Научные основы проектирования автотранспортных средств, работающих на газомоторных топливах

Математическая модель транспортного процесса может быть представлена зависимостью вероятности успешного его выполнения Р_трп с учетом всех или части перечисленных выше фаз (рис. 5.5):

Р_трп =P _трп [P_x(S_x); Р_з(Р_з/ S_x); P _п.движ(P _п.движ / S_x ;) S₃; P _разг ( S_разг/ S_x ; S3, S _п.движ); Р_Vconst (S_Vconst/S_x ; S _п.движ, S₃, S _разг) ; Р_замедл( S _зам/ S_x ; S₃, S _п.движ, S _разг ; S_Vconst) ;

Р_п/р( S_п/р/ S_x ; S₃, S_п.движ, S_разг; S_Vconst ; S_зам) ; Р_б( S _б/ S_x ; S₃, S_п.движ, S_разг; S_Vconst ;

S _зам, S _п/р),

где S_X...S_б - события, отражающие успешное выполнение соответствующих фаз, Р_х...Р_б - условные вероятности выполнения соответствующих фаз (при условии, что все предшествующие фазы выполнены).

В п. 5.6. было показано, что исследование эффективности на этапе проектирования предполагает решение основной задачи проектной эффективности, направленной на выбор рациональных параметров проектируемого элемента сложной системы. Ее решение основано на:

1. проведении проектного и эксплуатационного направления исследований при подготовке исходных данных (рис. 5.6);

2. разработке математических моделей (рис. 5.7), особенностями которых является: блочный принцип, широкое использование статических методов (факторный, регрессионный анализы);

3. использовании критериев принятия решений (критерий Вальда, Сэвиджа) и шкалы желательности при обосновании выбора рационального вариант ККС ГАТС или его элемента (рис. 5.8).

Рис. 5.6. Направления исследования при подготовке исходных данных.

Рис. 5.7 Модель проектной эффективности

ДЗ - действующее звено

ККС - компоновочно-конструкторские схемы

Рис. 5.8. Типовые формы представления результатов и их анализа

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основании проведенного комплекса исследовательских, лабораторно-дорожных эксплуатационных, производственных и научно-теоретических работ решена проблема, имевшая важное народно-хозяйственное значение для нашей страны, заложившая начало:

- крупномасштабного производства грузовых автотранспортных средств, работающих на сжатом природном газе;

- проведению подготовительных работ по организации производства и использованию сжиженного природного газа в качестве моторного топлива для грузовых автотранспортных средств.

2. Анализ аспектов (исторического, международной системы товародвижения, мирового производства грузовых автотранспортных средств, финансовая составляющая мирового автопрома, топливно-энергетический комплекс РФ, стратегия международной энергетической безопасности, экологическая нагрузка) предопределяет стратегию проектирования грузовых автотранспортных средств: создаваемые ГАТС, их обеспечивающие структуры должны быть ориентированы на рациональное использование различных видов топлива, как нефтяного происхождения, так и альтернативных источников энергии (в первую очередь природного газа, водорода, электроэнергии.) и на комплектующие, изготовленные на базе новейших технологий.

3. Решена проблема формирования на стадии проектирования заданного уровня энергопотребления и скоростных свойств грузовых автотранспортных средств серийного производства, работающих на газомоторных топливах, на основе методов проектной эффективности.

4. Заложены научные основы формирования автоматизированной системы обработки экспериментальных данных (АСОЭД) на стадии проектирования ГАТС по результатам деятельности сформированной научно-исследовательской, заводской, эксплуатационной и производственной баз.

5. Решена проблема обеспечения пожаровзрывобезопасности автотранспортного процесса при использовании природного газа в сжатом и сжиженном состоянии в качестве моторного топлива грузовыми автотранспортными средствами ЗИЛ и разработаны перспективные образцы грузовых автотранспортных средств ЗИЛ, работающих на этих видах топлива (ЗИЛ-433530, ЗИЛ- 433610 и ЗИЛ-4335 с газодизельным процессом).

6. Проведены испытания первого опытного образца ЗИЛ-431410, работающего на бензоводородных смесях с металлогидридным (Ti-Fе) аккумулятором водорода и сформулированы требования к обеспечению безопасности:

ѕ решения конструкторских задач по контролю параметров состояния водорода должны базироваться на использовании наноматериалов;

ѕ процесс аварийного выброса водорода из топливных сосудов и магистралей в эксплуатационных условиях должен отслеживаться системами воспламенения и дожигания выбросов водорода поджигающими устройствами;

ѕ учета влияния на испаряемость резервуаров с жидким водородом средней температуры кожуха и содержания в жидком водороде ортофазы, которое не должно превышать 1,52,0 %;

ѕ проектирование образовательной программы, обеспечивающей подготовку кадров для работы с водородными технологиями в автомобилестроении и обеспечении безопасности в автотранспортном процессе.

8. Разработаны теоретические основы формирования потенциальных свойств грузовых автотранспортных средств, работающих на жидких нефтяных и газомоторных топливах с учетом:

ѕ фактора неоднородности продукции серийного производства по критериям эффективности энергопотребления, скоростных свойств;

ѕ процедуры принятия решения по выбору рациональных параметров компоновочно-конструкторских схем из условий обеспечения безопасности с использованием методологии проектной эффективности и блоков феноменологических математических моделей.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии

1. Коноплев В.Н. Формирование топливно-скоростных качеств грузовых автотранспортных средств серийного производства, работающих на газомоторных топливах, на стадии проектирования с использованием статистических методов / Изд. РНЦ «Курчатовский институт», 2006 г., 147 с., илл.

2. Коноплев В.Н. Безопасность грузовых автотранспортных средств, работающих на газомоторных топливах/ Изд. РНЦ «Курчатовский институт», 2007 г., 253 с., илл.

3. Мазепа В.Г., Брагин А.В., . Коноплев В.Н. и др. Автомобили и двигатели АМО ЗИС, ЗИЛ за 90 лет 1916-2006 г.г,. ГОУ.МГИУ, Москва, 2006 г.

Список статей в изданиях, рекомендованных ВАКом

1. Коноплев В.Н. Газобаллонные автомобили ЗИЛ/Автомобильная промышленность №9, 1988 г., с. 17,18.

2. Коноплев В.Н. Соединения типа «врезающееся кольцо» в трубопроводах высокого давления грузовых автотранспортных средств, работающих на газомоторных топливах./Вестник машиностроения № 4, 2007 г., с. 81,82.

3. Коноплев В.Н. Методология формирования заданного уровня качества грузовых автотранспортных средств на стадии проектирования по энергетическим показателям./ Вестник машиностроения № 7, с. 83,84.

4. Коноплев В.Н. Прогнозирование показателей топливной экономичности и скоростных свойств грузовых автотранспортных средств на стадии их проектирования./Автомобильная промышленности № 11, 2007 г.

5. Коноплев В.Н. Оценки качества автотранспортных средств по энергетическим показателям./Автомобильная промышленность № 2, 2008 г.

Научные статьи

1. Супрун Г.И., Коноплев В.Н. Расчетный эксперимент на стадии проектирования автомобиля, - В сб.: Теория, проектирование и испытания автомобиля, М. 1982, вып. 1, с. 85-89.

2. Коноплев В.Н. Исследование топливно-скоростных качеств газобаллонных автомобилей ЗИЛ-138А и ЗИЛ-138И, М. 1983, 12 с. Рукопись предст. Заводом-ВТУЗом при ЗИЛе. Деп. ВНИИНавтопроме 10.02.1983 г., № 845 АП-Д83.

3. Коноплев В.Н. Исследование неустановившихся режимов движения газобаллонных автомобилей ЗИЛ-138А и ЗИЛ-138И, М. 1983, 12 с. Рукопись предст. Заводом-ВТУЗом при ЗИЛе. Деп. ВНИИНавтопроме 15.04.1983 № 870 АП-Д83.

4. Коноплев В.Н. Оценка и анализ уровня топливно-скоростных качеств серийных грузовых автомобилей ЗИЛ, КАМАЗ и МАЗ. М., 1983, 12 с. Рукопись предст.Заводом-Втузом при ЗИЛе. Деп. ВНИИНавтопроме 15.04.19 № 871 АП-Д83.

5. Коноплев В.Н., Андреев А.А. Результаты проведения стендовых испытаний автомобиля-самосвала ЗИЛ-45054 на боковую устойчивость при разгрузке на площадке с поперечным уклоном под задними колесами. Сборник научных трудов АМО ЗИЛ № 18. Конструирование, исследование, технология и экономика производства автомобиля, АМО ЗИЛ, М., 1992 г.

6. Коноплев В.Н., Волков В.Е. К анализу стабильности топливно-скоростных свойств автомобилей массового производства/ сб. научных трудов, выпуск № 15, Конструирование, исследование, технология и экономика производства автомобиля/ Изд. ЦНИИТЭИАВТОПРОМ, М., 1987, с. 110.

7. Коноплев В.Н. Измерение расхода газового топлива при испытаниях автомобилей/ Конструирование, исследование, технология и экономика производства автомобиля/ Сб. научных трудов, выпуск № 17/ Изд. НИИСтандартавтосельхозмаш, М., 1991, с. 94-101.

8. Ивлев В.П., Коноплев В.Н., Латышев А.П. Оценка газовой аппаратуры для автомобилей ЗИЛ, работающих на сжатом природном газе. Ж. Грузовик № 5, 2005 г.

9. Макарихин А.В., Коноплев В.Н. Системы пуска автомобилей с альтернативным источником энергии. / Труды ХХVI Научно-технической конференции ААИ. «Автотракторостроение, промышленность и высшая школа»/ МГТУ «МАМИ» 09.1999 г., с. 33-34.

10. Бей А.В., Коноплев В.Н., Шкурко Л.С. Анализ отказов в эксплуатации грузовых автомобилей, обусловленных влиянием внешней образивной среды и определение мероприятий по их устранению/ Техника, технологии и перспективные материалы: Межвузовый сборник научных трудов/ Под.редак.Шляпина А.Д. - М., МГИУ, 2003 г., с. 226-228

11. Коноплев В.Н., Шкурко Л.С. и др. Герметизирующие и фиксирующие материалы в автомобилях. (АМО ЗИЛ, МГИУ)/ Труды XXX Международной научно-технической конференции ААИ «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров/ Москва, МГТУ «МАМИ», 25-26 сентября 2002 г.

12. Коноплев В.Н., Резчиков Е.А. Особенности и результаты экологических показателей газобаллонных автомобилей ЗИЛ на стадии производства./ Сборник трудов IX Международных чтений МАНЭБ с. 60.61/ Самара 2005 г.

13. Коноплев В.Н., Карнаухов Е.А. Оценка безопасности грузовых автотранспортных средств, работающих на газомоторных топливах (природный газ и водород). / Тезисы докладов II Международной конференции «Альтернативные источники энергии для больших городов», с. 51/ Москва: Изд-во Прима-Пресс-М, 2006 г., с. 128.

14. Коноплев В.Н., Карнаухов Е.А., Шкурко Л.С Особенности подбора резино-технических изделий для дизельного двигателя грузового автомобиля ЗИЛ-5301, работающего на демитил-эфире./ Тезисы докладов II Международной конференции «Альтернативные источники энергии для больших городов», с. 58/ Москва: Изд-во Прима-Прес-М. 2006 г., с. 128.

15. Коноплев В.Н., Лукшо В.А. и др. Исследование прочностных свойств стальных баллонов высокого давления, находившихся в эксплуатации на грузовых автотранспортных средствах от 2 до 30 лет. Сб. научных докладов по материалам докладов на III Международном автомобильном научном форуме (МАНФ) в ТНЦ РФ «НАМИ» выпуск 236, 2006 г.

16. Коноплев В.Н. Опыт использования и перспективы применения водородного топлива на грузовых автотранспортных средствах./Ж. «Грузовик», № 1, 2006 г., с. 49-54.

17. Коноплев В.Н., Земсков Д.В. Методы обоснования выбора легковых автомобилей. / Сб. научных трудов, т. 1, Техника, технология и перспективные материалы/ Под ред. Шляпина А.Д.- М.: МГИУ, 1999 г.

18. Коноплев В.Н., Макарихин А.В.Энергетические показатели систем пуска ДВС/ Сб. научных трудов, Техника, технология и перспективные материалы./ Под ред. Шляпина А.Д., Таратынова О.В.- М.: МГИУ, 2001 г.

19. Коноплев В.Н., Шкурко Л.С. О применении онаэробных герметиков в двигателе внутреннего сгорания / Сб. научных трудов, Техника, технология и перспективные материалы/ М.: МГИУ, 2003 г.

20. Коноплев В.Н., Карнаухов Е.А. Особенности разработки функциональных свойств систем хранения природного газа под давлением для грузовых автомобилей. / Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Российский автопром: теоретические и прикладные проблемы механики и машиностроения» с. 21/ Институт машиноведения им. А.А.Благонравова РАН, Москва, 2007.

21. Коноплев В.Н. Разработка основ безопасности для автотранспортных средств, использующих водородное топливо. / Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Российский автопром: теоретические и прикладные проблемы механики и машиностроения» с. 56 / Институт машиноведения им. А.А.Благонравова РАН, Москва, 2007.

22. Коноплев В.Н. Водородная энергетика, стратегия международного энергопотребления и ее связь с перспективой развития автотранспортных средств. / Ж. «Теоретические и прикладные проблемы автосервиса» № 2, 2008 г., с.27-32.

Размещено на Allbest.ru