2019, No. 8 pp. 36-40.
5. Ryabov I.M. Justification of the expediency of constant use of the engine for service braking of the car / I.M. Ryabov, Al-Sumaydai F.R., I.M. Titov, S.V. Danilov / Bulletin of the Moscow Automobile and Road State Technical University (MADI). 2020. No. 3 (62). pp. 10-19.
6. Karelina, M.Yu. Investigation of the effect of nanostructuring of tribo-conjugation surfaces on the performance characteristics of engines / M.Yu. Karelina, S.M. Gaidar, A.V. Pydrin // Truck. - 2015. - No. 2. - pp. 29-37.
7. Ryabov I.M. Features of mechanical losses in the internal combustion engine and their effect on the process of braking a car engine/ I.M. Ryabov, Al-Sumaydai F.R. / Energy and resource conservation: industry and transport No. 4 (29) / Volgograd State Technical University. - Volgograd, 2019. - pp. 37-43.
8. Ryabov I.M. Resource saving assessment when using the internal combustion engine of a car as a retarder brake during service braking / I.M. Ryabov, Al-Sumaydai F.R. / Energy and resource saving: industry and transport No. 4 (21) / Volgograd State Technical University. - Volgograd, 2019. - pp. 33-37.
