<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gumrf</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2309-5180</issn><issn pub-type="epub">2500-0551</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21821/2309-5180-2024-16-2-290-300</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gumrf-447</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ (ГЛАВНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ)</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>SHIP POWER PLANTS AND THEIR ELEMENTS (MAIN AND AUXILIARY)</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Повышение качества анализа тепловыделения в судовом дизеле за счёт уточнения положения верхней мёртвой точки поршня</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Improving the quality of heat dissipation analysis in marine diesel by clarifying the upper dead center position of the piston</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гаврилов</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gavrilov</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Гаврилов Владимир Васильевич — доктор технических наук, профессор,</p><p>198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Gavrilov, Vladimir V. — Dr. of Technical Sciences, Professor,</p><p>5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035.</p></bio><email xlink:type="simple">vgavrilov47@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мащенко</surname><given-names>В. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mashchenko</surname><given-names>V. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Мащенко Владимир Юрьевич — кандидат технических наук, доцент,</p><p>190121, Санкт-Петербург, ул. Лоцманская, 3.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Mashchenko, Vladimir Yu. — PhD, associate Professor,</p><p>3, Lotsmanskaya Str., St. Petersburg, 190121.</p></bio><email xlink:type="simple">masvladimir@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Жуков</surname><given-names>В. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zhukov</surname><given-names>V. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Жуков Владимир Анатольевич — доктор технических наук, профессор,</p><p>198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Zhukov, Vladimir A. — Dr. of Technical Sciences, Professor,</p><p>5/7, Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035.</p></bio><email xlink:type="simple">zhukov_vla@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «СПбГМТУ»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>State Marine Technical University of Saint-Petersburg</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>23</day><month>05</month><year>2024</year></pub-date><volume>16</volume><issue>2</issue><fpage>290</fpage><lpage>300</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Гаврилов В.В., Мащенко В.Ю., Жуков В.А., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Гаврилов В.В., Мащенко В.Ю., Жуков В.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Gavrilov V.V., Mashchenko V.Y., Zhukov V.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/447">https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/447</self-uri><abstract><p>Отмечается, что повышение технико-экономических и экологических показателей дизеля может быть достигнуто с помощью управления процессом горения топлива посредством воздействия на параметры топливной аппаратуры и камеры сгорания. Предлагается информацию о процессе горения получать посредством регистрации в процессе проведения эксперимента двух симметрично расположенных относительно верхней мертвой точки поршня угловых положений коленчатого вала и анализа индикаторной диаграммы. Целью выполненного исследования являлась оценка возможности и определения средств повышения качества анализа процесса горения в судовом дизеле за счет получения достоверных характеристик тепловыделения при горении топлива в результате анализа индикаторных диаграмм. Показано, что известные методы и средства получения характеристик тепловыделения не обеспечивают достаточной точности анализа. В работе доказано, что характеристики тепловыделения могут быть искажены в результате ошибки в определении на индикаторной диаграмме оси ординат, соответствующей положению верхней мертвой точки поршня. Предложена методика высокоточного определения положения верхней мертвой точки, которое получают делением пополам интервала времени между двумя сигналами, соответствующими одному и тому же положению поршня при восходящем и нисходящем его движении. Разработано устройство для реализации указанной методики. Использование предложенной методики на практике позволит за счет обеспечения необходимой точности указания положения верхней мертвой точки на индикаторной диаграмме повысить качество расчетно-экспериментального определения характеристик выделения теплоты при сгорании топлива, что в свою очередь дает возможность обеспечить высокие технико-экономические и экологические показателей дизеля при его создании и повысить качество его диагностирования в процессе эксплуатации.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>It is declared that an increase in the technical, economic and environmental performance of the diesel engine can be achieved by controlling the combustion process of fuel by influencing the parameters of the fuel equipment and combustion chamber. Information about the combustion process is obtained by registering in the experiment and analyzing the indicator diagram. The purpose of the study is to assess the possibility and identify means to improve the quality of the analysis of the combustion process in the ship diesel engine by obtaining reliable characteristics of heat release during fuel combustion as a result of the analysis of indicator diagrams. It is shown that the known methods and means of obtaining heat release characteristics do not provide sufficient analysis accuracy. It is proved that the heat dissipation characteristics can be distorted as a result of an error in determining the ordinate axis on the indicator diagram corresponding to the position of the upper dead center of the piston. A technique for high-precision determination of the upper dead center position, which is determined by dividing in half the time interval between two signals corresponding to the same position of the piston during its ascending and descending motion, is proposed. A device has been developed to implement this technique. Using it in practice makes it possible, by ensuring the necessary accuracy of indicating the upper dead center position on the indicator diagram, to improve the quality of the computational and experimental determination of the heat release characteristics during fuel combustion, which, in turn, allows to provide high technical, economic and environmental performance of the diesel engine during its manufacturing and improve the quality of its diagnosis during operation.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>внутрицилиндровые процессы в дизеле</kwd><kwd>анализ индикаторной диаграммы</kwd><kwd>мертвая точка поршня</kwd><kwd>дифференциальная характеристика тепловыделения</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>in-cylinder processes in diesel engine</kwd><kwd>analysis of the indicator diagram</kwd><kwd>dead center of the piston</kwd><kwd>differential characteristic of heat release</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гаврилов В. В. Анализ процесса горения в судовом дизеле по индикаторным диаграммам / В. В. Гаврилов, В. Ю. Мащенко. — СПб.: СПбГМТУ, 2015. — 62 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gavrilov, V. V., and V. Yu. Mashchenko. Analiz protsessa goreniya v sudovom dizele po indikatornym diagrammam. SPb.: SPbGMTU, 2015.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гаврилов В. В. Принципы построения иерархического комплекса систем диагностирования судового дизеля / В. В. Гаврилов, В. Ю. Мащенко // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2016. — № 3 (37). — С. 155–166. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-7-3-155-166.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gavrilov, V. V., and V. Yu. Mashchenko. “Principles of hierarchical complex systems of diagnosing marine diesel engine.” Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 3(37) (2016): 155–166. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-7-3-155-166.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гаврилов В. В. Теоретические основы и методика анализа процесса горения в судовом ДВС по индикаторным диаграммам / В. В. Гаврилов, В. Ю. Мащенко // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2016. — № 1 (35). — С. 154–164. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-1-154-164.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gavrilov, V. V., and V. Yu. Mashchenko. “Theoretical foundations and procedure of the analysis of process of combustion of ship internal combustion engines according to indicator diagrams.” Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 1(35) (2016): 154–164. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-1-154-164.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ларионов Л. Б. Расчет процесса сгорания биогаза в газовом двигателе с искровым зажиганием, конвертированном из дизеля с наддувом / Л. Б. Ларионов, М. К. Бураев // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова. — 2015. — Т. 12. — № 1. — С. 52–28.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Larionov, L. B., and M. K. Burayev. “Calculation of process of combustion of biogaz in the gas engine with spark ignition converted from the diesel with pressurization.” Vestnik of the North-Eastern Federal University 12.1 (2015): 52–28.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Смоленская Н. М. Зависимость характеристики тепловыделения от состава смеси на холостом ходу в двигателе, работающем на газовом топливе / Н. М. Смоленская // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. — 2017. — Т. 17. — № 4. — С. 26–37. DOI: 10.14529/engin170403.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Smolenskaya, N. M. “Dependence of characteristics of heat exchange from mixture of mixture on dry walk in engine working on gas fuel.” Bulletin of the South Ural State University. Ser. Mechanical Engineering Industry 17.4 (2017): 26–37. DOI: 10.14529/engin170403.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гаврилов В. В. Влияние основных факторов на качество анализа тепловыделения в дизеле по индикаторным диаграммам / В. В. Гаврилов, В. Ю. Мащенко, А. А. Матикайнен // Неделя науки Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. — СПб: СПбГМТУ, 2021. — № 1–1. — № 94.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gavrilov, V. V., V. Y. Mashenko, and A. A. Mitikainen. “The influence of the main factors on the quality of the analysis of heat release in diesel according to indicator diagrams.” Nedelya nauki Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo morskogo tekhnicheskogo universiteta. № 1–1. SPb: SPbGMTU, 2021.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лашко В. А. Метод идентификации технического состояния дизеля по результатам расчетно-экспериментального исследования индикаторной диаграммы в условиях рядовой эксплуатации / В. А. Лашко, А. Ю. Коньков, А. А. Маркелов // Вестник Тихоокеанского государственного университета. — 2007. — № 1 (4). — С. 57–68.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lashko, V. A., A. Y. Konkov, and A. A. Markelov. “The method of technical condition identification for a diesel engine by the display diagram analysis under the condition of ordinary operation.” Bulletin of PNU 1(4) (2007): 57–68.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Обозов А. А. Разработка теоретических основ и средств повышения эффективности систем технического диагностирования малооборотных дизелей: дис. … канд. техн. наук / А. А. Обозов. — Брянск: ЗАО «УК «БМЗ», 2010. — 425 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Obozov, A. A. Razrabotka teoreticheskikh osnov i sredstv povysheniya effektivnosti sistem tekhnicheskogo diagnostirovaniya malooborotnykh dizelei. PhD diss. Bryansk: ZAO «UK «BMZ», 2010.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лашко В. А. Расчетный метод коррекции действительного положения ВМТ при индицировании ДВС / В. А. Лашко, А. Ю. Коньков // Двигателестроение. — 2007. — № 3 (229). — С. 34–38.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lashko, V. A., and A. Yu. Konkov. “Analytical correction of actual TDC position as defined from engine indicator diagram.” Dvigatelestroyeniye 3(229) (2007): 34–38.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wibe I. I. Brennvtrlauf und Kreisprozessevon Verbrennungsmotoren / I. I. Wibe. — Berlin: VEB Verlag Technik, 1970. — 280 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wibe, I. I. Brennvtrlauf und Kreisprozessevon Verbrennungsmotoren. Berlin: VEB Verlag Technik, 1970.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кавтарадзе Р. З. Теория поршневых двигателей. Специальные главы / Р. З. Кавтарадзе. — М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Бауман, 2016. — 589 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kavtaradze, R. Z. Teoriya porshnevykh dvigatelei. Spetsial’nye glavy. M.: Izdatel’stvo MGTU im. N. E. Bauman, 2016.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Luo Q. Experimental investigation of combustion characteristics and NOx emission of a turbocharged hydrogen internal combustion engine / Q. H. Luo, J. B. Hu, B. G. Sun, F. S. Liu, X. Wang, C. Li, L. Z. Bao // International journal of hydrogen energy. — 2019. — Vol. 44. — Is. 11. — Pp. 5573–5584. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2018.08.184.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Luo, Qing-he, Ji-Bin Hu, Bai-gang Sun, Fu-shui Liu, Xi Wang, Chao Li, and Ling-zhi Bao. “Experimental investigation of combustion characteristics and NOx emission of a turbocharged hydrogen internal combustion engine.” International journal of hydrogen energy 44.11 (2019): 5573–5584. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2018.08.184.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Cao J. Establishment of an improved heat transfer model based on an enhanced thermal wall function for internal combustion engines operated under different combustion modes / J. Cao, M. Jia, B. Niu, Y. Chang, Z. Xu, H. Liu // Energy conversion and management. — 2019. — Vol. 195. — Pp. 748–759. DOI: 10.1016/j.enconman.2019.05.046.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cao, Jingjie, Ming Jia, Bo Niu, Yachao Chang, Zhen Xu, and Hong Liu. “Establishment of an improved heat transfer model based on an enhanced thermal wall function for internal combustion engines operated under different combustion modes.” Energy conversion and management 195 (2019): 748–759. DOI: 10.1016/j.enconman.2019.05.046.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dahham R. Y. Improving thermal efficiency of internal combustion engines: recent progress and remaining challenges / R. Y. Dahham, H. Wei, J. Pan // Energies. — 2022. — Vol. 15. — Is. 17. — Pp. 6222. DOI: 10.3390/en15176222.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dahham, Rami Y., Haiqiao Wei, and Jiaying Pan. “Improving thermal efficiency of internal combustion engines: recent progress and remaining challenges.” Energies 15.17 (2022): 6222. DOI: 10.3390/en15176222</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Куличенков В. П. Системы и устройства контроля механических параметров турбоагрегатов / В. П. Куличенков, В. В. Саранцев, А. А. Чепуркин. — Минск: БНТУ, 2015. — 133 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kulichenkov, V. P., V. V. Sarantsev, and A. A. Chepurkin. Sistemy i ustroistva kontrolya mekhanicheskikh parametrov turbo-agregatov. Minsk: BNTU, 2015.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Энкодеры — принцип работы, виды и основное применение [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://masterservisnsk.ru/elektronika/enkoder-princip-raboty.html (дата обращения: 09.08.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Enkodery — printsip raboty, vidy i osnovnoe primenenie. Web. 9 Aug. 2023 https://masterservisnsk.ru/elektronika/enkoder-princip-raboty.html.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">К вопросу о точности угловых энкодеров [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.servotechnica.ru/files/doc/documents/file_933.pdf (дата обращения 09.08.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">K voprosu o tochnosti uglovykh enkoderov. Web. 9 Aug. 2023 https://www.servotechnica.ru/files/doc/documents/file_933.pdf.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
