Анализ методов снижения механических потерь в приводах вспомогательных механизмов дизелей

В статье проводится анализ современных методов снижения механических потерь в приводах вспомогательных механизмов дизельных двигателей, включая обзор российских и зарубежных исследований. Рассматриваются такие подходы, как использование электромагнитных муфт для регулирования работы насосов охлаждения, насосов с переменной производительностью и децентрализация приводов. Описаны разработки Астраханского государственного технического университета: экспериментальные стенды с вариаторами для плавного изменения частоты вращения насосов. Результаты испытаний демонстрируют снижение потребляемой мощности на 30 — 50 % (с 1000 Вт до 300 — 628 Вт), экономию топлива до 20 % и повышение термического КПД. Подчеркивается актуальность направления для повышения эффективности судовых двигателей и снижения выбросов.

1. Kumarasubramanian R. Experimental investigation on the electromagnetic clutch water pump and pneumatic compressor for improving the efficiency of an engine / R. Kumarasubramanian, X. Goldwin, W.M. Nishanthi, R. Rajasekar // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. — 2017. — Vol. 197. — P. 012072. — DOI 10.1088/1757-899X/197/1/012072.

2. Raja Subramanian V. A study of electromagnetic clutch water pump and compressor engine efficiency: An overview / V. Raja Subramanian, G.S. Nair // International Journal of Aquatic Science. — Vol 12, Issue 03 (Special Issue on Proceedings of International Conference on Materials Manufacturing and Nanotechnology, June 2021). — P. 536 — 540.

3. Krafft R. Electromagnetic water pump clutch: working principle, design strategies and applications for heavy-duty vehicles / R. Krafft, W. Faller, A. Wolf // SAE. Technical Paper No. 2007-01-4260, 2007. — DOI 10.4271/2007-01-4260.

4. Shin Y.H. Use of electromagnetic clutch water pumps in vehicle engine cooling systems to reduce fuel consumption / Y.H. Shin, S.Ch. Kim, M.S. Kim // Energy. — 2013. — Vol. 57. — P. 624 — 631. — DOI 10.1016/j.energy.2013.04.073.

5. Ханнанов М.Д. Расчетно-экспериментальная оценка механических потерь современного дизеля и исследование способов их снижения для обеспечения высокой топливной экономичности: дисс. … канд. техн. наук / М.Д. Ханнанов; НАМИ. — М., 2023.

6. Макарьев Е.В. Стенд для теплобалансных испытаний судовых ДВС / Е.В. Макарьев // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. — 2014. — № 5 (27). — С. 12 — 19.

7. Покусаев М.Н. Разработка системы охлаждения судовых малоразмерных дизелей, работающих при различных температурах забортной воды в условиях лаборатории / М.Н. Покусаев, А.В. Трифонов, В.А. Костыренко // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2022. — № 2. — С. 51 — 57.

8. Патент на полезную модель RU 183697 U1. Система охлаждения судового двигателя: заявл. 10.11.2017, опубл. 01.10.2018, БИ № 28 / Покусаев М.Н., Трифонов А.В.; патентообладатель ФГБОУ ВО «АГТУ».

9. Покусаев М.Н. Ожидаемый экономический эффект при установке вариатора для насоса системы охлаждения главного двигателя / М.Н. Покусаев, А.В. Трифонов, Е.Г. Ильина // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2020. — № 4. — С. 87 — 94.

10. Шурпяк В.К. Применение различных схем охлаждения забортных теплообменных аппаратов / В.К. Шурпяк, А.В. Рогозин, А.А. Михеева // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2025. — № 78. — С. 155 — 171. EDN IHWAOE.

11. Кочергин В.И. Использование характеристик термодинамических процессов для оценки технического состояния дизельных энергетических установок / В.И. Кочергин, С.П. Глушков, Е.С. Зинченко // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. — 2024. — Т. 16, № 1. — С. 141 — 153. — DOI 10.21821/2309-5180-2024-16-1-141-153. — EDN SNJEBX.