rmrsНаучно-технический сборник Российского морского регистра судоходстваResearch Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping2223-7097Российский морской регистр судоходстваCLDZKZrmrs-159Research ArticleМЕХАНИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ДВИЖИТЕЛИMECHANICAL INSTALLATIONS AND PROPULSIONМаловиброактивные и малошумные поршень и шатун двигателя внутреннего сгоранияLow-vibration and low-noise internal combustion engine piston and connecting rodМинасянМ. А.MinasyanM. A.

Д-р техн. наук, профессор.

190121 Санкт-Петербург, Лоцманская ул., 3

DSc, Professor.

190121 St. Petersburg, Lotsmanskaya ul., 3

mamsar@mail.ruМинасянА. М.MinasyanA. M.

Канд. техн. наук, доцент.

190121 Санкт-Петербург, Лоцманская ул., 3

PhD, Associate Professor.

190121 St. Petersburg, Lotsmanskaya ul., 3

menos405@gmail.comТхейнЧжо НандаTheinChjo Nanda

Студент магистратуры.

190121 Санкт-Петербург, Лоцманская ул., 3

MSc student.

190121 St. Petersburg, Lotsmanskaya ul., 3

kyawnandathein5534@gmail.comПаингВай ЯнPaingWai Yang

Вай Ян Паинг - студент магистратуры.

190121 Санкт-Петербург, Лоцманская ул., 3

MSc student.

190121 St. Petersburg, Lotsmanskaya ul., 3

Waiyanpaingtheim@mail.ruСанкт-Петербургский государственный морской технический университетРоссияSt. Petersburg State Marine Technical UniversityRussian Federation2025020220260816168Copyright © Минасян М.А., Минасян А.М., Тхейн Ч., Паинг В., 20262026Минасян М.А., Минасян А.М., Тхейн Ч., Паинг В.Minasyan M.A., Minasyan A.M., Thein C., Paing W.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sbornik.rs-class.org/jour/article/view/159

Маловиброактивность и малошумность поршня двигателя в целом обеспечивается специальной П-образной вставкой благодаря расчетным вертикальным (осевым) и горизонтальным (боковым) упругим деформациям рессор вставки, а шатуна — перфорацией в стержне. При воспламенении и сгорании топлива стержень упруго сжимается, обеспечивая изменение степени сжатия, благодаря которому происходит уменьшение механических нагрузок на детали двигателя. С целью определения эффективности обеспечения маловиброактивности и малошумности поршня и шатуна в настоящее время приступили к разработкам чертежей на изготовление опытных образцов применительно к двум объектам: поршневому компрессору 4122-210 (аналог изделия немецкой фирмы «KnorrBremze») тормозной системы автомобиля «КАМАЗ» и дизелю 1Ч8,5/11. Экспериментальные исследования планируется провести в лаборатории судовых двигателей внутреннего сгорания и дизельных установок (СДВС и ДУ) Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (СПбГМТУ) в рамках магистерской, а затем кандидатской диссертаций. На базе компрессора 4122-210 и дизеля 1Ч8,5/11 планируется создать специальные универсальные экспериментальные установки для оценки эффективности средств снижения вибрации и шума не только в источнике возникновения, но и на путях распространения, то есть нетрадиционных упругих подвесок трубопроводов, опорных и неопорных связей (амортизаторов и упругих муфт). Одним из примеров реализации опорных амортизаторов с упругим элементом из троса является их внедрение на двух рефрижераторных судах серии «Иван Кулибин» в системе амортизации ДГА-500 с приводным дизелем 5АL25. С этим и другими примерами, связанными с проблемой снижения вибрации и шума на судах, можно ознакомиться в публикациях авторов MAMSar.

The low vibration and low noise of the engine piston as a whole is ensured by a special U-shaped insert due to the calculated vertical-axial and horizontal-lateral elastic deformations of the insert springs, and the connecting rod by perforation in the rod. During ignition and combustion of fuel, the rod is elastically compressed, providing a change in the degree of compression, due to which mechanical loads on engine parts are reduced. In order to determine the effectiveness of ensuring low vibration and low noise of the piston and connecting rod, we have now started developing drawings for the manufacture of prototypes for two objects: the piston compressor 4122-210 (an analog of the Knorr-Bremze product), the braking system of a KAMAZ car and a 1H8.5/11 diesel engine. Experimental studies are planned to be conducted in the laboratory of marine internal combustion engines and diesel installations of St. Petersburg State Marine Technical University (SPbGMTU) as part of the Master's and then PhD theses. On the basis of the 4122-210 compressor and the 1H8.5/11 diesel engine, it is planned to create special universal experimental installations to evaluate the effectiveness of vibration and noise reduction tools not only at the source of occurrence, but also on the distribution routes, that is, non-traditional elastic suspensions of pipelines, supporting and non-supporting connections (shock absorbers and elastic couplings). One example of the adoption of support shock absorbers with an elastic cable element is their implementation on two refrigerated vessels of the Ivan Kulibin series in the DGA-500 amortization system with a 5AL25 drive diesel engine. These and other examples related to the problem of reducing vibration and noise on ships can be found in the publications of MAMSar authors.

маловиброактивные и малошумные поршень и шатунсоставной поршеньшатун с перфорированным стержнемlow-vibration and low-noise piston and connecting rodthe assembly pistonconnecting rod with perforated rodReferencesТаровик В.И. Проект Программы выполнения системных исследований и регламентации техногенного подводного шума объектов морской техники / В.И. Таровик, В.А. Калью, А.А. Серов // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2024. — № 77. — С. 4 — 13. — EDN APOTAZ.Tarovik V.I., Kalyu V.A., Serov A.A. Draft program of systemic research and reglamentation of technogenic underwater noise of marine objects. Research Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping. 2024. No. 77. P. 4 — 13. EDN APOTAZ. (In Russ.)Зинченко В.И. Исследование удара поршня в тронковом дизеле / В.И. Зинченко, А.Е. Карпунцов // Труды ЦНИИМФ. — 1971. — Вып. 146: Автоматизация на морских судах. — С. 93–109. (Техническая эксплуатация морского флота.)Zinchenko V.I., Karpuntsov A.E. Issledovanie udara porshnya v tronkovom dizele [Investigation of piston strike in a trunk-type diesel engine]. Trudy TsNIIMF [Transactions of the Central Research Institute of the Marine Fleet]. 1971. Issue 146: Avtomatizatsiya na morskikh sudakh [Automation in sea-going ships]. P. 93 — 109.Скуридин А.А. Борьба с шумом и вибрацией судовых ДВС / А.А. Скуридин, Е.М. Михеев. — Л.: Судостроение, 1970. — 220 с.Skuridin A.A., Mikheev E.M. Bor'ba s shumom i vibratsiei sudovykh DVS [Combating noise and vibration of marine internal combustion engines]. Leningrad: Sudostroenie, 1970. 220 p.Тузов Л.В. Вибрация судовых двигателей внутреннего сгорания / Л.В. Тузов, О.К. Безюков, О.В. Афанасьева. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. — 348 с.Tuzov L.V., Bezyukov O.K., Afanas'eva O.V. Vibratsiya sudovykh dvigatelei vnutrennego sgoraniya [Vibration of marine internal combustion engines]. St. Petersburg: Politekhn. univ., 2012. 348 p.Патент на изобретение № 2750829. Поршень ДВС: заявл. 01.12.2020, опубл. 05.07.2021, БИ № 19 / Минасян М.А., Минасян А.М.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет». — 10 с.Patent for invention No. 2750829. Internal combustion engine piston: appl. 01.12.2020, publ. on 05.07.2021, bul. No. 19 / Minasyan M.A., Minasyan A.M.; applicant St. Petersburg State Marine Technical University. 10 p.Патент на изобретение № 2182242. Поршень ДВС: заявл. 27.12.1994, опубл. 10.05.2002, БИ № 13 / Минасян М.А.; заявитель и патентообладатель ВМА им. адм. флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова. — 5 с.Patent for invention No. 2182242. Internal combustion engine piston: appl. 27.12.1994, publ. on 10.05.2002, bul. No. 13 / Minasyan M.A.; applicant Kuznetsov Naval Academy. 5 p.Патент на изобретение № 2182243. Поршень ДВС: заявл. 23.06.1995, опубл. 10.05.2002, БИ № 13 / Минасян М.А.; заявитель и патентообладатель ВМА им. адм. флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова. — 10 с.Patent for invention No. 2182243. Internal combustion engine piston: appl. 23.06.1995, publ. on 10.05.2002, bul. No. 13 / Minasyan M.A.; applicant Kuznetsov Naval Academy. 10 p.Патент на изобретение № 2182244. Поршень ДВС: заявл. 01.08.1995, опубл. 10.05.2002, БИ № 13 / Минасян М.А.; заявитель и патентообладатель ВМА им. адм. флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова. — 6 с.Patent for invention No. 2182244. Internal combustion engine piston: appl. 01.08.1995, publ. on 10.05.2002, bul. No. 13 / Minasyan M.A.; applicant Kuznetsov Naval Academy. 6 p.Патент на изобретение № 2263804. Шатунно-поршневая группа: заявл. 24.02.2004, опубл. 10.11.2005, БИ № 31 / Минасян М.А.; заявитель и патентообладатель ВМА им. адм. флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова. — 5 с.Patent for invention No. 2263804. Connecting rod and piston group: appl. 24.02.2004, publ. on 10.11.2005, bul. No. 31 / Minasyan M.A.; applicant Kuznetsov Naval Academy. 5 p.Патент на полезную модель № 219613. Шатун двигателя внутреннего сгорания: опубл. 27.07.2023 БИ № 21 / Минасян М.А., Минасян А.М.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО СПбГМТУ. — 8 с.Patent for a utility model No. 219613. Connecting rod of internal combustion engine: publ. on 27.07.2023, bul. No. 21 / Minasyan M.A., Minasyan A.M; applicant St. Petersburg State Marine Technical University. 8 p.Шатун двигателя внутреннего сгорания. Заявка ФРГ № 3339360, кл. F16C7/04, 1985 / Минасян М.А. — 6 с.Connecting rod of internal combustion engine. Application FRG № 3339360, IPC No. F16C7/04, 1985 / Minasyan M.A. 6 p.Патент № 1767246. Шатун двигателя внутреннего сгорания: заявл. 15.10. 1990, опубл. 07.10.92, БИ № 37 / Минасян М.А. –– 7 с. (прототип).Patent No. 1767246. Connecting rod of internal combustion engine: appl. 15.10. 1990, publ. on 07.10.92, bul. No. 37 / Minasyan M.A. 7 p. (prototype).Васильев Ю.Н. Новое в конструкции судовых дизелей. По материалам периодической и патентной литературы / Ю.Н. Васильев. — Л.: Судостроение, 1972. — 272 с.Vasil'ev Yu.N. Novoe v konstruktsii sudovykh dizelei. Po materialam periodicheskoi i patentnoi literatury [New developments in marine diesel engine design. Based on periodical and patent literature]. Leningrad: Sudostroenie, 1972. 272 p.Чайнов Н.Д. Конструирование двигателей внутреннего сгорания: учебник / Н.Д. Чайнов, Н.А. Иващенко, А.Н. Краснокутский, Л.Л. Мягков; под ред. Н.Д. Чайнова. — М.: Машиностроение, 2008. — 496 с.Chainov N.D., Ivashchenko N.A., Krasnokutskii A.N., Myagkov L.L. Konstruirovanie dvigatelei vnutrennego sgoraniya: uchebnik / pod red. N.D. Chainova [Internal combustion engines construction: a textbook / ed. by N.D. Chainov]. Moscow: Mashinostroenie, 2008. 496 p.А. с. СССР № 1227837. Шатун кривошипного механизма: заявл. 28.04.1981, опубл. 30.04.86, БИ № 16 / Истомин П.А., Минасян М.А.Inventor's certificate USSR No. 1227837. Connecting rod of crankshaft assembly: appl. 28.04.1981, publ. on 30.04.86, bul. No. 16 / Istomin P.A., Minasyan M.A.А. с. СССР № 1267080. Шатун: опубл. 30.10.86, БИ № 40 / Минасян М.А.Inventor's certificate USSR No. 1267080. Connecting rod: publ. on 30.10.86, bul. No. 40 / Minasyan M.A.Патент № 2263804. Шатунно-поршневая группа: опубл. 10.11.2005, БИ № 31 / Минасян М.А.Patent No. 2263804. Connecting rod and piston group: publ. on 10.11.2005, bul. No. 31 / Minasyan M.A.Патент № 2245463. Шатун двигателя внутреннего сгорания: опубл. 27.01.2005, БИ № 3 / Минасян М.А.Patent No. 2245463. Connecting rod of internal combustion engine: publ. on 27.01.2005, bul. No. 3 / Minasyan M.A.Патент № 2382245. Шатун двигателя внутреннего сгорания: опубл. 20.02.2010, БИ № 5 / Минасян. М.А.Patent No. 2382245. Connecting rod of internal combustion engine: publ. on 20.02.2010, bul. No. 5 / Minasyan M.A.А. с. СССР № 1227837. Шатун кривошипного механизма: опубл. 30.04.86, БИ № 16 / Истомин П.А., Минасян М.А.Inventor's certificate USSR No. 1227837. Connecting rod of crankshaft assembly: publ. on 30.04.86, bul. No. 16 / Istomin P.A., Minasyan M.A.А. с. СССР № 1267080. Шатун: опубл. 30.10.86, БИ № 40 / Минасян М.А.Inventor's certificate USSR No. 1267080. Connecting rod: publ. on 30.10.86, bul. No. 40 / Minasyan M.A.Патент № 2263804. Шатунно-поршневая группа: опубл. 10.11.2005, БИ № 31 / Минасян М.А.Patent No. 2263804. Connecting rod and piston group: publ. on 10.11.2005, bul. No. 31 / Minasyan M.A.Патент № 2245463. Шатун двигателя внутреннего сгорания: опубл. 27.01.2005, БИ № 3 / Минасян М.А.Patent No. 2245463. Connecting rod of internal combustion engine: publ. on 27.01.2005, bul. No. 3 / Minasyan M.A.Патент № 2382245. Шатун двигателя внутреннего сгорания: опубл. 20.02.2010, БИ № 5 / Минасян М.А.Patent No. 2382245. Connecting rod of internal combustion engine: publ. on 20.02.2010, bul. No. 5 / Minasyan M.A.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.