Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

СОДЕРЖАНИЕ

Карунин А. Л. — М осковскому автомеханическому институту — 50 л е т ................................... 1

ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Костров А. В. — Вузовская наука — автом обилестроению ..................................................................3Борзыкин А . Я., Бородин Ю. П. — Вуз и отрасль: интеграция обучения и произ­

водства ..................................................................................................................................................................................................5Г о в о р я т в ы п у с к н и к и М А М ИНосов В. Б. — Перестройка на Г П З - 1 ....................................................................................... 7

КОНСТРУКЦИИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

О т з н а н и й — к н о в ы м и д е я м , о т и д е й — к к о н с т р у к ц и я м А Т СПешкилев А. Г. — Кафедра «Автомобили» — для а в то з а в о д о в ..........................................................8Владимиров Н. Л., Турбин И. В. — Новое в тормозных системах грузовых авто­

мобилей и а в т о б у с о в ................................................................................................................................................. 11Селифонов В. В., Фиронов А. М. — Системы рекуперации энергии. Замыслы и

реалии ..................................................................................................................................................................................13Крамской Н. А., Фотинич Д. И. — Чтобы фронтальный удар становился безо­

паснее . 15Вирабов Р. В., Мамаев А . Н., Португальский В. М. — Обкатку автомобиля можно

форсировать ..................................................................................................................................................................... 16

ДВИГАТЕЛИ — ОБЪЕКТ ПОСТОЯННОГО ВНИМАНИЯ

Райков И. Я., Спундэ Я. А. — Резервы совершенствования Д В С ................................................17Волков Г. М., Панин В. И., Рытвинский Г. Н. — Композиты в конструкциях дви­

гателей нового поколения 19В н о г у с о в р е м е н е мАкимов О. А., Малеев Р. А., Чижков Ю. П. — Для развития электро- и электрон­

ного оборудования А Т С .................................................................................................................................................20Копылов А. И., Прохоров В. А ., Прохоров В. С. — Конденсаторная система пуска

для « О к и » ..................................................................................................................................................................................22Г о в о р я т в ы п у с к н и к и М А М ИШатров Е. В. — Ради прогресса в дви гателестроении ........................................................................23

АВТОТЕХОБСЛУЖИВАНИЕ

Хортов В. П. — Граммы на один а м п е р ................................................................................................................25Балабин О. И., Задворнов В. Н. — Радиальные в ы и гр ы в а ю т ........................................................... 27Г о в о р я т в ы п у с к н и к и М А М ИДмитриевский А. В., Тюфяков А. С. — Доводка характеристик карбюраторов М КЗ 28

ТЕХНОЛОГИЯ, ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ

Л и т ь е : н е т о л ь к о т р а д и ц и я , н о и п е р с п е к т и в аТананин Ю. А., Мешков В. П., Сивко В. И— В бегущем магнитном поле . . . 30Орлов Г. М. — Автоматы завтрашнего д н я ......................................................................................................... 31П р о и з в о д и т е л ь н о , д е ш е в о , м е т а л л о э к о н о м н оМиропольский Ю . А., Филиппов Ю . К., Колосков Е. В. — От простого к сложному 32 Кузнецов В. А ., Самилкин Д. В., Лобанов А. С. — Деформирующе-режущая об­

работка: быстрота и к а ч е с т в о ............................................................................................................................. 34С д е л а н о , и с п ы т а н о , р а б о т а е тСеребряков В. В., Абузов В. И. — Стенд для испытаний в а л о в .....................................................34Степанов И. С., Добронравов М. С., Иванов В. В. — Испытательная тележка . . 35Смирнов Н. П. — Системы активной компенсации и зн аш и вани я ..............................................36

ИНФОРМАЦИЯ

И з и с т о р и и о т е ч е с т в е н н о г о а в т о м о б и л е с т р о е н и яПокровский Г. П. — Это начиналось т а к ................................................................................................................ 37З а р у б е ж о мРябов В. Г., Филякин Ю. П., Дмитриева Н. И. — М еждународные связи МАМИ . . 38

КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ

Барановский Ю. В .— Рецензия на книгу А . А . Невелева, В. И. Козырева, А . П. Ко­валева и др. «Экономика автомобильной промышленности и тракторостроения» 39

Главный редактор В. П. М ОРОЗОВ

Заместитель главного редактора В. Н. ФИЛИМ ОНОВ

Р Е Д А К Ц И О Н Н А Я К О Л Л Е Г И Я :И. В. Балабин, С. Ф. Безверхий, А. Я. Борзыкин, А. Б. Брюханов, Н. Н. Волосов,В. И. Гладков, Л. А. Глейзер, М. А. Григорьев, О. И. Гируцкий, Б. И. Гуров,Ю. К. Есеновский-Лашков, Б. Г. Карнаухов, Ю. А. Купеев, Е. Н. Любинский,В. Н. Нарышкин, А. А. Невелев, В. В. Новиков, И. П. Петренко, В. Д . Полетаев,

О. И. Соколов, А. И. Титков, Н. С. Ханин, Е. В. Шатров, Н. Н. Яценко

Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Машиностроение»

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

ОРГАН МИНИСТЕРСТВА АВТОМОБИЛЬНОГО И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

ежемесячныйнаучно-техническийжурнал

Издается с мая 1930 года Москва • Машиностроение-

У Д К 378.6:629.113

Московскому автомеханическому институту — 50 летКанд. техн. наук А. Л. КАРУНИН

Р АЗВИ ТИЕ автомобильной промышленности в СССР и появление новых автозаво­дов ЗИ Л и ГАЗ с массовым производством автомобилей потребовали организации

целенаправленной подготовки инженерных кадров. Поэтому в 1938 г. по инициативе академика Е. А. Чудакова и наркома среднего машиностроения И. А. Лихачева Все­союзный комитет по делам высшей школы (ВКВШ ) при СНК СССР выступил с пред­ложением о создании автомобильного института в Москве. В 1939 г. СНК СССР издал постановление об организации такого института, который получил наименование «Мос­ковский автомеханический». В его состав входили два факультета (автотракторный и механико-технологический) и два отделения (дневное и вечернее). К преподавательской работе были привлечены многие выдающиеся ученые: Е. А. Чудаков, Н. Р. Бриллинг,И. В. Грибов, Д . К. Карельских, Е. Д . Львов, А. В. Панкин, А. А. Рыбарж, В. И. Со- роко-Новицкий и др. Первый набор был не совсем обычным: если на первый курс сту­денты зачислялись по конкурсу, то на второй и третий — в порядке перевода из дру­гих вузов. Это позволило в первом ж е учебном году открыть аспирантуру.

С каждым годом популярность института среди молодежи увеличивалась. Об этом свидетельствуют последующие приемы студентов: например, в начале 1941 г. в МАМИ обучалось уж е 955 студентов (641 на дневном и 314 на вечернем отделениях).

В годы Великой Отечественной войны большинство студентов было призвано в ряды действующей армии, ушли добровольцами в народное ополчение, были направлены на трудовой фронт. Но институт не прерывал своей деятельности: продолжал готовить инженерные кадры (в 1943 г. было выпущено 54 инженера, в 1944 и 1945 гг. — по 58), выполнял научные исследования, оказывал помощь в обучении солдат и командного состава автомобильному и авторемонтному делу, ремонтировал боевую технику на за ­крепленном за ним заводе. В эти же годы состоялись защиты первых диссертаций: кандидатской — И. Б. Барским (1943 г.), докторской — Л. В. Решетовым (1944 г).

В 1946 г. МАМИ, как и все вузы страны, был передан в подчинение вновь созданного Министерства высшего образования СССР. Перед институтом была поставлена зад а­ча — всемерно ускорить подготовку высококвалифицированных кадров для автотрак­торной отрасли народного хозяйства. Одновременно в нем произошли структурные из­менения: число факультетов увеличилось до четырех (автомобильный, тракторный, ме­ханико-технологический и инженерно-экономический), а число специальностей — до де­сяти. Ученому совету института и факультетским советам было предоставлено (1946 г.) право принимать к защите докторские и кандидатские диссертации, а такж е присуж­дать ученые степени. И уже в 1947 г. на факультетских советах кандидатские диссерта­ции защитили Н. В. Диваков и А. П. Л ы зо1. В 1946 г. было присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки и техники РСФСР» ведущим ученым института: академику Е. А. Чудакову, докторам техн. наук Е. Д . Львову, А. В. Панкину, М. Е. Егорову, профессорам Д . К. Карельских, В. И. Сороко-Новицкому и др.

Все это говорит о том, что к концу 40-х годов МАМИ полностью сформировался как вуз, справился с неизбежными «болезнями роста», несмотря на ряд неблагоприятных условий (война; закрытие вечернего отделения из-за недостатка учебных площадей; закрытие инженерно-экономического факультета и т. д.). По силам ему стали и новые задачи. В частности, такая животрепещущая для того времени, как повышение ква- лификации руководящих работников предприятий отрасли.

' (*' В' Д и вак° в п реп одавал в МАМИ, в 1972 г. защ и тил докторскую диссертацию , в 1973 г стал З И Л е п реп одавал в МАМ И, в 1960-1975 гг. был ректором завод а-втуза при

Е. А. Ч удаков

. .И. . .Ах . Л и ха ч ев

1581У1 0005-2337. Издательство «Машиностроение», «Автомобильная промышленность», 1989.Г | 'Е .«1: Ч

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Общежитие студентов и аспирантов М А М И

С середины 60-х годов и до сего времени в МАМИ сущест­вует организационная структура, которая, как доказал много­летний опыт, оказалась достаточно эффективной, удовлетворя­ющей требованиям к подготовке инженеров для автотрактор­ной промышленности.

В институте— четыре факультета: автотракторный, на ко­тором осуществляется подготовка инженеров по специально­сти автомобиле- и тракторостроение; «Автомобильные и трак­торные двигатели» — по специальностям двигатели внутреннего сгорания, транспортные газотурбинные двигатели и автотрак­торное электрооборудование; «Технология и автоматизация машиностроения» — по специальностям технология машино­строения, металлорежущ ие станки и инструменты, автоматиза­ция машиностроительного производства; «Автоматизация и машины литейного и штамповочного производства» — по спе­циальностям машины и технология литейного производства, машины и обработка металлов давлением. Кроме того, на правах отдельных подразделений института сейчас работают два его филиала (при ЦНИАП НАМИ, где студенты обуча­ются по специальностям автотракторного факультета, и при ЛиАЗе, где подготавливаются инженеры по технологическим специальностям, 18 филиалов кафедр на предприятиях и в НИИ, а такж е две научно-исследовательские лаборатории, ко­торые не только работаю т по планам М инавтосельхозмаша, но и находятся на полном его финансовом и материально-техни­ческом обеспечении. И вообще надо сказать, что со дня орга­низации института развитие его материально-технической базы практически целиком финансировалось Минавтопромом. В ча­стности, строительство и оснащение учебно-лабораторных кор­пусов, студенческих общежитий и т. д. Наиболее характер­ные примеры последних л е т — учебно-лабораторный корпус и лаборатория двигателей, а такж е новое общежитие на 1 0 0 0 мест.

Все это позволило открыть не только новые специальности по подготовке инженеров, но и факультет по переподготовке кадров по специальностям «Автомобильная электроника» и «Гибкие автоматизированные производства», увеличить прием, создать новые лаборатории и заметно улучшить условия про­ж ивания студентов в общежитиях.

В актовом за л е учебно-лаборат орного корпуса

Таким образом, опыт обучения, подготовки специалистов для отрасли в МАМИ накоплен достаточно большой. Причем опыт интересный. Свидетельство том у— факты. Например, такие: когда в 1963 г. было принято решение об организации вузов нового типа, где обучение сочетается с работой на про­изводстве, именно коллективу МАМИ было поручено для пер­вого из них, завода-втуза при автозаводе имени И. А. Л и х а ^ ^ чева, разработать учебные планы и программы, направить ту ­да на постоянную работу своих преподавателей. Ф акт второй: в 1970 г. именно при МАМИ был открыт факультет повышения квалификации преподавателей вузов по семи специальностям, который успешно функционирует и сейчас. Здесь ежегодно повышают свою квалификацию 160 преподавателей. Факт третий: многие профессора и преподаватели МАМИ вы езж а­ют в различные страны для участия в симпозиумах, конферен­циях, для чтения лекций.

Специалисты МАМИ, разумеется, занимаются не только чисто учебным процессом: они уж е давно и прочно пользу­ются авторитетом как люди, много сделавшие и делающие для развития научно-технического прогресса и в автотрак­торном, и в общем машиностроении. Достаточно сказать, что в последнее время до 90% работ, выполняемых в вузе, от­носится к числу включенных в планы ГКНТ, АН СССР, т. е. к числу важнейших для страны. И многие из этих работ по­беждают на конкурсах, получают призовые места на ВДНХ СССР и других выставках, в том числе международных. Сде-

Идут занятия в вид еоклассе

лано (1964 г.) в МАМИ и одно открытие: заведующий кафед­рой «Физика» М. М. Вудынский в соавторстве с В. А. Фабри­кантом и Ф. А. Бутаевой получил диплом, обнаружив явление усиления электромагнитных излучений.

З а годы своего существования институт выпустил более 30 тыс. инженеров и внес существенный вклад в подготовку инженерных кадров для отрасли. В настоящее время в его стенах обучается почти 7 тыс. студентов. В 1988 г. принято на первый курс 1502 студента (дневное отделение — 791 чел., вечернее — 711). Н а кафедрах — 140 аспирантов. В институте трудятся 300 кандидатов и 65 докторов технических наук, в том числе семь заслуженных деятелей науки и техники РСФСР (И. И. Глаголев, Ф. В. Турин, Г. А. Навроцкий, Г. М. Орлов Б. А. Пронин, Б.С.Фалькевич и А. В. Чичинадзе). Как уже упоминалось, он имеет специализированные советы по защите докторских и кандидатских диссертаций по всем основным на­правлениям автомобилестроения.

Однако было бы ошибкой утверждать, что в вузе нет нере­шенных проблем. Наоборот, их очень много. Главные из них: его материально-техническая база стала явно отставать от нынешних потребностей. Недостаток аудиторного фонда, об­щежитий, современного оборудования в лабораториях сказы­вается на качестве подготовки специалистов, особенно по но­вым направлениям развития науки и техники. Решить ее сво­ими силами, за счет отчислений от хоздоговорных сумм и сим­волической платы за подготовку инженера, которая вводится с этого года, нельзя. Как и за счет средств Минвуза РСФСР.

Видимо, настало время усилить помощь со стороны М инав­тосельхозмаша, ибо отрасль долж на быть больше всех заин­тересована в подготовке высококвалифицированных специали­стов.

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Ш К 1

* \а1

-------------------------- ЭКОНОМИКАИ ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

У Д К 378.6:629.113

ВУЗОВСКАЯ НАУКА - АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЮ

Канд. техн. наук А. В. КОСТРОВ

1_1 АУЧНЫ Е исследования — одна из двух основных функ- * * ций любого вуза, в том числе, естественно, и Московского автомеханического института. И надо признать, что за истек­шие полвека его ученые и специалисты оставили заметный след в области таких исследований: их выполнено на сумму, пре­вышающую 50 млн. руб., из которых на 36 млн. руб. — для заводов и НИИ автомобилестроительной отрасли. Об этом го­ворит и число внедренных на заводах отрасли институтских разработок: их более 500.

Такие результаты в значительной мере (а возможно, и прежде всего) объясняются высоким научным потенциалом

профессорско-преподавательского коллектива, наличием научных школ, родоначальниками которых были известные ученые: ака­демик Е. А. Чудаков (автомобилестроение); профессора, док­тора технических наук, заслуженные деятели науки и техники РСФ СР П. Н. Аксенов (литейное производство), И. А. Но- рицын (обработка металлов давлением); И. М. Ленин (авто­тракторные двигатели); Ф. С. Демьянюк (автоматизация ав­тотракторного производства) и др. Созданные ими школы по­лучили дальнейшее развитие: в настоящее время в институте

Рис. I

работаю т четыре лауреата Государственной премии СССР, де­вять заслуженных деятелей науки и техники РСФСР. Поэтому теперь ученые института по заказам отрасли, ее предприятий, Н ИИ и КБ ежегодно выполняют фундаментальных и приклад­ных исследований на сумму свыше 3 млн. руб., а сам институт включен в число ведущих вузов, выполняющих научные ра­боты, которые имеют важнейшее значение для народного хо­зяйства страны. Так, по решению ГКНТ и Гособразования СССР он в качестве исполнителя включен в научно-учебный центр «Надежность машин»; является головной организацией, координирующей исследования по межотраслевым разделам комплексного плана научно-технического прогресса стран-чле­нов СЭВ по таким целевым межвузовским программам, как «Теоретические основы агрегатирования сборочного оборудо­вания», «Пластическая обработка», «Прогрессивные методы об­

работки деталей в машиностроении», и по отраслевой про­грамме «Создание и освоение штампованных поршней для ав­томобильных и мотоциклетных двигателей». Д ля опережающе­го развития фундаментальных и поисковых работ МАМИ ук­репляет связи с учреждениями АН СССР-— 16 совместных тем

по повышению технико-экономических показателей (автомоби­лей!. а пси научном совете АН СССР по проблемам маши-

1* З а к . 224

Рис. 2

ностроения и технологическим процессам по его инициативе организована секция «Динамика и прочность автомобильных конструкций». Развивается и научно-техническое сотрудниче­ство с социалистическими странами (разработка прогрессив­ных технологических процессов для автомобилестроения), за ­ключены прямые научно-технические договоры с предприятия­ми и организациями Г Д Р, Н РБ, П НР, ЧССР.

Развитие научно-исследовательских работ по наиболее ак­туальным направлениям (автомобильные АГТД, автоматиза­ция и комплексная механизация производства, электроника, автоматика и микропроцессорное оборудование автомобилей и тракторов) потребовало формирования новых научных кол­лективов и создания необходимой им материально-технической базы, привлечения к этому студентов. И теперь в вузе успеш­но работает хозрасчетное студенческое бюро (рис. 1). Его участники под руководством опытных преподавателей и уче­ных ведут научные исследования в отраслевых лабораториях, в том числе по хоздоговорам и договорам о содружестве, ре­зультаты собственных исследований используют в курсовом и дипломном проектировании.

Понятно, что принимаемые в институте меры по совершен­ствованию организации научных исследований — не самоцель. И даж е не средство получить какие-то результаты и, как го-

Рис. 3

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Рис. 4

ворится, положить их на полку. Наоборот, коллектив пресле­дует весьма важную практическую конечную цель: внедрить полученные результаты в производство. И это удается. Н а­пример, на А ЗЛ К и ВАЗе уж е «работает» металлосберегаю­щая технология листовой штамповки (рис. 2 ), которая только в 1986 г. дала экономический эффект, исчисляемый 11 млн. руб. Поэтому совсем не случайно, что специалисты, разрабо­тавшие ее, были удостоены премии Совета Министров СССР в области науки и техники. Во ВНИИмотопроме и на КЗМ Д внедряется технологический процесс изотермической штампов­ки силуминовых поршней для дизелей с наддувом (создаются два участка штамповки).

Получены новые профиль и конструкция поршня с термо­регулирующими вставками для двигателей Заволжского мо­торного завода (рис. 3). Ш ирокое применение на предприя­тиях отрасли нашла экологически чистая и энергосберегающая вакуумная выбивка сырых литейных форм, не имеющая ана­логов в мировой практике. Создана теория формирования по­верхностного слоя деталей при обработке поверхностным пла­стическим деформированием, на основе которой создан и вне­дрен новый процесс изготовления деталей автомобилей УАЗ.

Ряду предприятий передан станок для бескопирной обра­ботки сложных профилей (рис. 4). Созданы современные ком­плексы программ для расчета на прочность кузовов автобусов, рам карьерных автомобилей-самосвалов БелАЗ, колес, шин, других автомобильных конструкций; есть пакет программ для оптимизации параметров подвески, шин и рулевого управле­ния АТС. Н а А ЗЛ К внедрена автоматизированная система проектирования и обработки поверхностей кузовов и автомо­билей, сокращ аю щ ая сроки и повышающая качество изготов­ления кузовной модельной оснастки. С участием ученых ин­ститута проектировался АГТД с малотоксичной камерой сго­р ан и я— двигатель, экологически более чистый, чем бензиновые двигатели и дизели, а основании исследования радиальных тур­бин предложен новый метод их профилирования, давший воз­можность спроектировать радиальную турбину агрегата тур-

Р ис. 5

бонаддува дизеля КамАЗ и воздушные микротурбины с ча­стотой вращения вала 1 0 0 — 2 0 0 тыс. мин- 1 для испытания сверхскоростных подшипников качения. Разработана модель системы электростартерного пуска с емкостными накопителя­ми. Проведены экспериментальные исследования, подтвержда­ющие ее работоспособность. ,

Таков далеко не полный перечень уж е сделанного, большая часть которого отличается новизной (ежегодно преподаватели и сотрудники института получают 50—60 авторских свиде­тельств). Но коллектив МАМИ не забывает и о перспективе развития автомобилестроения. Об этом свидетельствуют ф ак­ты. Так, во главе комплексной межвузовской научно-техниче­ской программы по созданию автоматизированной системы модульного проектирования на ЭВМ технологических процес­сов и автоматизированного оборудования поставлен именно МАМИ. Именно здесь разрабатываю тся принципиально новые контрольно-диагностические комплексы для технологического оборудования, основанные на оценке точностных параметров формообразующих узлов металлорежущ их станков с учетом процессии оси шпинделя. (Такой комплекс вместе со шпинде­лем высокоточного внутришлифовального станка показан на рис. 5). Проводятся комплексные исследования по промышлен­ному освоению созданного в институте метода литья в бегу­щем магнитном поле, который дает возможность осуществит» то, что не удается при традиционных способах литья в пес­чаные и металлические формы (кокили): существенно (в 1,5—2 раза) снизить массу протяженных отливок за счет умень­шения толщины стенки при значительном (на 20—30% ) по­вышении их механических свойств. (Метод, кстати, не имеет аналогов за рубежом.) В стадии завершения находится изго­товление уникальной дорожной испытательной установки, пред­назначенной для оценки управляемости и устойчивости дви­жения легковых автомобилей, которая позволяет раздельно регистрировать все силовые реакции испытуемого автомобиля: продольную и боковую силы, а такж е моменты относительно продольной, поперечной и вертикальной осей.

Выполняются работы по созданию и исследованию вязкост­ной трансмиссионной муфты для полноприводного автомобиля А ЗЛК, гидравлического исполнительного механизма для ее блокировки, микропроцессора для программного управления исполнительным механизмом, датчиков для регистрации и пе­редачи на микропроцессор сигналов о параметрах движения автомобиля. Развиваются расчетно-теоретические основы про­ектирования высокоэффективных систем охлаждения надду­вочного воздуха турбопоршневых двигателей. Разработаны системы охлаждения наддувочного воздуха нового поколения классов «воздух-воздух» и «воздух-жидкость-воздух», которые отличаются от известных систем улучшенными габаритно-мас­совыми и теплогидравлическими показателями. Создается сту­пень высоконапорного и экономичного вентилятора диаго­нального типа (не имеет аналогов в отечественной практике), предназначенного для высокофорсированных турбопоршневых двигателей с промежуточным охлаждением наддувочного воз­духа. Исследуется совершенно новый вид топлива для авто­мобилей — энергоаккумулирующие вещества.

Нельзя не упомянуть и о том, что институт регулярно про­водит всесоюзные научно-технические совещания «Динамика и прочность автомобиля» — по вопросам, не все из которых имеют нормативную базу (например, в автомобилестроитель­ной отрасли до сих пор нет норм прочности деталей). В ходе этих совещаний вырабатываются единые подходы к таким проблемам, как динамика и прочность автомобиля и его неме­таллических конструкций, двигателя, экспериментальные ис­следования, автоматизация расчетов прочности и т. д., что, в конечном счете, позволяет решать их на достаточно высоком научном уровне. Ученые института ведут большую работу в научно-техническом совете Министерства, редколлегии «АП», участвуют в работе комиссий по аттестации продукции, при­влекаются в качестве оппонентов при обсуждении образцов новой техники, выступают в роли консультантов работников автомобильной промышленности (в институте есть постоянно действующие консультационные пункты).

С 1989 г. научно-исследовательская часть МАМИ переведена на самофинансирование с нормативным методом определения фонда заработной платы в зависимости от объема выполня­емых работ (первая модель хозрасчета). Это позволило снять ограничения, сдерживающие увеличение объема научно-иссле­довательских работ, и сконцентрировать усилия ученых на выполнении перспективных исследований.

Таким образом, Московский автомеханический институт в настоящее время — это не вуз в прежнем понимании (сугубо учебное заведение), а довольно мощный научно-исследова­тельский центр, в результатах деятельности которого напря­мую заинтересованы практически все предприятия, объедине­ния и организации отрасли, следовательно, и народное хозяй- Ство в целом.

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

УДК 658.386

ВУЗ И ОТРАСЛЬ: ИНТЕГРАЦИЯ ОБУЧЕНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА

^Кандидаты технических наукА. Я. БОРЗЫКИН, Ю . П. БОРОДИН

Д В ТО М О БИ Л ЕС ТРО ЕН И Ю сейчас особенно нужны инже- неры, способные не только совершенствовать производ­

ство и выпускаемые автотранспортные средства, но и созда­вать принципиально новые поколения того и другого. Отсюда необходимость выхода на более высокий уровень кардинальной перестройки всей системы подготовки, повышения ее качества.В том числе за счет нетрадиционных организационно-экономи­ческих механизмов взаимодействия с отраслью и, в частности, непосредственного участия ее специалистов в обучении буду­щих инженеров. Другими словами, взаимодействие теперь уже не мож ет ограничиваться чисто количественной стороной дела (сколько специалистов нужно отрасли по конкретной специ­альности). Главное в другом: какими (по уровню подготовки) будут эти специалисты, т. е. на первый план выходит их це­левая подготовка.

Такова, вкратце, идеология совместных действий института и отрасли. Организационной формой ее реализации становится, прежде всего, заключенный в 1988 г. меж ду МАМИ и Мини­стерством генеральный договор, который предусматривает, что институт ежегодно, вплоть до 1995 г., будет выпускать для отрасли 500 высоквалифицированных специалистов по основ­ным специальностям конструкторского и технологического профиля.

В МАМИ таких специальностей восемь. Они полностью ох­ватывают весь комплекс проектирования и производства авто­мобилей, тракторов, их двигателей и электрооборудования, в том числе по новым перспективным и приоритетным напра­влениям и специализациям. Таким, как робототехника; гибкие автоматизированные производства; электроника, автоматика и микропроцессорные средства автомобилей и тракторов; авто­тракторные газотурбинные и поршневые двигатели; САПР ав­томобилей, тракторов и двигателей; САПР станочных систем и технологических процессов; подшипникостроение; использо­вание конструкционной керамики в автотракторных двигателях и турбомашинах; применение композиционных и полимерных материалов для автомобилестроения; динамика и прочность автомобиля; автомобильные кузова.

Таким образом, целевая подготовка специалистов, получа­ющих глубокие знания в конструкторском и технологическом плане, идет практически по всем передовым направлениям р аз­вития науки и техники в области автомобилестроения.

Н о значение договора этим не ограничивается. Данный ос­новной документ позволяет более эффективно использовать ресурсы вуза и отрасли для подготовки кадров, решения на­сущных проблем и задач, диктуемых ускорением научно-тех­нического прогресса.

Генеральный договор — юридический документ, на основе и в рамках которого заключаются двухсторонние прямые догово­ры на целевую подготовку специалистов для конкретных пред­приятий и организаций отрасли (А ЗЛ К, НАМИ, ЦНИАП НАМИ, КамА З, ВАЗ, ГП З-З , ГПЗ-2, НПО «Автоэлектроника», НИИ Тавтопром и т. д .) .

Очень важный документ, конкретизирующий договоры, слу­жащ ий базой дл я разработки учебных планов и проектиро­вания учебного процесса, — квалификационная характеристика специалиста. В этом документе, такж е разработанном ин­ститутом и отраслью, четко определена система профессио­нальных задач, для решения которых он готовится. Иначе говоря, здесь раскрывается профессиональное назначение бу­дущ его инженера, устанавливается совокупность знаний, умений и навыков, необходимых для успешного выполнения трудовых и общественных обязанностей в сфере его деятель­ности.

Однако опыт показал, что договоры в их существующей форме и квалификационная характеристика — документы слишком общие, отражаю щ ие именно общеотраслевые ин­тересы, и поэтому не вклю чаю т заказ с точки зрения качест­ва навыков и возможностей выпускника применительно к конкретному производству. В связи с этим профилирующие кафедры института совместно со специалистами ряда пред­приятий начали работу по дополнению договоров професси­онально-квалификационными заказам и , в которых подробно оговаривается, какими дополнительными по сравнению с при­обретенными по «стандартной» программе знаниями должен обладать молодой специалист, чтобы успешно выполнять ра- 2 З а к . 224

Рис. 1. В лаборатории М АМ И : сверлильно-ф резерно-рот орны й обраба­тывающий центр

боту на конкретном рабочем месте конкретного предприятия (организации).

Профессионально-квалификационный заказ наряду с тре­бованиями со стороны намечаемой конкретной области дея­тельности молодого специалиста и сведениями о необходи­мом для их выполнения дополнительном «наборе» знаний и навыков может содержать и другие условия. Например, об умении вести научные исследования с применением новей­шего специального оборудования (с перечислением, какого именно); о способности ставить и решать задачи определен­ного типа при помощи электронно-вычислительной техники; о навыках владения теми или иными методами расчетов, организации конкретного производства, выполнения конкрет­ных работ в области маркетинга, дизайна и т. д.

Д аж е такой конкретный перечень показывает, что институт в последнее время начал переходить от подготовки инжене­ров «на все случаи жизни» к подготовке специалистов, спо­собных решать конкретные задачи (причем решать квалифи­цированно) практически сразу же по прибытии на предприя­тие, без длительного периода адаптации.

В последние годы появился новый тип взаимодействия вуза и производства, направленный на целевую подготовку специалистов, — это филиалы кафедр на предприятиях отрас­ли. Таких филиалов уже 18 — на А ЗЛ К , в НАМИ, НПО «Автоэлектроника», НИИАТМ, НИИТавтопроме, на АТЭ-1, ГПЗ-1, ГПЗ-2 и др. Их создание, как свидетельствует прак­тика, во многом конкретизировало и повысило уровень прак­тической подготовки будущих специалистов. И не в послед­нюю очередь — за счет повышения квалификации профессор­ско-преподавательского состава с точки зрения условий кон­кретных предприятий. Филиалы, помимо того, что наиболее полно решают вопросы привлечения высококвалифицирован­ных кадров промышленности и науки к учебному процессу,

Рис. 2. Занят ия в лаборатории бю ро прочности А З Л К

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

выполняют задачу непрерывного обучения, осуществляя подготовку кадров для предприятия. При организации учеб­ного процесса здесь реализуется возможность готовить специ­алистов, исходя из реальных задач того предприятия, где ему предстоит работать. Занятия идут по гибким учебным планам, которые составляются с учетом требований предпри­ятия-заказчика и могут изменяться в зависимости от кон­кретных потребностей. Решается проблема усиления прак­тической подготовки студентов, так как они проходят прак­тику непосредственно на будущих рабочих местах, выполняют реальные курсовые и дипломные проекты, нацеленные на решение актуальных задач предприятия.

Рис. 3. А Р М «Автограф-840» д л я курсового и диплом ного проектирова­н и я

Все это помогает развитию творческих способностей спе­циалистов, активному вовлечению их в производственный процесс, повышает уверенность в необходимости полученных в институте знаний, в своей нужности производству.

Важной функцией филиалов кафедр является такж е по­мощь и контроль за работой молодых специалистов-выпуск- ников вуза. К ак показывает опыт, в этом случае проблем­ные ситуации, возникающие у молодых специалистов, ре­шаются наиболее оперативно совместными усилиями препода­вателей и специалистов предприятия, участвующих в работе филиалов.

Но улучшение качества подготовки специалистов — процесс многофакторный. Добиться его только совершенствованием организационных форм нельзя. Здесь важ на и материальная база: если студенты обучаются на устаревшем оборудовании, не располагаю т современной вычислительной техникой, то не помогут никакие правовые и организационные меры, сколь бы продуманными они ни были.

Чтобы этого не случилось, институт применяет различные средства.

Это, во-первых, использование материальных возможностей М инавтосельхозмаша, его предприятий и организаций для приобретения оборудования, расширения учебно-лабораторной базы кафедр. Например, именно на средства Министерства в институте построен новый учебно-лабораторный корпус, за последние три года закуплено оборудования на сумму, пре­вышающую 2 млн. руб. В рамках частичного возмещения затрат на подготовку специалистов предприятия и организа­ции отрасли передают институту оборудование, приборы, станки, автомобильную технику, ЭВМ, а такж е перечисляют денежные средства (более 8 млн. руб. ежегодно).

Второе направление совершенствования материальной ба­зы — непосредственное использование оборудования заводов. И прежде всего — филиалами кафедр. Ведь перенос части учебного процесса непосредственно на предприятие решает не только перечисленные выше проблемы, но и эту, он дает возможность обучать студентов на самом современном обо­рудовании (в частности, в условиях гибкого автоматизиро­ванного производства А ЗЛ К ).

Однако утверждать, что вопросы создания материальной базы уж е решены, было бы ошибкой. Более того, в послед­нее время появилась весьма настораживаю щ ая тенденция: в связи с переходом предприятий аа хозрасчет многие из

них в погоне за сиюминутными экономическими интересами заметно ослабили внимание к оборудованию учебных мест для своих будущих инженеров, д а и вообще к подготовке кадров. В связи с этим возникли значительные трудности д а ­же в проведении производственных практик студентов. Дело иногда доходит до того, что предприятия отказываются при­нимать студентов, предоставлять жилье, требуют платы за практику. Хотя ясно, что именно предприятия должны воз- ™ мещать затраты на подготовку специалистов для них. И не только те, что связаны с производственными практиками или капитальным строительством, ремонтом, реконструкцией вузовских зданий, приобретением оборудования, как это предусмотрено последними директивными документами, но и (хотя бы частично) те, которые идут на оплату преподава- телей-совместителей и почасовиков, привлекаемых к учебному процессу из числа крупных специалистов народного хозяй­ства, предприятий, организаций и учреждений.

Не делать этого — значит лишать себя будущего.Интеграция обучения и производства, предприятий и

МАМИ перечисленным, разумеется, не ограничивается. Еще одна ее форма, что называется, напрямую работаю щ ая на будущее отрасли, — это профориентация учащихся общ еоб­разовательных школ. Сейчас она постепенно превращ ается в систему. Пример тому — заключенный в 1988 г. меж ду А ЗЛ К , МАМИ и московской средней школой № 483 договор, преду­сматривающий целевую подготовку для А ЗЛ К профессиональ­ных и инженерно-технических работников в системе непре­рывного образования. Согласно ему, на базе этой школы создаются седьмые — десятые классы с углубленным теоре­тическим и практическим изучением автомобилестроения. Преподавание общеобразовательных дисциплин ведут учителя, а профилирующие дисциплины и лабораторные работы по ним, специальные курсы, семинары, методическое руководство отданы профессорско-преподавательскому составу, аспиран­там, студентам старших курсов МАМИ и филиалов его к а ­федр на А ЗЛК. Эти классы комплектуются из числа учащихся, которые успешно окончили шестой класс общеобразовательных школ района и города, проявили способности к техническому творчеству в соответствующих круж ках школ, Дворцов пио­неров, станций юных техников и т. п. Отбор ведут специа­листы МАМИ и А ЗЛ К при участии представителей школы. Предполагается, что выпускные экзамены будут принимать совместно преподаватели школы и института и что их ре­зультаты будут основанием для последующего зачисления выпускников школы в МАМИ без вступительных экзаменов.

Рис. 4. А Г Т Д в лаборатории

В заключение — вывод, который подсказывает начинающий складываться опыт работы по-новому. Он состоит в том, что тесная кооперация института с отраслью, предприятиями и организациями действительно является одним из основных путей комплексного решения многоплановой проблемы со­вершенствования подготовки инженеров. Потому что только объединение возможностей вуза, школ, производства и науки создает надежную основу для коренного, соответствующего требованиям времени повышения ее качества. Иного — про­сто не дано, если мы хотим вывести отечественную автомо­бильную промышленность на передовые рубежи научно-тех­нического прогресса.

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

ГОВОРЯТ ВЫПУСКНИКИ МАМИУ Д К 621.822.002:658.012

ПЕРЕСТРОЙКА НА ГПЗ-11

Сила или слабость учителя — в делах его учеников. И в этом смысле Московскому автомеханическому повезло: его выпускники давно и прочно утвердились в отрасли как спе­циалисты высокого класса, умелые организаторы производ­ства, ученые. Среди мих есть главные конструкторы круп­нейших автозаводов, производственных и научно-производ­ственных объединений, директора и генеральные директора, руководители НИИ и КБ, управленцы различных уровней, исследователи и преподаватели вузов, орденоносцы, лауре­аты Ленинской, Государственной и других премий.

Один из них — лауреат премии Совета Министров СССРВ. Б. Носов, генеральный директор ПО «ГПЗ-1».

Впервые на ГПЗ-1 будущий генеральный директор оказал­ся в качестве практиканта МАМИ. После окончания инсти­тута около двадцати лет работал на ЗИЛе. Здесь вырос в крупного организатора производства, пройдя путь до пер­вого заместителя генерального директора объединения. Был награжден двумя орденами Трудового Красного Знамени, орденом «Знак Почета».

И вот — ГПЗ-1. В 1985 г. он принял объединение, оказав­шееся на грани банкротства. Через три года, в 1988 г., оно впервые за долгое время справилось с планом по всем технико-экономическим показателям. По ряду важнейших позиций задания были перевыполнены.

Об опыте комплексного подхода к решению производст­венных и социальных проблем предприятия рассказывает публикуемая ниже статья В. Б. Носова.

Н е у д о в л е т в о р и т е л ь н ы й организационно-технический уровень производства, систематические срывы в выпол­

нении плановых заданий, запущенность социально-бытовой сферы — вот тот багаж , с которым коллектив ГПЗ-1 всту­пил в XII пятилетку. И тем не менее за три первых ее года он сумел значительно улучшить свою работу. План 1988 г. по выпуску товарной продукции объединением выполнен на 1 0 2 ,6 %, количеству подшипников — на 1 0 0 ,8 , себестоимости — на 99,6, план поставок на экспорт — на 100,7%. Перелом произошел в решении социальных вопросов. Коренные изме­нения в судьбу старого завода вносит осуществляемая ре­конструкция. Это — результат первого, по сути дела, за более чем полувековую историю предприятия комплексного подхода к решению накопившихся технических и социальных проблем.

Перестройка на ГПЗ-1 шла по целому фронту проблем и охваты вала организацию управления производством и меха­низм принятия управленческих решений, технологические процессы и объекты производства, систему подготовки кад­ров и вопросы соцкультбыта.

Центром, объединяющим и координирующим работу по преобразованию управления и производства, своего рода ш та­бом перестройки стал совет трудового коллектива объеди­нения. Решения, принимаемые им по магистральным на­правлениям развития, получали активную поддержку за- водчан.

Переход объединения с начала 1987 г. на работу по пер­вой модели хозрасчета поставил задачу повысить эффектив­ность труда за счет развития в коллективе экономических взаимоотношений. Составной частью внутризаводского хоз­расчета стал бригадный хозяйственный расчет. В 1988 г. по новому методу работали уж е 262 бригады, объединившие около 7 тыс. человек, почти половину рабочих заводских бригад. Эти коллективы, чья деятельность направлена на по­вышение эффективности производства путем снижения м а­териальных затрат, ежегодно даю т заводу экономию 800 тыс. руб.

Большое значение для коллектива имел переход на новые условия оплаты труда. Ему предшествовал полный пересмотр норм выработки во всех цехах и участках, в результате ко­торого они увеличились в среднем на 15%, а уровень их выпол­нения стал составлять в среднем по объединению 118,2%. Была проведена перетарификация работ, квалификационные разряды рабочих приведены в соответствие с требованиями новых ЕТКС, что повлекло в ряде случаев некоторое их сни­жение. Были разработаны положения о премировании рабо- чих-сделыциков и рабочих-повременщиков, об организации оплаты труда рабочих в бригадах. Д ля рабочих одной спе­циальности при равном трудовом вкладе установлен единый размер премии.2* З а к . 224

После пересмотра норм выработки, упорядочения размеров премий, сокращения непроизводительных выплат тарифная часть заработной платы рабочих увеличилась с 50 до 65—70%. И сейчас выдерживается нормативное соотношение роста про­изводительности труда и средней заработной платы.

Важным шагом на пути преобразований стало совершенст­вование структуры управления производством. Устранить дуб­лирование управленческих функций позволило сокращение ряда «промежуточных» должностей руководителей. З а счет слияния отделов или передачи их в состав управлений было ликвиди­ровано 11 самостоятельных подразделений. Укрупнен ряд тех­нических бюро и лабораторий, многие бюро и секторы преоб­разованы в группы. Реорганизация позволила ликвидировать излишние управленческие звенья, более четко распределить функции между службами, улучшить их взаимодействие, по­высить ответственность за свой круг вопросов.

При этом численность руководителей, специалистов и служ а­щих объединения сократилась на 5,2%.

Основными направлениями развития технического прогресса на заводе стали освоение новых технологий, широкая автом а­тизация и механизация производства. В первую очередь внед­рялись: ресурсосберегающие технологии, приближающие фор­му и размеры заготовок деталей подшипников к окончательным размерам готовых изделий, т. е. повышающие коэффициент ис­пользования металла; современные процессы механической обработки деталей подшипников, в том числе скоростное реза­ние и совмещенные процессы токарной обработки, обеспечиваю­щие высокую производительность труда и большую точность обработки; прогрессивные методы нагревания деталей подшип­ника токами высокой частоты. Мероприятия по автоматизации производства шли и идут по четырем основным направлениям: модернизация и перевод на управление от ЭВМ действующе­го оборудования, освоение нового автоматического, создание автоматических линий для выполнения одной или нескольких технологических операций, организация комплексных автомати­ческих цехов.

Автоматизируются такж е контрольные и сортировочные опе­рации, причем упор делается на средства активного контроля непосредственно в процессе изготовления деталей подшипни­ков, механизацию тяжелых и трудоемких работ, транспортных и складских операций. И конечно же, на широкое применение ЭВМ в управлении всем производством.

Сегодня на ГПЗ-1 действуют три комплексно-автоматических цеха. И если первый из них выпускает около 2 млн. подшипни­ков двух типов, то второй — уж е свыше 30 млн. карданных подшипников, а третий — 16,5 млн. сложнейших конических подшипников 13 типоразмеров.

В решении вопросов комплексной механизации и автомати­зации, создании первых автоматических цехов принимали участие предприятия и научные организации многих отраслей. И сейчас эти связи сохраняются: инженерные службы ГПЗ-1, его многочисленные лаборатории, конструкторские отделы и бюро, проектно-технологические подразделения активно сотруд­ничают с КБ, вузами страны, отраслевыми научно-исследова­тельскими и академическими институтами, особенно с такими известными научными центрами, как ВНИПП, ВНИИметмаш, МВТУ имени Н. Э. Баумана, МЭИ, МАМИ, РП И имени А. Я. Пельше, завод-втуз при ЗИ Л е, Институт электросварки имени Е. О. Патона, ЭНИМС, ВНИИТС и др.

Например, с помощью сотрудников ВНИ ПП а на заводе были переведены на скоростное резание 1250 токарных авто­матов, внедрены взаимозаменяемые блочные наладки на 2 0 0 многошпиндельных токарных автоматах, изготовлены электро­шпиндели с частотой вращения от 18 до 48 тыс. мин-1 .

В решении другой важной проблемы — улучшения техноло­гии изготовления заготовок деталей подшипников (точность заготовок, производительность, снижение трудоемкости и др.) принял участие ВНИИметмаш, разработавший процесс попе­речно-винтовой прокатки и создавший специальные прокатные станы, за счет чего объемы прокатки этих деталей возросли до 2 0 тыс. т в год, производительность в 5— 8 раз, а расход метал­ла снизился на 10— 15%. Причем процесс прокатки продолжа­ет совершенствоваться — по ходу коренной реконструкции прокатных станов растет их производительность, улучшается качество заготовок. Н о уж е сейчас в результате внедрения но­вых технологических процессов коэффициент использования металла на заводе поднялся с 0,351 до 0,465, т. е. почти на 40%.

Особое значение для завода в изготовлении деталей мелко­серийных типов подшипников и оснастки к оборудованию име­ет внедрение станков с ЧПУ, парк которых стремительно рас­тет (если в 1980 г. их было всего пять, то теперь — 115). Они в 1,5-2 раза повысили производительность труда, сократили чис­ло операций (на 5— 6 по каж дому типу подшпиников), обеспе­чили высокую точность обработки и в некого-

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

Ф . С. ДЕМЬЯНЮК

рых случаях позволили обходиться без предварительного шлифования деталей. Б ла­годаря им решается такж е проблема покрытия дефицита рабочих-станочнков. Станки, работающие в комплексе с программируемыми роботами или манипуляторами, вдо­бавок избавляют от монотонного ручного труда. Но станки с ЧПУ, в свою очередь, потребовали создания технологического отдела программной обработки и автомати­зированного проектирования, который стал заниматься подготовкой управляющих про­грамм, внедрением новых технологий обработки и систем проектирования. И не 1 только: на заводе начата автоматизация всего инженерного труда (ее проводит бюро САП Р). В чйсле сделанного — программное обеспечение вычислительной тех­ники, операционные технологические карты ЧПУ, подсистемы подготовки технологи­ческой документации мерйтелей и расчета фасонных резцов для многошпиндельных токарных автоматов. Н а выходе — САПР технологии изготовления конических сепа­раторов. Автоматизированы система подготовки управляющих программ для всех станков с ЧПУ, три абонентских пункта инженерного труда, 20 рабочих мест спе­циалистов — 11 из них оснащены персональными компьютерами, есть комплекс САПР, позволяющий работать одновременно 9 специалистам (технологам, конструкторам, инженерам и т. д .). Д о конца пятилетки намечено ввести в действие пять абонент­ских пунктов САПР по территориальному признаку и обеспечить весь инженерно- технический персонал КТБ, технологических и проектных служб необходимой вычис­лительной техникой. Судя по всему, тот уровень автоматизации проектно-конструк­торских работ и технологической подготовки производства, который запланирован на пятилетку, будет достигнут.

В последние годы на заводе проводилась комплексная механизация транспортных и складских работ. В частности, сооружены склады для хранения деталей подшип­ников, оборудованные многоярусными стеллажами и подвесными штабелерами; ме­ханизированы транспортирование деталей в цехах (в кузнечном — при помощи само- разгружающихся кассет, в шариковом — саморазгружающихся бункеров), грузопотоки колец в цехах крупносерийного и массового производства. В результате резко со­кратились такие трудоемкие операции, как межцеховые перевалки и пересчеты ко­лец, высвобождены рабочие, стали лучше использоваться складские помещения.

8

Фома Степанович Демьянюк (1898—1968 гг.) известен как круп­ный специалист в области техноло­гии механосборочного и массового автоматизированного производства. В его капитальном труде «Технологи­ческие основы поточно-автоматизи­рованного производства», переведен­ном во многих зарубежных странах, были впервые сформулированы ос­новные принципы построения поточ­но-автоматизированного производст­ва на основе единства организацион­ного и экономического проектиро­вания. Они широко используются в отечественном и зарубежном авто­мобилестроении, их значение осо­бенно возросло с началом автома­тизации серийного изготовления ма­шин.

Разработанная Ф . С. Демьянюком еще в 1950-х гг. теория оптималь­ной концентрации операций полно­стью подтвердилась практикой и со­храняет свою актуальность поныне. Методы компоновки и синхрониза­ции поточных линий, расчета и нор­мирования заделов и циклов актив­но применяются на автомобильных заводах. Принцип многоинструмен­тальной обработки, концентрации операций по месту их выполнения сегодня, когда осуществляется пере­ход к гибкому автоматизированному производству, разрабатываются и внедряются гибкие системы и ли­нии, становится основополагающим.

Проблема организации производ­ства, в решение которой внес наи­более значительный вклад Ф . С. Де­мьянюк, — теория безостановочного перевода поточного производства на выпуск новых моделей автомобилей. За организацию скоростного освое­ния производства легковых и грузо­вых автомобилей на ЗИЛе ему была дважды, в 1947 и 1949 гг., присуж­дена Государственная премия СССР. Он награжден также орденами Ле­нина, Трудового Красного Знамени, Красной Звезды.

КОНСТРУКЦИИ

У ДК 378.6:629.113

Кафедра «Автомобили» — для автозаводовКанд. техн. наук А. Г. ПЕШКИЛЕВ

Инженеры-выпускники Московского автомеханического ин­ститута давно и хорошо известны на предприятиях и в ор­ганизациях автомобильной промышленности как специали­сты, обладающие широким кругозором, хорошо знающие особенности конструкторской, производственной, испытатель­ской и исследовательской деятельности, прошедшие углуб­ленную специализацию как минимум по одному из наибо­лее важных направлений научно-технического прогресса — использованию САПР при конструировании АТС, динамике и прочности автомобиля, применению полимерно-композицион­ных материалов в автомобилестроении и т. д.

Высокие профессиональные качества инженеров-выпускни- ков МАМИ — результат длительного и серьезного труда пре­жде всего его ученых, преподавателей и всех сотрудников, постоянно работающих в институте, их традиционно высо­кого, идущего еще со времен академика Е. А . Чудакова профессионализма. Они умеют разнообразить обучение сту­дентов, сделать их соратниками в борьбе за развитие авто­мобильной техники. Именно здесь, например, родилась идея сближения процесса обучения с производством и отрасле­вой наукой, реализованная в форме филиалов кафедры «Ав-

К А Ф ЕДРА «Автомобили» — старейшее из подразделений МАМИ. З а 50 лет она накопила большой опыт взаимодействия с заводами, Н ИИ и К Б отрасли, отладила

связи с такими крупнейшими из них, как А ЗЛ К , ВАЗ, ЗА З, ЗИ Л , КамАЗ, ЛиА З, НАМИ, НИИАЭ и др. Кроме того, она проводит широкий круг исследований по эксплуатацион­ным качествам выпускаемой отраслью автомобильной техники, выполняет большое чис­ло опытножонструкторск'их работ.

Так, группа инженеров, руководимая канд. техн. наук Р. Ф. Снакиным, создала и ис­пытала в условиях стенда и на легковом автомобиле несколько вариантов автомати­ческой трансмиссии (А. с. 1010363, 1076669 и 1434199, С СС Р). Один из этих вариантов, изготовленный на Мелитопольском моторном заводе, проходит экспериментальную про­верку и доводится с целью его пуска в серийное производство.

На протяжении многих лет под руководством канд. техн. наук П. П. Лукина иссле­дуется динамическая нагруженность трансмиссии легковых автомобилей малого класса,

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

И, как итог, следующие показатели: уровень автоматизации на заводе сегодня до­стиг 72%; экономический эффект, который она дала за три года, превысил 3 млн. руб.

Н овая техника и технология требуют особого внимания к подготовке и обучению кадров. Эту задачу выполняют действующие при ГПЗ-1 филиал МАМИ, машино­строительный техникум, профессионально-техническое училище, тоже в значительной

I мере перестроившие свою работу с учетом новых потребностей завода.Все перечисленное, понятно, не может не приносить свои плоды. Но главное, что

помогает решать заводские проблемы, — это возросшее внимание к социальному р аз­витию коллектива: расширение жилищного строительства, в том числе за счет орга­низации заводского М Ж К, оборудование спортивно-оздоровительного центра, рекон­струкция фабрики-кухни, заводской оздоровительной базы, организация домов быта, реставрация других социальных объектов. Достаточно сказать, что за три года XII пятилетки возведено жилья больше, чем за всю предыдущую. Планомерно ве­дется строительство детских учреждений. Н аряду со столовыми на заводе появились комбинат питания, чайная, пельменная. А в новом оздоровительном комплексе и на оздоровительной базе ежегодно свыше 5 тыс. заводчан и членов их семей получили возможность проводить свой отпуск. Нуждающиеся в укреплении здоровья могут отдохнуть в постоянно действующем профилактории. /Мероприятия по предупрежде­нию заболеваний проводятся и на самом заводе, этим заняты более 2 0 0 работников медицинской части предприятия. Больше 4-х тыс. человек объединил спортивный клуб «Подшипниковец», насчитывающий 22 секции. Многогранную культурно-массовую р а ­боту ведет заводской Дворец культуры и техники, имеющий свои театральный, хо­ровой, хореографический коллективы, эстрадный оркестр. На его сцене лучшие театры страны показывают подшипниковцам свои спектакли. Важным звеном воспитания молодого поколения на славных традициях завода стал созданный в 1969 г. Музей трудовой славы. Здесь проходят встречи ветеранов труда с молодежью, занятия с допризывниками, вручают трудовые паспорта, принимают в члены ВЛКСМ.

Из всего сказанного видно: сейчас на заводе сложился крепкий трудовой коллек­тив, который видит четкую и ясную перспективу, уверен в своих силах, способен не| только возродить славу первопроходцев советского подшипникостроения, но и доби­ваться новых успехов.

Б. В. ВЛАСОВ

АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

ОТ ЗНАНИЙ-К НОВЫМ ИДЕЯМ, ОТ И Д ЕЙ-К КОНСТРУКЦИЯМ АТС

томобили» при АЗЛК, НАМИ и ЦНИАП НАМИ, где в про­цессе обучения используется самое современное оборудо­вание, а студенты фактически осваивают свои будущие ра­бочие места и функциональные обязанности, выполняют кур­совые и дипломные работы по реальной тематике завода или НИИ. Развитию творческого мышления выпускников ин­ститута способствует также и организованное кафедрами «Автомобили» и «Автомобильные и тракторные двигатели» хозрасчетное студенческое КБ. Чтобы убедиться в этом, достаточно назвать лишь две последние разработки этого бюро: создание экологически приемлемого двигателя, новых аэродинамических форм и дизайна (рис. 1) для мотоцикла «Иж»; исследование плавности хода, устойчивости и управ­ляемости четырехколесного мотоцикла «Ковровец», резуль­татом чего стала оригинальная подвеска (рис. 2) для этого мотоцикла.

Однако МАМИ известен отрасли не только своими выпуск­никами, но и научными исследованиями и разработками, мно­гие из которых решали и решают проблемы, беспокоящие как отдельные автозаводы, так и отрасль в целом. О неко­торых из этих проблем и рассказывают публикуемые ма­териалы.

в частности, крутильные колебания в ней. Разработана методика автоматизированного выбора параметров демпфера крутильных колебаний (в том числе со ступенчатой ха­рактеристикой), имеющего переменные жесткость и момент трения. Создана конструк­ция, составной частью которой является демпфер холостого хода (А. с. 1350395, 1346870 и 1449735, С СС Р). (Введение последнего в трансмиссию позволяет снизить уровень внутреннего шума автомобиля в периоды, когда двигатель работает на режиме холос­того хода.) Комплекс программ для ЭВМ по выбору параметров ступенчатого демпфе­ра внедрен на А ЗЛК. ,

В последние годы творческим коллективом под руководством канд. техн. наук Н. В. Гусакова ведутся анализ и систематизация нагрузочных режимов деталей трансмиссий легковых автомобилей, т. е. выполняется работа, которая дает возможность использо­вать вычислительную технику и данные испытаний автотранспортных средств для прог­нозирования надежности их новых образцов.

Борис Владимирович Власов внес большой личный вклад в развитие научных основ организации автотрак­торного производства. Он возглав­лял кафедру организации и эконо­мики производства МАМИ с 1962 по 1985 гг., т . е. более 20 лет. По его учебникам («Пути сокращения затрат тРУДа на вспомогательных работах в промышленности» — 1962 г., «Пути развития машиностроительных заво­дов» — 1969 г., «Экономические про­блемы производства автомоби­лей» — 1971 г., «Выбор рациональ­ных форм организации производст­ва» — 1979 г.) овладевали знаниями многие поколения студентов МАМИ.

Б. В. Власов — основоположник на­учной школы в области совершенст­вования организации вспомогатель­ных работ и инфраструктур пред­приятий машиностроения. В своих исследованиях он много внимания уделял вопросам специализации и концентрации производства. Еще в 1960-х гг. он решительно выступал против чрезвычайной концентрации производства, гигантомании, созда­ния универсальных заводов-гигантов со своим «натуральным хозяйством», предвидел монополизацию и диктат производителей. Конкретными рас­четами доказал целесообразность создания мелких и средних пред­приятий с узкой специализацией, от­мечая их динамичность и восприим­чивость к внедрению технических нов­шеств. Он постоянно подчеркивал: формы и методы организации про­изводства далеко не так универсаль­ны, как кажется их авторам и го­рячим сторонникам; решающий фак­тор в выборе рациональных органи­зационных методов — тип производ­ства: то, что подходит для мелко­серийного и единичного производ­ства, оказывается неприемлемым для массового (методы оперативного планирования, нормирования труда, внутреннего хозрасчета, обслужива­ния производства и т. д.).

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89.

№ 8

Рис. 1 Рис. 4

Эти исследования проводятся по заказу А ЗЛ К и имеют своей целью развитие информационной базы данных, кото­рая крайне необходима в опытных и проектных работах при создании и совершенствовании трансмиссий легковых авто­мобилей.

В течение почти 15 лет кандидатами техн. наук С. В. Б а х ­мутовым и С. И. Матюшевым разрабатывались разнообраз­ные дисковые и кулачковые самоблокирующиеся дифферен­циалы для легковых автомобилей, а в последние годы — гид-

Рис. 2

равлические вязкостные муфты, которые, как известно, из-за простоты конструкции и стабильности характеристик явля­ются сегодня одними из наиболее перспективных механиз­мов распределения мощности в трансмиссии автомобиля. Н а­

пример, в 1976 г. для лаборатории спортивных автомобилей А ЗЛ К была изготовлена опытная партия дифференциалов с дисковыми муфтами; семейство самоблокирующихся диф ­ференциалов экспонировалось на выставке «НТТМ-82» и удостоено бронзовой медали ВДНХ СССР. Конструкция самоблокирующихся дифференциалов, методы их изготовления и испытаний защищены пятью авторскими свидетельствами, а одно из них (А. с. 700355, СССР) реализуется в И ж евске, где организован выпуск дифференциала с дисковыми муфтами для автомобиля «Иж-Москвич».

Группой инженеров и аспирантов под руководством канд. техн. наук В. В. Селифонова разработаны: алгоритм авто­матического управления системой электромеханического пе­реключения передач в обычной ступенчатой трансмиссии, принятый к внедрению в НАМИ и на РАФе; дисковые тор­моза для новых автобусов ЛиАЗ, опытная партия которых готовится к испытаниям (на отдельные элементы и узлы дискового тормоза получено четыре авторских свидетельства); пакет программ расчета на ЭВМ элементов тормоза; стенд с опытной установкой рекуперации энергии торможения автомобиля.

Н а кафедре имеется такж е комплекс программного обе­спечения ЭВМ для расчетного исследования характеристик управляемости и устойчивости легкового автомобиля. Пакеты программ внедрены и апробированы на ЗА Зе и ВАЗе. По заказу НТЦ ВАЗ разрабатывается базовое математическое и программное обеспечение АСНИ управляемости автомобиля. Совместные с УГК ЗАЗ исследования позволили сформули­ровать рекомендации (с позиций управляемости) по харак­теристикам подвесок, рулевого управления и шин ныне вы­пускаемого автомобиля ЗАЗ-1102. Выполнены такие расчеты и для ряда модификаций автомобилей ВАЗ.

В 1984 г. под руководством канд. техн. наук С. В. Б ахм у­това начаты научные исследования с целью создания нового метода испытаний автомобиля («в связке»), при котором имитируются и фиксируются произвольные условия движения и определяются все необходимые характеристики автомобиля. В 1988 г. создан опытный образец универсального силового автотестера для испытаний легкового' автомобиля малого класса. Он состоит из шестиколесного шасси, нагруженного балластом, испытываемого автомобиля (фиксируется относи­тельно шасси по всем осям, кроме вертикальной) и тягача, задающего траекторию движения.

Группой ученых под руководством д-ра техн. наук Ю. А. Ечеистова разработан аэродинамический экран (рис. 3), при движении под которым автомобиль не испытывает аэроди­намического сопротивления. Полученные в настоящее время результаты испытаний показывают, что путем сравнения па­раметров движения автомобиля под экраном и без него можно с достаточной точностью определять коэффициент аэродинамического сопротивления легковых автомобилей, а такж е потери на качение, включая рассеяние энергии в под­веске при ее работе на дорожных неровностях. Хотя резуль­таты испытаний в данном случае несколько менее точны, чем при продувке в аэродинамической трубе, но зато такие ис­пытания, как убеж дает опыт А ЗЛК, в несколько раз дешевле и доступнее. Развитием метода «экрана» стала конструкция, опирающаяся на испытываемый автомобиль. Решения з а ­щищены несколькими авторскими свидетельствами (А. с. 881563, 1428978 и 1128139, СССР).

Большое значение в деле совершенствования автомобиля имеет изучение взаимодействия шин с дорогой, в частности, при их прямолинейном качении. В этих целях специалистами кафедры изготовлен, испытан и внедрен самодвижущийся стенд — шинный тестер (рис. 4), который позволяет исследо­вать зону неустойчивого качения колеса в тормозном и тя ­говом режимах. Кроме того, на барабанном с бетонной по­верхностью стенде определяются характеристики увода. По результатам испытаний практически всех отечественных иВологодская областная универсальная научная библиотека

www.booksite.ru

многих зарубежных шин сформирован обширный банк дан ­ных на магнитных носителях ЭВМ, который широко исполь­зуется промышленностью.

Исследование плавности хода автомобиля и его виброза­щиты ведется группой аспирантов и инженеров под руко-

^ водством канд. техн. наук И. С. Степанова. С использованием сложной математической модели, имитирующей автомобиль как многомассовую пространственную колебательную систему и реализованной на ЭВМ, отрабатываются методики выбора характеристик упругости и демпфирования подвесок, а так­же элементов виброзащиты автомобиля, оценивается влияние кинематики подвесок на формирование продольных и попе­речных динамических воздействий на него. Некоторые ре­зультаты работ уж е использованы в легковых автомобилях ЗИ Л .

В начале производства автомобилей АЗЛК-412 наблюда­лись частые поломки картерных деталей трансмиссии из-за

высокого уровня амплитуд изгибных колебаний. Специалисты кафедры кандидаты техн. наук П. П. Лукин и В. В. Сереб­ряков предложили (А. с. 436758 и 436759, СССР) пути ре­шения этой проблемы (вывод резонансной частоты изгибных колебаний за пределы эксплуатационных реж имов). Еще од­но решение касается автомобиля АЗЛК-2141: для него при активном участии В. В. Серебрякова удалось очень быстро и удачно выбрать конструкцию и типоразмер карданных ш ар­ниров трансмиссионных валов привода передних колес, ис­пытать их на специально созданном стенде (А. с. 974186 и 1019256, СССР).

Д аж е такой короткий перечень разработок специалистов кафедры свидетельствует: сделано и делается немало. П ри­чем здесь обнаруживается хорошая закономерность — трудить­ся на конечный результат, с точки зрения как подготовки специалистов, так и совершенствования автомобильной тех­ники.

У Д К 629.113-592

Новое в тормозных системах грузовых автомобилей и автобусовКанд. техн. наук Н. Л. ВЛАДИМИРОВ, И. В. ТУРБИН

П ЕЦ И А ЛИ С ТЫ кафедры «Автомо- били» Московского автомеханиче­

ского института в течение ряда лет ис­следуют и на этой основе разрабаты ва­ют новые тормозные механизмы и тор­мозные приводы АТС, особенно для

Рис. 1. Д и ско вы й тормоз, уст ановленны й на стенде

Рис. 2. Д и ск о в ы й тормоз (а — ви д сверху, 6 — винтовой п риводн ой м ехан изм , в — авто­

матический регулят ор зазора):1 — р еак ти вн ая б ал к а ; 2 — н ап равляю щ ая т я ­га ; 3 — тормозной диск ; 4 — акти вн ая б алка; 5 — торм озн ая кам ер а ; 6 — ш ток; 7 — ры чаг; 8 — п ервичная торм озн ая колодка; 9 — вторич­н ая торм озн ая колодка; 10 — толкатель; 11 — корпус; 12 — винт; 13 — п руж и н а; 14 — к у л а ч ­ки; 15 — возвратн ая пруж и н а; 16 — приводной вал; 17 — кры ш ка; 18 — п аз; 19 — ролик; 20 —

п руж и н а; 21 — обойм а; 22 — гн езда

грузовых автомобилей и автобусов. В частности, такие их элементы, как дис­ковые тормозные механизмы и регуля­торы тормозных сил, потому что на отечественных автомобилях большой грузоподъемности и автобусах с пнев­матическим тормозным приводом дис­ковые тормоза до настоящего времени не используются, а регуляторы (типа «Вестингауз») хотя и применяются, но обладают существенным недостатком: их характеристика весьма далека от оптимальной.

Например, кафедрой в свое время были созданы (рис. 1 ) конструкции пе­реднего дискового тормоза (для автомо­билей ЗИ Л-130 и КамАЗ-5320). Их ха­рактерная особенность — наличие «пла­вающей» скобы, вентилируемого тормоз­ного диска, двойного клинового разж им­ного механизма с автоматической регу­лировкой зазора. Скоба состоит из ак­тивной и реактивной балок, связанных между собой направляющими тягами, работающими только на растяжение. Она полностью разгружена от действия тормозного момента, который восприни­мается суппортом тормоза, связанного с фланцем поворотного кулака. Отдель­ные элементы и узлы дискового тормо­за (его характеристики приведены в таблице) защищены авторскими свиде­тельствами (А. с 1178642, 1196556,1323789, 1383034, СССР).

Испытания опытных образцов обоих вариантов дискового тормоза показали более высокую стабильность его основ­ных характеристик (силовой, скорост­ной, температурной), чем у существую­щих барабанных тормозов, его масса меньше на 25%. Один из опытных об­разцов демонстрировался на ВДНХ СССР, где завоевал бронзовую ме­даль, а такж е на международной вы ­ставке в СРВ.

П ара'м етр З И Л -130 КамАЗ-5320

Расчетны й тормозной 10,5 17,5мом ент, кН*мУгол кли н а , гр а д 6 6Р а д и у с диска., м:

0,205 0,205наруж н ы йвнутренний 0,13 0,13

М атериал :торм озного дискаторм озны х н акл ад о к ФК-16Л

М асса, кг 39,4 52,1

Создана такж е конструкция перед­него дискового тормоза для нового городского автобуса ЛиАЗ-5256. Ее ха­рактерная черта — максимальная уни­фикация с элементами серийно выпус­каемого барабанного тормоза для ав-

А -Ао - Б

19 20 21

■

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

И 8

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

тобусов. В конструкции сохранены те ж е ступица колеса, фланец поворотно- т кулака, приводные клиновые меха­низмы.

В последнее время в мире возрос ин­терес к винтовым приводным механиз­мам тормозов, у которых хотя и меньшее КПД, но выше надежность, ниже тре­бовательность к точности изготовления. В МАМИ такой механизм тоже разра­ботан (рис. 2 ). Он оказался настолько оригинальным, что на него выдано ав­торское свидетельство (А. с. 1323789, С СС Р).

Рис. 3. Регулят ор тормозных сил:1 — ограничитель; 2 — атм осф ерны й вывод; 3 — п руж и н а; 4 — полость под порш нем; 5 — к л ап ан ; 6 — труб ка ; 7 — входной вы вод; 8 — корпус; 9 — полость н ад порш нем; 10 — пор­ш ень; 11 — толкатель; 1 2 — вставка; 13 — вы ­

ходной вы вод

Тормоз при затормаживании колес работает следующим образом.

С жатый воздух от тормозного крана по трубопроводам поступает в полость над диафрагмой тормозной камеры 5. Д иаф рагм а при этом движется вниз и передает усилие через шток 6, рычаг 7, приводной вал 16, кулачки 14, обой­му 21 на винт 1 2 , перемещающий тол­катель 10 который, в свою очередь, прижимает первичную тормозную ко­лодку 8 к тормозному диску 3. Возни­кающее реактивное усилие через кор­пус 11, крышку 17 и направляющие тя ­ги 2 передается на реактивную балку 1, и она, двигаясь, прижимает к тор­мозному диску 3 колодку 9.

При оттормаживании рычаг 7 под действием возвратной пружины 15 воз­вращ ается в исходное положение, вра­щ ая при этом приводной вал 16 по ч а ­совой стрелке тож е в исходное поло­жение. Он поворачивается независимо от поворота обоймы 21, так как кулачки 14 выходят из зацепления с гнездами 22 обоймы 21, прижимаясь к пружинам 13. Обойма 21 роликами 19 и пружина-

I „ ми 20 такж е поворачивается по часовой 1 ^ стрелке, вращ ая винт 12. В результате

толкатель 10 отходит от колодки 8 в исходное положение. Тормозные колод­ки 8 и 9 освобождают диск 3.

Автоматический регулятор зазора тор­мозного механизма работает так. При рабочем ходе вал 16 поворачивается против часовой стрелки; при этом ку­лачки 14, находящиеся в гнездах 22 обоймы 21, поворачивают на тот же угол обойму, которая вывертывает винт 12 из толкателя 10 и перемещает по­следний к тормозному диску 3. В слу­чае, если зазор между колодками и диском увеличивается в результате из­носа тормозных накладок, угол пово­рота обоймы 21 тоже возрастает и ста­новится больше шага между пазами 18, в результате чего ролики 19 выходят из пазов 18, не мешая дальнейшему по­вороту обоймы 21 на больший угол и, соответственно, дополнительному пере­мещению толкателя 10 в сторону ко­лодки 8.

При оттормаживании колес обойма 21 теряет силовое взаимодействие с приводным валом 16 и поворачивается по часовой стрелке (при помощи роли­ков 19 и пружин 20), несколько сме­щая толкатель 10 от тормозной колод­ки 8, тем самым компенсируя износ накладки, т. е. ставит толкатель 10 в положение, соответствующее номи­нальному зазору.

Как уже упоминалось, на грузовых автомобилях и автобусах устанавлива­ется регулятор тормозных сил «Вестин- гауз», который обладает определенны­ми недостатками. Естественно, специа­листы кафедры не могли не попытать­ся избавиться от них. Результатом по­пыток стала конструкция (рис. 3) ре­гулятора, наиболее полно удовлетво­ряющего международным требованц-! ям по выходной характеристике (А. с 914362, СССР).

Его работа заключается в следую­щем.

При торможении сжатый воздух под­водится к выводу 7 регулятора и воз­действует на верхнюю часть поршня 10, заставляя его переместиться вниз. Одновременно сжатый воздух по труб­ке 6 поступает в полость 9 над порш­нем толкателя 11 и перемещает его вниз, сжимая пружину 3, предваритель­ное сжатие которой зависит от вели­чины осевой нагрузки. При перемещении поршня 10 вниз клапан 5 прижимает­ся к толкателю и закрывает отверстие в нем, тем самым разобщ ая вывод 13 с выходом в атмосферу. При дальней­шем движении поршня седло отрывает­ся от клапана 5, и сжатый воздух из вывода 7 через открывшееся седло и отверстия в направляющей поршня по­ступает в вывод 13 и далее — к тор­мозным камерам колес. Одновременно сжатый воздух, находящийся в полос­ти, через диафрагму давит на пор­шень 10 снизу, а при достижении в выводе 13 давления, отношение кото­рого к давлению к выводе 7 соответст­вует отношению активных площадей верхней и нижней сторон поршня 10, поднимается вверх до момента посад­ки клапана 5 на седло поршня. Поступ­ление сжатого воздуха к выводу 13 прекращается. Так обеспечивается сле­дящее действие поршня.

Активная площадь верхней стороны поршня всегда остается постоянной, нижней стороны — постоянно меняется из-за изменения взаимного расположе­ния наклонных ребер движущегося поршня и неподвижной вставки 12.

Положение поршня относительно встав­ки зависит от положения толкателя, а оно — от соотношения сил, действую­щих на поршень толкателя сверху и снизу. При этом величина силы, дейст­вующей сверху, пропорциональна вели­чине входного давления и активной площади верхней стороны поршня тол­кателя, которая постоянна. Сила, дей­ствующая на поршень толкателя снизу, равна силе упругого сж атия пружи­ны 3 (эта сила зависит от перемеще­ния ограничителя 1, связанного приво­дом с мостом, и, следовательно, про­порциональна прогибу подвески моста). Чем ниже опускается толкатель 11, а значит, и поршень 10, тем больше ста­новится активная площадь нижней сто­роны поршня. Поэтому при крайнем нижнем положении толкателя (мини­мальная осевая нагрузка) разность давлении сж атого воздуха в полостях 4 и 9 наибольшая, при крайнем верхнем его положении (максимальная осевая нагрузка) давления выравниваются. Т а­ким образом регулятор автоматически поддерживает на выводе 13 и в связан­ных с ним камерах рабочей тормоз­ной системы давление сж атого возду­ха, обеспечивающее тормозную силу в соответствии с осевой нагрузкой и з а ­данным входным давлением.

При оттормаживании давление в вы­воде 7 падает. Поршень 10 под дей­ствием сжатого воздуха (давит на не­го через диафрагму снизу) перемещает­ся вверх и отрывает клапан от седла толкателя. Сжатый воздух из вывода 13 поступает через отверстия в направ­ляющей поршня в отверстие толкателя и через вывод 2 — в атмосферу.

Регулятор работает в функции двух параметров, что дает возможность полу­чить нелинейную выходную характерис­тику, максимально приближающуюся к идеальной, более рациональное, чем у «Вестингауза», распределение суммар­ной тормозной силы меж ду осями АТС и, как следствие, повышает их устойчи­вость при торможении.

Н а кафедре, кроме того, созданы: конструкция регулятора, обеспечиваю­щего высокую эффективность тормож е­ния при обрыве привода регулятора (А. с. 982947, С С С Р ); конструкция (А. с. 1178642, С СС Р), предназначен­ная для автобусов с пневматической подвеской.

Но специалисты кафедры занимались не только чисто конструкционными де­лами: многое они сделали и в обла­сти теоретических исследований. При­мер тому — математическая модель ди­намических процессов в пневматиче­ском тормозном приводе, учитывающая скорость потока сж атого воздуха, по­тери его энергии при дросселировании и теплообмене. Эта модель дает воз­можность оценивать характеристики ди­намических процессов в агрегатах пнев­матического привода без предваритель­ного определения опытных поправочных коэффициентов, т. е. значительно сокра­тить время проектирования, объем эк­спериментальных и доводочных работ.

Создается на кафедре и оригиналь­ное исследовательское оборудование. Например, стенд для проверки и испы­таний отдельных элементов пневмати­ческих аппаратов и узлов пневмопри­вода тормозов.

Экономический эффект от внедрения разработок кафедры уже составил 370 тыс. руб.Вологодская областная универсальная научная библиотека

www.booksite.ru

У Д К 629.113-593

Системы рекуперации энергии. Замыслы и реалииКанд. техн. наук В. В. СЕЛИФОНОВ,А. М. ФИРОНОВ

ГЛ Д Е Я рекуперации энергии тормо- * * ж ения автотранспортных средств:, особенно городских, привлекает специ­алистов тем, что ее реализация позво­лит заметно улучшить их топливную экономичность и экологические показа­тели. Поэтому и работы в этой обла­сти ведутся во многих странах. И сво­дятся они в основном к попыткам соз­дать комбинированную энергетическую установку, состоящую из двигателя внутреннего сгорания и маховичного или гидрогазового аккумулятора энер­гии торможения. Однако дело пока не идет дальш е опытных образцов город­ских автобусов. Потому, что ож идае­мого эффекта получить не удается.' Главным образом, из-за больших по­терь энергии в трансмиссии накопите­ля. В связи с этим возникает вопрос: возмож на ли практическая реализация эффективных систем рекуперации во­обще? И второй: если да, то при к а­ких условиях и как?

Чтобы ответить на первый из них, т. е. оценить возможность экономии топлива на городском автобусе, обору­дованном рекуператором энергии тор­можения, скажем, в условиях движения г. Москвы, на кафедре «Автомобили» МАМИ были проведены специальные исследования, в ходе которых рассчиты­валась зависимость топливной эконо­мичности такого автобуса от эффектив­ности трансмиссии накопителя рекупе­

рированной энергии. Объектом исследо­вания был взят микроавтобус РАФ- 2203 — городское маршрутное такси.

Потери в трансмиссии накопителя] учитывались дваж ды: при накоплении энергии и при ее отдаче. Пр этом изучался «крайний» случай: принима­лось, что в накопитель перекачивается вся энергия торможения автомобиля до полной остановки. Расход топлива под­считывался на ЭВМ для трех случаев: на режиме торможения двигателем;, при движении с постоянной скоростью; на режиме разгона. Он сравнивался с теми расходами, которые характерны для микроавтобуса либо со стандарт­ной трансмиссией, либо со стандартной трансмиссией и устройством «Стоп— старт», либо оборудованного системой рекуперации совместно с устройством «Стоп-старт». (Предусматривалось, что устройство «Стоп-старт» отключает по­дачу топлива в двигатель не только на остановках, но и на режимах тор­можения двигателем.)

Путевой расход топлива, полученный расчетным путем для обычного авто­мобиля РАФ (17,4 л/100 км), сравним с фактическими расходами для марш­рутных такси г. Москвы (17,7 л/100 км). Эти данные показывают, что матема­тическая модель расхода топлива до­статочно точно описывает реальный процесс.

Результаты расчетов говорят о сле­дующем: применение рекуператора,суммарный К П Д трансмиссии которого равен 0,5, при движении микроавтобу­са по ездовому циклу МАМИ «Центр города» дает экономию топлива, равную 14— 15%. В то время как более простая по устройству и гораздо меньшая по массе система «Стоп-старт» экономит 18% топлива. Такой ж е эффект реку­ператора при суммарном К П Д транс­миссии накопителя, равном 0,55. Значит, в этих случаях рекуператор явно не­конкурентоспособен по отношению к си­стеме «Стоп-старт» — как минимум до К П Д своей трансмиссии, равного 0,55.

О днако по мере роста К П Д трансмиссии картина меняется. Например, ^при К ПД,составляющем 0,7, уж е можно ожидать, что рекуператор сэкономит до 26% топлива:, тогда как система «Стоп-старт» — те ж е 18%. И эта закономерность сохраняется по мере дальнейшего роста К П Д : при 0,8 — 32% экономии, при 0,9 — 37. Применение ж е обеих систем одновременно позволит увеличить экономию топлива для каждого из К П Д трансмиссии накопителя еще примерно на 8 %.

Из результатов расчетов вытекают очень важные практические выводы. Первый из них состоит в том, что рекуперация энергии торм ож ения— дело вполне реальное,, выполнимое уж е при ныне существующих типах трансмиссий. Второй вывод: рекупе­раторы экономически целесообразны лишь тогда, когда затраты средств на их изго­товление и энергии на перевозку их собственной массы в сумме меньше аналогичных затрат, скажем, на ту ж е систему «Стоп-старт» (имеются в виду затраты, соотнесен­ные к эффективности использования). Третий: совмещение (одновременное приме­нение) двух систем позволяет значительно увеличить экономию топлива. Рассмот­рим, возмож но ли эти.

Исследования, тож е выполненные в МАМИ, показывают, что для схем комбини­рованных энергетических установок с маховиковым накопителем из всех типов бес­ступенчатых приводов наилучшие массогабаритные показатели и динамические к а­чества обеспечивает гидропривод объемный. Однако с ростом передаваемых мощ ­ностей в гидропередачах, выполненных по традиционной схеме «насос-мотор» (пол­нопоточные), растут массогабаритные показатели и падает КПД. Выход из положе­ния видится в использовании объемного гидропривода в регулируемой ветви двухН поточной передачи: при правильном выборе схемы трансмиссии такой вариант позво-3 З а к . 224

И. М. ЛЕНИН

Идеи Игоря Михайловича Ленина (1905—1978 гг.) легли в основу ряда разделов теплового расчета автомо­бильных и тракторных двигателей.Он разрабатывал фундаментальные проблемы теории автотракторных двигателей и процессов карбюра­ции, в частности, газообмена в че­тырехтактных двигателях. Им выдви­нуты принципиально новые решения в двигателестроении, на которые получены авторские свидетельства и патенты. Например, теория наполне­ния цилиндров при разных значе­ниях углов опаздывания закрытия впускного клапана и длин впускного трубопровода, широко используемая при создании новых двигателей.

На протяжении 30 лет И. М. Ле­нин возглавлял кафедру «Автомо­бильные и тракторные двигатели» МАМИ. Им создана научная школа, из которой вышло более 55 канди­датов и докторов наук — ведущие ученые и специалисты двигателе- строения нашей страны и ряда брат­ских социалистических стран.

И. М. Ленин — автор свыше 100 научных трудов, в том числе 15 учеб­ников для высшей школы; его ра­боты переведены на иностранные языки.

В течение многих лет он был чле­ном научно-технического совета Мин- автопрома, поддерживал тесные связи с автомобильными и мотор­ными заводами, консультируя при разработке, исследовании и оценке технического уровня выпускаемых ими изделий. Выступал с лекциями по истории отечественного и зару­бежного двигателестроения, актуаль­ным вопросам развития науки и тех­ники не только на предприятиях от­расли, но и в Политехническом му­зее, на факультете автомобилестрое­ния Народного университета научно- 1 технического прогресса. 1

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Б. С. ФАЛЬКЕВИЧ

14

Борис Семенович Фалькевич — ав­торитетный ученый-автомобилестрои­тель, автор более 100 научных тру­дов по теории испытаний и расчету автомобиля. Особое признание по­лучили его учебники и учебные по­собия «Теория, конструирование и расчет автомобиля», «Испытание ав­томобиля», «Расчет на прочность шасси», «Теория автомобиля», тео­ретические работы «Тепловые каче­ства автомобиля при неустановив- шемся режиме работы двигателя», «Динамика и экономика неустано- вившегося движения и оптимальные режимы работы автомобиля», «Ана­лиз торможения и требования к тормозным качествам автомобиля», «Исследования управляемости авто­мобиля с антиблокировочным уст­ройством». Многие из них переведе­ны на чешский, венгерский, китай­ский и другие языки, а результаты исследований внедрены на АЗЛК, ВАЗе, КамАЗе.

Он разработал новую систему ме­тодов экспериментальной оценки эксплуатационных качеств, универ­сальную методику расчета топлив­ной экономичности автомобиля при движении в заданных циклах, широ­ко используемые в практике.

Более четверти века Б. С. Фаль­кевич возглавлял кафедру «Автомо­били» МАМИ. Долгое время был председателем автомобильной сек­ции Совета по безопасности движе­ния при Государственном комитете по науке и технике, членом научно- технического совета Минавтопрома, ректором Народного университета московских автомобилистов, приз­нанного одним из лучших народных университетов страны.

Труд ученого отмечен орденами Трудового Красного Знамени и Крас­ной Звезды, ему присвоено звание «Заслуженный деятель науки и тех­ники РСФСР».

ляет снизить габаритные размеры и массу привода, создает возможность работы пр,И высоких К ПД. Гидропривод в этом случае передает только часть всей мощности) подводимой к входному валу трансмиссии. Д ругая же ветвь, механическая, передает' основной поток мощности. Разделение или суммирование мощности осуществляется при помощи дифференциалов. Причем, судя по описаниям патентов, зарубежные ис­следователи делают это двояким образом: либо мощность разделяется на валу основной трансмиссии автобуса при помощи передачи постоянного зацепления, а ф суммируются потоки мощности при помощи дифференциала и передаются на вал маховика; либо дифференциал замыкает потоки мощности на вал основной тран ­смиссии, тогда разделение происходит на валу маховика (фирмы МАН, «Даймлер- Бенц» и др.).

Эксперименты, поставленные в МАМИ на стендовой установке, имитирующей ав ­томобиль РАФ с системой рекуперации энергии, выявили существенные недостатки такого рода схем. В частности, при «перекачивании» энергии в прямом и обратном! направлениях дифференциал оказывается либо на входе двухпоточной передачи, либо на выходе. Причем в первом случае К П Д всего привода ниже, чем во втором, н зависимость общего передаточного числа всей трансмиссии от передаточного числа: регулируемой гидропередачи имеет нелинейный характер, что затрудняет реализацию автоматического управления режимами торможения и разгона автомобиля. Значи­тельные потери наблюдались и в муфтах сцепления в моменты подключения транс- смиссии накопителя.

Недостатки, однако, устранимы. В МАМИ разработана оригинальная схема транс­миссии комбинированной энергетической установки с маховичным аккумулятором, которая тоже построена по принципу разделения потоков мощности. Одна ее ветвь включает (см. рисунок) объемную гидропередачу с регулируемыми насосом 5 и мотором 2, два (1 и 3) дифференциальных механизма, два звена каж дого из ког торых замыкают механическую и гидравлическую ветви с двух сторон. Третье звено 4 первого из дифференциалов кинематически связано с валом основной трансмиссии, а третье звено 6 второго —> с валом меховика. Предусмотрена возможность принуд дительного блокирования дифференциалов.

В предлагаемой схеме при передаче энергии в прямом и обратном направлениях удается реализовать тип трансмиссии с дифференциалом на выходе, блокируя вход­ной, ближний к источнику энергии дифференциал, а такж е избавиться от нелинейного закона изменения передаточного числа трансмиссии. Кроме того, трансмиссии с диф ­ференциалом на выходе имеют еще одно важное свойство: в сочетании с реверси­руемой гидропередачей возможно бесступенчатое регулирование трансмиссии из по­ложения, когда передаточное число трансмиссии накопителя равно нулю. Иными словами, источник энергии и потребитель кинематически связаны, но передачи энер­гии не происходит (чему соответствует передаточное число гидропередачи, р авн ое—I 1/К, где К — постоянная дифференциала. Используя это свойство, можно исклю­чить работу буксования сцепления в моменты согласования частот вращения валов' трансмиссии автомобиля и маховика накопителя, что позволит снизить потери в приводе. Правда, в области отрицательных значений передаточных чисел гидропере­дачи (в диапазоне— 1/А -н 1 — 2 К ), в принципе, возможна перегрузка гидравлической ветви циркулирующей мощностью, а значит, и высокие потери в приводе. О днако ее удалось избежать путем выбора интенсивности регулирования передаточного числа гидропередачи в этом диапазоне. Найден такж е закон регулирования гидропередачи в зависимости от интенсивности движения транспортного средства.

Проблемы, понятно, не исчерпываются рассмотренными. Не менее важны и вопро­сы управления комбинированной энергетической установкой. Например, связанные со сложностью согласования совместной работы двигателя внутреннего сгорания и м а­ховика накопителя. Ясно, что управление должно быть обязательно автоматическим.В МАМИ существует своя точка зрения на то, как этого добиться.

Приверженцы гибридных комбинированных энергетических установок утверждают, что двигатель должен постоянно работать в оптимальном режиме. При этом избытки ,1 мощности двигателя или тормозящего автобуса накапливаются в маховике, а в случае разгона недостаток тягового момента от двигателя покрывается за счет маховика. Специалисты ж е МАМИ считают: рекуперативное торможение, остановку и последующий разгон автобуса от маховика нужно выполнять при неработающем двигателе, причем последний должен включаться лишь при минимально допустимой частоте вращения маховика. Благодаря этому пропускаются самые неэкономичные и токсичные режимы работы, что позволит улучшить экологическую обстановку на пе­рекрестках и автобусных остановках. И не только считают, но и разработали систе­му управления, которая по сигналам от датчиков, установленных на ведущих ко­лесах автобуса и маховике накопителя, отключает и подключает двигатель. Интен­сивность торможения и разгона, а такж е закон регулирования реализуются педалями тормоза и акселератора. Чтобы не разрывался поток мощности при переходе с при­вода маховика к приводу от двигателя, мощность на валу трансмиссии автомобиля' нужно привести в соответствие с мощностью двигателя. Чтобы учесть довольно слож ­ный алгоритм управления, необходим центральный процессор для обработки данных от датчиков двигателя, трансмиссии, маховика, ведущего колеса, педалей водителя.

На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований сейчас в МАМИ разрабатывается проект большого городского автобуса с комбинированной силовой установкой. В качестве основных узлов трансмиссии накопителя предпола­гается использовать объемный гидропривод ГСТ-90 и элементы стандартных агрега­тов, выпускаемых отечественной промышленностью к автомобилям «Урал», КамАЗ и др.

Итак, на поставленные выше вопросы ученые Московского автомеханического ин­ститута ответ дают положительный. Вместе с тем рекуперация энергии тормож ения—■ не панацея, а лишь одно из возможных средств улучшения экономических и эю - логических свойств городских автотранспортных средств, главным образом автобу­сов. Причем средство, которое по своей эффективности неоднозначно: оно при некоторых условиях может уступать другим, более простым и дешевым. Поэтому и относиться к нему нужно соответствующим образом: внедрять лишь тогда и там, когда и где доказано его неоспоримое преимущество. И — продолжать работу по совершенствованию схем и конструкций систем рекуперации.

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

УДК 629.113.001.4:658.13.08

Чтобы фронтальный удар становился безопаснееКанд. техн. наук Н. А. КРАМСКОЙ, Д. И. ФОТИНИЧ

} < Ь РО Н ТА Л ЬН О Е столкновение — са- мое распространенное и тяжелое по

своим последствиям дорожно-транспорт­ное происшествие. Поэтому конструкто- ды, модернизируя или создавая новое автотранспортное средство, стараются сделать его конструкцию максимально безопасной для водителя и пассажиров именно при этом виде стоклновения.

Степень такого соответствия проверя­ется экспериментально-натурными испы­таниями, путем соударения конструкции с железобетонной тумбой. Они, понят­но, дороги, длительны и, главное, мало- вариантны: ведь чтобы испытать не­сколько вариантов конструктивного ис­полнения того или иного узла кузова, нужно разбить столько ж е кузовов. О т­сюда — повсеместный рост интереса к теоретическим исследованиям процесса столконовения. В частности, к математи­ческому его моделированию и исследова­ниям моделей при помощи ЭВМ.

Занимаю тся этим многие, в том числе и специалисты МАМИ. Ими, например, совместно со специалистами А ЗЛ К про­ведены расчетно-экспериментальные ис­следования характеристик пассивной без­опасности легкового автомобиля. При этом они реализовали довольно простую идею: исходные данные, необходимые для моделирования, получали в ходе стендовых испытаний элементов кузова, а такж е из статистики дорож но-транс­портных происшествий. (Кстати, именно анализ Д Т П позволил специалистам МАМИ и А ЗЛ К прийти к выводу: де­формация салона легкового автомобиля при фронтально’м столкновении всегда значительно меньше деформации и р аз­рушения его передней части. Это упрос­тило задачу моделирования, свело его к исследованию только этой части к узова ).

Процесс моделирования сводится к следую щ ему., Автомобиль представля­ется в виде плоской трехмассовой мо­дели (см. рисунок), построенной с уче­том его конструктивных особенностей: кузов заменен приведенной массой М, сосредоточенной в центре 0 масс ав­томобиля; передняя его часть представ­лена в виде набора С1— С3 деформи­руемых элементов, заменяющих раму, брызговики с лицевой панелью, крылья и капот (считается, что эти элементы воспринимают сжимающие усилия и имеют такие ж е нелинейные характе­ристики «нагрузка-перемещение», что и в случае реальной конструкции); дви­гатель в сборе со сцеплением и короб­кой передач заменен сосредоточенной массой т и соединен с кузовом дефор­мируемым элементом С\, заменяющим узлы крепления; масса П тела водителя (пассаж ира) принимается сосредото­ченной в его центре масс, а само тело — абсолютно жестким; деформируемый

4 чл/ \л л а а ^ \ л/Сг

$\ЛЛАЛЛЛЛЛ/^т

1ЛЛ/ "

/У Ч Л Л Л Л Л Л Л Л 1 777777777777777777 777777777777777777777.'

З ак . 224

элемент Съ заменяет комплект ремней безопасности безынерционного типа.

Все характеристики «нагрузка-переме­щение» деформируемых элементов С \— Съ модели получены экспериментально.

Модель имеет четыре степени свобо­ды, и ее движение описывается систе­мой из четырех дифференциальных урав­нений второго порядка. Но так как х а ­рактеристики деформируемых элементов С 1— Съ модели нелинейны, то и система уравнений нелинейна. Следовательно, решить ее можно только численными методами. Д ля этого система приведе­на к эквивалентной системе, состоящей из восьми дифференциальных уравнений первого порядка с восемью начальными условиями, и решается методом Рун- ге-Кутта, который, имея сравнительно несложную структуру, обеспечивает вы­сокую точность результатов расчета. Специально разработанная программа решения задачи на ЭВМ дает возмож ­ность получить величины перемещений, скоростей движения контрольных точек модели при ударе, а такж е перегрузки в этих точках. Она ж е позволяет решать и обратную задачу: моделировать про­цесс фронтального столкновения авто­мобиля с неподвижным препятствием при различных начальных скоростях со­ударения.

Оба эти варианта решения задачи ап­робированы на кузове автомобиля АЗЛК-2140. Установлено, что при ско­рости движения, равной 50 км/ч, рас­хождение меж ду результатами расчета и натурных испытаний по величинам перемещений контрольных точек перед­ней части кузова составляет 1 0 %, а по перегрузкам в контрольных точках — 14. Такое расхождение, если учесть, что затраты только времени в случае на­турных и расчетных исследований от­личаются во много раз, вполне допу­стимо и приемлемо для доводки серий­ных и разработки модернизированных моделей АТС.

Но моделирование обладает еще од­ним весьма существенным достоинством: оно позволяет видеть ход разрушения передней части кузова в процессе ло­бового удара, т. е. дает своего рода «киносъемку» этого процесса. Установ­лено, в частности, что скорость нара­стания деформации в процессе удара неодинакова: она максимальна в конце его. Иными словами, смятие идет с ус­корением. Однако, достигнув максимума, оно меняет знак, т. е. кузов начинает упруго восстанавливаться. И чем мень­ше смятие, тем больше его относитель­ное восстановление. Так, при скорости соударения, равной 2 0 км/ч, максималь­ная деформация передней части автомо­биля АЗЛК-2140 равна 210 мм, кото­рая затем уменьшается на 52 мм (25% ), а при скорости 60 км/ч эти цифры составляют соответственно 640 и 83 мм (13% ).

Такая разница вполне объяснима: при больших деформациях значительное чис­ло конструктивных элементов разруш а­ется или имеет большие пластические деформации, поэтому упругое восста­новление, представляющее собой сумму упругих деформаций отдельных элемен­тов, мало.

Это что касается кузова. В отноше­нии же перегрузок, т. е. безопасности

ч ел о в ек а , н а х о д я щ е г о с я В а в т о м о б и л е , к ар т и н а в ы гл я д и т н еск о л ь к о п о -и н о м у .Дело в том, что в момент изменения знака ускорения кузова человек еще продолжает по инерции перемещаться вперед, поэтому перегрузка, действую ­щая в данный момент на него, дости­гает максимума (векторы перегрузок автомобиля и человека склады ваю тся). Значит, упругое восстановление кузо­в а — фактор, способствующий травм иро­ванию человека. Поэтому конструктор, заботящийся о повышении уровня пас­сивной безопасности своего автомобиля, должен всеми доступными ему средст­вами снижать потенциальную возм ож ­ность кузова к упругому восстановле­нию, делать переднюю часть возможно менее жесткой с одновременным сохра­нением энергоемкости конструкции. Н а ­пример, предусматривать в лонж еронах и деталях «колодца» запрограммиро­ванные места образования пластических шарниров (отверстия, складки, выштам- повки и т. д.). Математическое модели­рование как раз и помогает этому: су­щественно ускоряет процесс «проигры­ша» различных вариантов и выбора н а­иболее оптимального из них. При этом следует иметь в виду, что у большин­ства автомобилей классической и перед­неприводной компоновок двигатель в процессе деформации передней части кузова оказывается зажатым меж ду препятствием и передней панелью сало­на. Таким образом, энергию удара по­глощают фактически лишь элементы, длина которых представляет собой р аз­ницу меж ду длинами передней части ку­зова и двигателя. В итоге, как показа­ли расчеты перегрузки, действующие на человека, повышаются на 10— 15%. Вы­ход из положения — в мерах, исключаю­щих заклинивание двигателя между пре­пятствием и передней панелью салона при фронтальном ударе (значительное уве­личение расстояния между двигателем и передней панелью; использование тако­го крепления, которое позволяет двига­телю при ударе перемещаться вниз, под салон, и т. д .).

Перечисленные меры — лишь часть из тех, которые предпринимаются конст­рукторами Есть, конечно, и многие другие. Например, травмобезопасные покрытия приборной панели, складыва­ющаяся рулевая колонка, увеличенный угол наклона лобового стекла, инерци­онные привязные ремни и т. п. Создан­ный экспериментально-расчетный метод тем и хорош, что дает возможность оценить вклад каждой из этих мер в общий уровень пассивной безопасности автомобиля, подобрать наиболее эф­фективное их сочетание, т. е. такой вид характеристик «нагрузка-перемещение» элементов передней части автомобиля, который снижает тяжесть последствий фронтального удара (уменьшение пере­грузок и времени их действия, предот­вращение удара об элементы салона). Причем позволяет добиться этого впол­не доступными средствами: за счет из­менения формы элементов конструкции, их материала, расположения двигате­ля (поперечное) и точек его крепления, применения наполняющихся газом в мо­мент удара мешков и т. п. И добиться с очень незначительным, по сравнению с натурными испытаниями, затратами труда, времени и денежных средств. 1 5

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

У Д К 629.113.ОСПА

Обкатку автомобиля Можно форсироватьД-р техн. наук Р. В. ВИРАБОВ, канд. техн. наук А . Н. МАМАЕВ,В. М. ПОРТУГАЛЬСКИЙ

1У" А Ж Д ЬШ автомобиль, сходящий с конвейера, долж ен проходить обка­

точные испытания, в процессе которых выявляются утечки смазывающих и ох­лаждаю щ их жидкостей, негерметичность пневмосистемы, отклонения в регулиров­ках и т. п. Д о недавнего времени они проводились преимущественно на спе­циально построенных трассах или д о ­рогах общ его пользования. Однако сейчас автозаводы стремятся дорож ­ную обкатку заменить стендовой: это и быстрее, и дешевле. Но к сож але­нию, у специалистов до сих пор нет ясности в том, какими должны быть на­грузочный и скоростной режимы стен­довых испытаний, их продолжитель­ность, чтобы эффективность была не ниже той, что при дорожной обкатке.

Этот пробел, на наш взгляд, запол­няет методология, разработанная в МАМИ применительно к грузовым, в том числе полноприводным, автомоби­лям. Рассмотрим ее.

К ак известно, основными дефектами, выявляемыми при обкаточных испытани­ях грузовых автомобилей, являются утечки смазочных и охлаждающ ей ж ид­костей в местах соединения трубопро­водов и через уплотнения. Связаны они с некачественной сборкой или изготовле­нием деталей. Чтобы дефекты прояви­лись, жидкости и соответствующие дета­ли должны нагреться, при этом пер­вые становятся более текучими, а в со­единениях вторых увеличиваются зазо ­ры. Н а нагревание тратится энергия, которую можно оценивать работой дви­гателя. Следовательно, если измерить работу двигателя, произведенную им за время обкатки автомобиля на дороге, и обеспечивать выполнение такой же работы двигателя автомобиля, обка­тываемого на барабанном стенде, то, видимо, создадутся практически одина­ковые обкаточные условия.

Эксперименты и расчеты подтверж ­дают: данное предположение верно. Но испытания на барабанном стенде имеют и еще одно достоинство: их можно фор­сировать, поскольку равенство работ при меньшем времени достигается про­стым увеличением затрачиваемой двига­телем мощности.

Такова суть. Что ж е касается кон­кретных АТС, то необходимые нагру­

1 В работе приним али активное участие С. С. М алое и В. В. Таболин.

зочный й скоростной режимы, продол­жительность обкаточных испытаний оп­ределяется на основе анализа условий и процессов, сопровождающих работу автомобиля на стенде. Вот как это де­лалось, например, дЛя автомобиля КрАЗ-260.

Работу начали с выявления специфи­ки силового взаимодействия эластич­ного колеса с беговыми барабанами и определения параметров, характеризу­ющих скоростные и мощностные потери в контакте колеса и каждого барабана (в функции действующих в этом кон­такте нормальной и тангенциальной сил). Затем найденные зависимости ис­пользовали для анализа условий рабо­ты автомобиля при обкатке его на ба­рабанном стенде (если каж дое колесо автомобиля катится по двум опорным барабанам, то эти зависимости приме­няли раздельно для каждого из двух контактов колес).

Полученная система уравнений, свя­зывающих силовые и кинематические параметры барабанов стенда и колес автомобиля при его обкатке на стенде (она, кстати, аналогична системе, со­ставленной для случая движения авто­мобиля по твердой дороге), решалась и строилась зависимость суммарной от­носительной мощности потерь на стен­де (мощность, деленная на скорость вращения барабанов) от тормозного мо­мента на нем. По этому графику, з а ­даваясь угловой скоростью барабанов и мощностью ДВС, легко определить требуемый тормозной момент Стенда, чтобы обеспечить необходимый режим обкатки. Например, согласно расчетам, при движении автомобиля КрАЗ-260 (масса 12,5 т) по горизонтальной до ­роге со скоростью 50 км/ч для преодо­ления сопротивления движению двига­тель должен развить мощность, равную 28,7 кВт (39 л. с.). Поскольку скоро­сти автомобиля на дороге 50 км/ч со­ответствует угловая скорость барабана стенда 52 с-1 , то для сохранения мощ- ностного режима двигателя необходимо, чтобы суммарная относительная мощ­ность потерь на стенде составляла 2 8 ,7 :5 2 = 0,55 кВт-с (0,75 л. с.-с). Вы­числения показывают: даж е в случае тормозного момента, равного нулю, сум­марная относительная мощность потерь на качение на стенде составляет ~ 1 кВт-с. Это означает, что при со­

хранении на стенде скоростного режима дорожных испытаний даж е при тормоз­

ном моменте, равном нулю, достигается почти двухкратное превышение мощно­сти потерь, т. е. коэффициент форси­рования испытаний, равный двум, а значит, и двойное сокращение времени обкатки. Если нужно получить на стен­де дорожную мощность потерь, т. е. иметь коэффициент форсирования, рав ­ный единице, необходимо вдвое умень­шить скорость барабанов, перейдя на более низкую передачу. Если же, со­храняя угловую скорость барабанов (52 с-1 ), взять, например, коэффициент форсирования, равный трем, то требу­емый суммарный тормозной момент на барабанах стенда составит 700 Н -м (70 кгс-см).

Таким образом, на стенде традицион­ной конструкции даж е при отсутствии тормозного момента для обкатки авто­мобиля (на том ж е скоростном реж и­ме) требуется в 2 раза большая мощ­ность, чем при движении по дороге. Следовательно, исходя из допущения, что выявляемость дефектов пропорцио­нальна работе, затраченной на преодо­ление сопротивления движению, тот же эффект, что и на дороге, можно полу­чить как минимум вдвое быстрее.

Но — если допущение верно. Чтобы убедиться в этом, были проведены срав­нительные замеры температуры смазоч­ных и охлаждающ их жидкостей в р а з­даточной коробке, в переднем, среднем и заднем мостах КрАЗ-260, его двига­теле при движении на дороге и на б а ­рабанном стенде. Оказалось, что при работе автомобиля на стенде та же температура смазки, какая наблюдается при дорожном пробеге в 60 км, дости­гается при вдвое меньшем пробеге (двигатель выходит на нормальный теп­ловой режим после 10— 15 км, в то вре­мя как на дороге это происходит после 25—30 км пробега). Число проявляю ­щихся дефектов при стендовом пробеге в 30 км даж е несколько возросло, а номенклатура сохранилась. Значит, тео­ретические предпосылки верны.

В заключение отметим, что рассмот­ренная методология определения нагру­зочных режимов барабанных стендов при обкаточных форсированных испыта­ниях может быть применена не только для КрАЗ-260, но и для других гру­зовых автомобилей. При этом, естест­венно, уравнения, связывающие кинема­тические и силовые соотношения колес автомобиля с барабанами стенда, будут иными,.

ВНИМАНИЮ ПРЕДПРИЯТИИ, ОРГАНИЗАЦИИ, КООПЕРАТИВОВ И ЧАСТНЫХ ЛИЦ!

Редакция журнала «Автомобильная промышленность» принимает рекламные ма­териалы на разрабатываемую, производимую продукцию и технологии, о выполняе­мых услугах, приеме в вузы и специальные учебные заведения и т. д, для публи­кации.

Вы должны представить: текст, напечатанный в двух экземплярах через два интервала; иллюстрации в двух экземплярах (если они необходимы); гарантийное письмо об оплате рекламы.

Адрес редакции: 103012, Москва, К-12, пр. Сапунова, 13, 4 этаж, комн. 424. Телефон: 298-89-18.

16

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

ДВИГАТЕЛИ-ОБЪЕКТ ПОСТОЯННОГО ВНИМАНИЯВ МАМИ велась и ведется большая работа, связанная с

автомобильным двигателестроением. Это прежде всего под­готовка специалистов, осуществляемая на двух кафедрах — автомобильных и тракторных двигателей и транспортных га­зотурбинных двигателей, — тысяч инженеров-двигателистов, многие из которых стали ведущими специалистами автоза­водов, крупными научными работниками и руководителями автомобильной промышленности, учебных и научных орга­низаций страны. Есть их выпускники и за пределами нашей страны: только за последние годы ими стали 60 представи­телей стран Азии, Африки и Латинской Америки.

У Д К 621.43.001.6

Резервы совершенствования ДВСКанд. техн. наук И. Я. РАЙКОВ, д-р техн. наук Я. А. СПУНДЭ

С ЕЙЧАС обе кафедры переживают время изменений и ускоренного движения вперед. В аудитории и лаборато­

рии пришла вычислительная техника. Еще в 1982— 1983 гг. введен в строй автономный учебно-лабораторный многоэтаж­ный корпус двигателей внутреннего сгорания; организованы специализированные аудитории и классы, оснащенные техни­ческими средствами обучения, наглядными пособиями и на­турными образцами основных деталей и узлов новых и пер­спективных двигателей; новые лаборатории располагают со­временными испытательными стендами, имеют свою станцию с ЭВМ, которую студенты широко используют при выполне­нии курсовых и дипломных работ; создана подвижная плат­форма с комплексом отечественной аппаратуры для определе­ния основных компонентов отработавших газов; смонтиро­вана и задействована универсальная вибронагрузочная ма­шина ЦАМ ПУ-10, предназначенная для проведения научных исследований и учебных лабораторных работ по двигателям, и т. д.

Рис. 1. П леночны й, термоанемометрический измеритель м ассового рас­хо д а во зд уха

Кафедры двигателей института готовят инженеров-конст- рукторов и исследователей с использованием современной технической базы отрасли. Например, в 1985 г. кафедра автомобильных и тракторных двигателей открыла свой фили­ал в НАМИ и на его базе начала подготовку инженеров, владеющих системой автоматизированного проектирования (С А П Р). Д ля них разработана усложненная учебная про­грамма по машинному проектированию двигателей, им чи­тают дополнительные разделы прикладной математики (тео­рию упругости, метод конечных элементов и др.). Филиалы организованы такж е на А ЗЛ К и в научно-исследовательском институте автотракторных материалов. Один из них специа­лизирован, в основном, на испытаниях двигателей, а вто­рой — на применении керамики в автомобильном двигателе- строении.

Важное направление деятельности двигателистов МАМИ — научные исследования и разработки новых конструкций для автомобильной промышленности. И здесь сделано немало.

Так, под руководством Г. П. Покровского решены многие проблемы применения электроники для управления устрой­ствами, понижающими Токсичность отработавших газов. В

Рис. 2. К ом плекс д л я изм ерен ия толщины м асляного слоя:I — усилитель ПИТС-М АМ И, 2 — катодны й осциллограф ; 3 — п отен ци о­метр; 4 — ш лейфовый осциллограф ; 5 — многопозиционный п ереклю ча­тель; 6 — двигатель; 7 — отм етчик так та впуска; 8 — отм етчик ВМТ;

9 — торм озн ая устан овка; 10 — ж гут проводов от датчи ков

частности, создана адаптивная, т. е. самоприспосабливаю- щ аяся к конкретным условиям система управления двигате­лем по критерию детонации (А. с. 907291, СССР). Она позво­ляет, сохранив принятую степень сжатия, использовать в двигателе бензин с меньшим на 5—7 единиц октановым чис­лом без риска ухудшить экологические характеристики от­работавших газов. (Система передана в НИИАЭ.)

Большой научный и практический интерес представляет и разработка пленочного термоанемометрического измерителя (рис. 1 ) массового расхода воздуха, предназначенного для электронных систем управления дозированием топлива и опережением зажигания. Он гораздо надежнее и точнее тех устройств, которые ранее использовались для таких целей. Заслуж ивает такж е внимания устройство (А. с. 717392, СССР) для испытания экономайзера принудительного холос­того хода, внедренное на Московском карбюраторном заво­де.

Модернизацией автомобильных и тракторных дизелей (улучшением цилиндропоршневой и кривошипно-шатунной

6 7 8 6

Рис. 3. О бъем ны й роторный нагнетатель:1 — пластина; 2 — подш ипник; 3 — ш кив; 4 и 10 — кры ш ки; 5 — гайки валиков; 6 — боковы е стенки; 7 — корпус; 8 — роторы; 9 — синхронизи­рую щ ая Ы естерня; / / —^установочный винт; 12 — присоединительный

ф ланецВологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Рис. 4. Безмоторный стенд д л я испытания порш ней на

термостойкость:1 — пневмоцилиндр; 2 —ш ток; 3 — тележ к а с р у б аш ­кой охлаж д ен и я ; 4 — рельс; 5 — ролик; 6 — ги льза с ру­баш кой охлаж д ен и я ; 7 — го ­ловка испы ты ваемого порш ­ня; 3 — н агреватель; 9 — стойка; 10 — галогенн ы е л а м ­

пы; 11 — ф орсунка

группы) занимается группа Ю. Н. Никитина. Ею разработа­на и внедрена методика и создан комплекс (рис. 2 ) измере­ния толщины масляного слоя в сопряжениях цилиндропорш­невой группы и подшипниках кривошипно-шатунного меха­низма. Такие измерительные комплексы переданы уже на ЯМ З, КамАЗ и Волгоградский моторный завод. Двигателе­строительным заводам даны конкретные рекомендации по' улучшению гидродинамических характеристик сопряжений «цилиндр — поршень — поршневое кольцо», в подшипниках коленчатого вала и др. В итоге на ряде заводов модернизи­рованы детали этих сопряжений. Например, на Владимирском тракторном внедрены комплектации колец и поршень с усо­вершенствованным профилем, на КамАЗе — шатун повышен­ной надежности, на ЯМ З — оптимальный режим подготовки двигателей к принятию нагрузки и т. д.

Проблемами наддува бензиновых двигателей занимается группа Г. Н. Рытвинского. Ею, в частности, в 1984 г. изго­товлен макетный образец роторного нагнетателя (рис. 3 ) для двигателя А ЗЛК-412, разработана документация на мо­дификацию карбю раторов К -126 и ДААЗ-2106, предназначен­ных для двигателей с наддувом. Изготовлены макетные об­разцы карбюраторов.

Безусловно, большую практическую значимость имеют р а ­боты группы А. В. Кострова по совершенствованию конструк­ции и повышению надежности поршней бензиновых двигате­лей. Результатом исследования температурных деформаций стал овально-бочкообразный профиль его юбки с терморегу­лирующей вставкой, почти идеально приспособленный для быстрой приработки к зеркалу цилиндра. Поршень уже внедрен на форкамерно-факельных двигателях ЗМ З и при­нят к внедрению на двигателях ЗМ З-24 и ЗМ З-53. В про­цессе исследований создан способ испытания поршней кар­бюраторного двигателя (А. с. 1008639, СССР). Ускоренным исследованиям термостойкости поршней способствует скон­струированный и изготовленный (А. с. 1012066) В. П. Бело­вым безмоторный стенд (рио, 4).

Н а кафедре автомобильных и тракторных двигателей с участием кафедр обработки металлов давлением, литейного производства и материаловедения проводится комплекс р а ­бот по повышению срока службы и улучшению качества

I

Рис. 5. М алот оксичная кам ера сгорания А Г Т Д :I — основная подача топлива; 2 — подача топлива через деж урную

| О ф орсунку; 3 — кам ера сгорани я; 4 — испаритель-гом огенизатор; 5 — по- ■ ^ д а ч а воздуха в кам еру сгорания через испаритель

поршней. Коллектив интенсив­но работает над созданием и освоением штампованных порш­ней для автомобильных и мо­тоциклетных двигателей (сов­местно с заводами КамАЗ, ЗМ З, Костровским «Моторде- таль» и д р .) : уж е организова­ны опытные участки во ВНИИ- мотопроме и на Костромском заводе «Мотордеталь».

С 1988 г. обе двигательные кафедры института перешли на подготовку инженеров более широкого профиля, владеющих методами разработки не только традиционных поршневых автомобильных и тракторных двигателей, но и перспектив­ных адиабатизированных комбинированных (турбопоршне­вых) силовых установок, комбинаций двигателей внутрен­него и внешнего сгорания, разного рода утилизаторов тепла. При этом особое внимание предполагается уделить пробле­мам экологии.

К афедра транспортных газотурбинных двигателей — один из лидеров прогресса в теории и практике успешных разр а ­боток оригинальных отечественных автомобильных газотур­бинных двигателей, а такж е создания систем турбонаддува дизелей. Ее специалисты предложили новый метод профили­рования рабочих колес центробежных компрессоров и р а ­диальных турбин (руководитель группы — С. В. М ихалев); совместно с Горьковским автозаводом обосновали прин­ципиально новую схему многорежимного АГТД, которая оп­ределила общее направление развития таких двигателей. (Значительно позже правильность выбора подтвердилась з а ­рубежным опытом.) Совместно с тем ж е заводом на каф ед­ре исследованы и созданы малотоксичные камеры сгорания с предварительной подготовкой (гомогенизацией) топливной смеси. Токсичность выбросов АГТД с такими камерами ока­зались (в полном соответствии с теорией) на порядок ниже, чем у поршневых ДВС. Более того, стало очевидным, что АГТД может стать первым практически нетоксичным теп­ловым автомобильным двигателем. В последнее время ведутся исследования и разработки нескольких перспективных схем промежуточного охлаждения сжатого воздуха в системах турбонаддува дизелей (Ю. С. Кустарев, Ю. И. Фрейман,В. Г. Белькевич); сконструирован оригинальный вентилятор, характеристики которого позволяют существенно повысить КПД системы охлаждения двигателя. Совершенно новые направления р а б о т — камеры сгорания для так называемых энергоаккумулирующих веществ, а такж е использование вы­сокотемпературной керамики в агрегатах турбонаддува ди­зелей и малых АГТД с керамической проточной частью. О перспективности последнего направления говорят такие ф ак­ты: в Японии и США уж е созданы образцы малых АГТД с керамической проточной частью, а общеевропейская науч­ная программа «Эврика» предусматривает их создание для экологически чистого легкового «автомобиля 2 0 0 0 года». В 1988 г. кафедра начала подготовку инженеров-специалис- тов по использованию керамики в автомобильном двигате- лестроении.

Как видим, коллектив двигателистов МАМИ, работая над проблемами двигателестроения, добился довольно весомых результатов. Но эти результаты были бы еще значительнее, если бы кафедрам оказывалась — своевременно и в необхо­димых объемах — помощь со стороны Минавтосельхозмаша. И прежде всего — в приобретении современной вычислитель­ной техники. Ведь ее нехватка сдерживает не только темпы научных исследований, но и (объективно) снижает уровень подготовки инженеров-двигателистов. И то и другое — пря­мые убытки для отрасли.

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

У Д К 621.43-036.5-419.8

Композиты в конструкциях двигателей нового поколенияд Д-р техн. наук Г. М. ВОЛКОВ, кандидаты Ж техн. наук В. И. ПАНИН и Г. Н. РЫТВИНСКИЙ

В И ГА ТЕЛ ЕС ТРО ЕН И Е долгие го­ды использовало исключительно ме­

таллы и их сплавы. Однако в последнее десятилетие начинают внедряться и не­традиционные материалы — неметалли­ческие и композиционные. Они позволя­ют решить назревшие задачи, в част­ности, повысить топливную экономич­ность и ресурс, снизить экологическое з а ­грязнение окружающей среды автомо­бильными двигателями.

Так, топливная экономичность улучш а­ется за счет уменьшения механических потерь в парах трения, роста энергона­пряженности процесса сгорания топлива, утилизации энергии отработавших газов и уменьшения массы самого двигателя; ресурс растет, потому что новые мате­риалы оказываю тся более стойкими к из­нашиванию, действию знакопеременных нагрузок, высоких температур и т. д.

О днако новые материалы, как прави­ло, дорож е традиционных, а гамма их физико-механических свойств — уж е. П о­этому и заменять ими традиционные ма­териалы целесообразно там, где они на­иболее выгодны. Где именно — попыта­лись определить специалисты МАМИ и ВНИИмотопрома.

Наиболее энергонаряженный фракци­онный контакт наблюдается, как изве­стно, в подшипниках коленчатого вала ДВС. В большинстве многоцилиндровых двигателей по технологическим сообра­жениям применяются подшипники сколь­жения, работающие в режиме гидроди­намической смазки. Но на практике нель­зя исключить кратковременную работу таких подшипников и в условиях сухого трения. Отсюда — нередки случаи «схва­тывания» и задиров антифрикционных слоев на основе металлических сплавов. Следовательно, новые материалы есть смысл применять, если они обеспечат работоспособность узла трения в экстре­мальных условиях, т. е. обладают доста­точно низким коэффициентом трения в кратковременном режиме сухого трения и не имеют склонности к пластической деформации при кратковременной пере­грузке. Неплохо, если теплопроводность антифрикционного материала при этом будет превосходить теплопроводность масляного слоя на его рабочей поверх­ности: это позволит использовать менее вязкие масла, что уменьшит гидродина-

Рис. 1

мические потери в зоне трения и при циркуляции масла в системе смазки ДВС. (Кстати, именно из-за низкой теп­лопроводности композиционных материа­лов с полимерной матрицей представля­ется проблематичным их применение в подшипниках коленчатого вала.)

Безусловно, большой интерес вызыва­ют керамические подшипники качения, способные работать без принудительной смазки. Тем более что обусловленное этим усложнение технологии изготовле­ния и сборки кривошипно-шатунноТо ме­ханизма на составном коленчатом валу может быть компенсировано повышением

I

Рис. 2 к ^

безремонтного прооега узла трения, а такж е технологическими и эксплуатаци­онными преимуществами отказа от ж ид­кой смазки.

Ш атун — одна из наиболее нагружен­ных деталей ДВС. Характер его нагру­жения таков, что композиционный мате­риал может работатть только будучи армированным волокнистым наполните­лем, например, алюминий с непрерывны­ми волокнами (на основе органе'- и угле­пластиков, корунда или карборунда) или с высокопрочной стальной проволокой. В этом случае масса шатуна снижается на 30% (композиты со стальной армату­рой) и даж е на 50% (композиты с поли­мерной матрицей), что соответственно уменьшает динамические нагрузки в кри­вошипно-шатунном механизме и вибра­цию (шум) двигателя.

Ш атун (рис. 1) из композиционных материалов — с неразъемной кривошип­ной головкой. Арматура, стягивающая стержень, предварительно? нагружается усилием, превышающим максимальные растягивающие рабочие нагрузки. Стер­жень шатуна должен иметь объемное ар ­мирование, а по величине модуля упру­гости его материал — превосходить м а­териал охватывающей петли. (На рис. 2

представлен вариант шатуна с разъемной кривошипной головкой, выполненный из композиционного материала.)

Детали цилиндропоршневой группы испытывают на себе действие больших термических, механических и фрикцион­ных нагрузок, величины которых во мно­гом зависят от массы деталей, точнее, инерционных сил. Чтобы уменьшить эти

Рис. з

силы, массу подвижных элементов стре­мятся сделать возможно меньшей. И ком­позиты здесь открывают огромные воз­можности. Например, днища поршней можно усиливать вставками из компози­ционного материала с металлической м а­трицей, армированной дискретными во­локнами. При этом в качестве матрицы используют поршневой сплав на основе алюминия, что облегчает технологическое совмещение вставки с металлом поршня на жидкофазном этапе процесса его и з­готовления; армиро’вание дискретными волокнами, повышающее термоцикличе­скую стойкость сплава в 4—5 раз. В ито­ге снижаются и стабилизируются темпе­ратурные деформации днища поршня, благодаря чему уменьшаются объем вред­ного пространства камеры сгорания и соответственно токсичность отработав­ших газов, обеспечивается высокая изно­состойкость канавки для первого ком­прессионного поршневого кольца.

Новые материалы позволяют делать поршень не только со вставками в дни­ще, но и вообще составным (рис. 3) с существенно отличными свойствами ма­териала головки и юбки. Последняя, из­готовленная из композита с полимерной матрицей, выгодна с точки зрения как

Рис. 4

массы поршня, так и шумности ДВС. За счет композита появляется возможность уменьшить начальные установочные за ­зоры поршня в цилиндре и, как следст­вие, снизить динамические нагрузки при его перекладке. Силы трения поршня о

Рис. 5

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

стенки цилиндра можно уменьшить, при­меняя материалы с антифрикционными свойствами. Это’, в свою очередь, позво­лит значительно уменьшить потребную интенсивность орошения зеркала цилинд­ра —• вплоть до полного отказа от ж ид­кой смазки, а значит, снизить удельную нагрузку на зеркало цилиндра от масло­съемного кольца, угар масла, токсичность отработавших газов.

Более того, при наличии материалов с хорошими антифрикционными свойствами и низким коэффициентом термического расширения (типа полимеркерамики) можно говорить даж е о бескольцево'м — лабиринтном уплотнении надпоршневого пространства, способном резко уменьшить механические потери в ДВС.

Неметаллические и композиционные материалы в деталях механизма газорас­пределения, например, в паре «кулачок — шайба толкателя» такж е снизят механи­ческие потери. Одновременно повысятся надежность и износостойкость этих де­талей. Но номенклатура деталей меха­низма газораспределения, для которых рекомендуются износостойкие компози­ционные и керамические материалы, этим

не ограничивается. Из них можно вы ­полнять толкатели, шайбы толкателей, клапаны, направляющие втулки и седла клапанов, кулачки распределительного вала. (В последнем случае потребуется новое конструктивное оформление рас­пределительного вала: его придется де­лать сборным, состоящим из полого в а ­ла и закрепленных на нем кулачков.)

Все сказанное выше — не только пер­спектива. Уже созданы и испытаны пер­вые образцы толкателей из композицион­ного материала, армированного дискрет­ными углеродными волсягаами; шайбы толкателей, выполненные из керамики (рис. 4); тарелки пружин из полимерного композиционного материала. В результа­те масса движущихся деталей механиз­ма газораспределения ДВС стала мень­ше на 15%.

Композиты с полимерной матрицей незаменимы как средство уменьшения шумового загрязнения окружающей сре­ды, связанного с работой ДВС. Об их перспективности можно судить по тако­му примеру: замена алюминиевого под­дона картера на композиционный с поли­

мерной матрицей, по японским данным, уменьшает уровень шума ДВС на 4 дБА. Из композитов можно выполнить не только поддон картера, но и такие эле­менты, как крышки механизмов газорас­пределения, привода распределительного вала, картер и другие корпусные детали (рис. 5).

Вообще ж е анализ, выполненный спе­циалистами ВНИИмотопрома и МАМИ, показал: композиционные материалы и конструкционная керамика достигли т а ­кого уровня развития, который делает реальным создание автомобильного дви­гателя нового поколения с меньшей мас­сой и лучшими показателями по эконо­мичности, токсичности и шуму. Но для этого нужно, во-первых чтобы процессы проектирования деталей, конструирова­ние композиционного материала с зад ан ­ным сочетанием свойств и технологиче­ское обеспечение его изготовления были тесно взаимоувязаны. И второе: нужны методы расчета двигателя из композици­онных материалов, а следовательно, и б а ­за для них, т. е. широкие эксперимен­тальные исследования, проводимые на современном уровне.

В НОГУ СО ВРЕМЕНЕМ

Специалисты МАМИ наряду с традиционными все боль­шее внимание начинают уделять новейшим путям в области исследований, разработки и совершенствования конструк­ций автомобилей, в числе которых — создание устройств, ос­нованных на принципах, ранее в автомобилестроении не при­менявшихся, в частности, электроники: микропроцессорных систем управления экономайзером принудительного холо­стого хода и зажигания, а в перспективе — маршрутных ком­пьютеров, антиблокировочных систем нового поколения, адаптивных систем управления силовой установкой автомо­биля и др. И немалый вклад в решение этих задач вносят специалисты МАМИ, о чем свидетельствуют помещаемые ниже статьи.

У Д К 629.113.066 + 629.113-523.8

Для развития электро- и электронного

оборудования АТСКандидаты техн. наук О. А. АКИМОВ,Р. А. МАЛЕЕВ и Ю. П. ЧИЖКОВ

О С ВЯЗИ с возросшей потребностью народного хозяйства в специалистах по автотракторному электрооборудованию в

1968 г. в МАМИ на базе кафедры «Электротехника» была об­разована кафедра «Автотракторное электрооборудование». П е­ред ее коллективом сразу ж е встала задача создания собствен­ной лабораторной базы, которая, с Одной стороны, позволила бы готовить специалистов, отвечающих требованиям производ­ства и эксплуатации АТЭ, а с другой — обеспечивала возмож ­ность проведения научно-исследовательских работ по разработ­ке более совершенных изделий. Решение поставленной задачи в то время виделось в расширении научных исследований на базе предприятий, для которых велись эти работы, и одновре­менном оснащении лабораторий кафедры необходимым обору­дованием и приборами.

Время показало правильность выбранного направления. За период 1968— 1988 гг. объем хоздоговорных работ вырос до 245 тыс. руб. в год. Окрепла материальная база кафедры. П о­явились филиалы на АТЭ-1 и в НПО «Автоэлектроника».

С 1984 г. кафедра в рамках прежней специальности начала подготовку инженерных кадров со специализацией по автома­тике, электронике и микропроцессорным средствам автомобилей и тракторов, а с 1987 г. — переподготовку кадров М инавтосель­хозмаш а по автомобильной электронике (спецфакультет).

Научно-исследовательский поиск в первые годы был сосредо­точен на аппаратуре и методах оценки рациональных свойств контрольно-измерительных приборов автомобилей в лабора­торных и дорожных условиях, а такж е принципиально новых контрольно-измерительных приборах, обладающих высокими эргономическими свойствами. Это делалось в рамках научно- исследовательских договоров с ведущими предприятиями ав ­томобильной промышленности (ГАЗ, А ЗЛ К , НАМИ, ВКЭИав- тобуспром), в результате чего были созданы электронные при­боры и их комбинации с цифровым и матричным кодированием информации на светодиодных, жидкокристаллических и ваку­умно-люминесцентных индикаторах. В 1980 г. был разработан и передан ВКЭИавтобуспрому электронный контрольно-измери­тельный комплекс, представляющий собой электронный щиток прибофов с блоком питания и аналого-цифровым преобразова­телем (рис. 1). Д ля ВКЭИавтобуспрома был выполнен такж е большой объем работ по улучшению характеристик устройств автоматического управления и контроля систем очистки лобо­вого стекла. Сотрудничество с Калужским заводом автомото­электрооборудования (КЗАМЭ) и Владимирским заводом «Ав­топрибор» по совершенствованию конструкции моторедуктора и рычагов стеклоочистителей автобусов ЛиАЗ-5256 привело к созданию образцов, которые в настоящее время выпускаются серийно.

В дальнейшем научно-исследовательские изыскания сосредо­точились на двух основных направлениях: развитие и совер­шенствование систем электроснабжения и систем электростар- терного пуска ДВС автомобилей и тракторов.

Рис. 1. Элект ронный конт рольно-измерит ельный ком плекс

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

I

Работы по системам электроснабжения проводятся в боль­шинстве случаев комплексно, когда уделяется внимание как ге­нераторам, регуляторам напряжения, так и устройствам, обе­спечивающим улучшение качества электроэнергии. Например, совместно/ с Алтайским заводом тракторного электрооборудо­вания (АЗТЭ) и НПО «Автоэлектроника» оптимизируются кон­струкции, повышаются технологичность и ресурс генераторных установок, снижается себестоимость. Пример тому генерато­ры 69.3701 и 70.3701 (заменяют генераторы 15.3701 и 12.3701) с высокими удельными показателями (см. таблицу).

Генератор 69.3701 15.3701 70.3701 12.3701

М ощ ность, Вт Н ом и н альн ое напряжен,

100014

100014

100028

100028

ние, ВЧ асто та вращ ен и я , м и н - 1 М асса без шкивам кг 85%-й ресурс, мото-ч

45007 ,0

10000

450010

8000

45007,0

10000

450010

8000

Новые генераторы 69.3701 и 70.3701 (рис. 2) представляют собой бесщеточные индукторные машины с электромагнитным возбуждением и встроенными выпрямителем и интегральным регулятором напряжения. В пазах их ротора расположены по­стоянные магниты, обеспечивающие стабильное самовозбуж де­ние. Генераторы могут работать в схемах с аккумулятс/рной батареей и без нее, они не требуют какого-либо обслуживания, аккумуляторная батарея на них не разряж ается.

Ведутся такж е исследования и в области совершенствования систем электроснабжения на два уровня напряжения. В част­ности, изучены различные варианты, включая генераторы с двумя независимыми обмотками на статоре (12/24 В и 24/48 В), умножители напряжения на конденсаторах, устройства для

а

Рис. 3. Система элект роснабж ения на д ва ур о вн я напряж ения: а — с двухобм оточны м генератором и регулятором н ап ряж ен ия с двум я входны м и к ан ал ам и ; б — трехф азны м конденсаторны м умнож ителем н ап р яж ен и я ; в — с переклю чением аккум уляторны х батарей с п ар ал ­

лельного соединения на последовательное

поддержания напряжения в заданных пределах. Результатом стали две системы электроснабжения на два уровня напряж е­н и я — на основе многообмоточного генератора и с примене­нием многофазного конденсаторного умножителя напряжения (рис. 3). Они предназначались для замены ненадежной тради­ционной системы электроснабжения, в которой повышенное н а­пряжение образуется за счет переключения аккумуляторных батарей с параллельного соединения на последовательное. О д­нако первая не прошла, хотя и обладает высокими массово­габаритными показателями (для получения энергии дополни­тельного уровня напряжения не требуется дополнительных преобразователей); у нее низкая стабильность дополнительного уровня напряжения, что требует применения сравнительно д о ­рогостоящего регулятора напряжения. Вторая ж е полностью себя оправдала: большая удельная емкость конденсаторов, простота конструкции преобразователя обусловливает высокие степень надежности, стабильность напряжения по дополни­тельному уровню и малую себестоимость системы.

При выполнении работ по двухуровневым системам электро­снабжения применялся принципиально новый метод их анали­за — по схемам замещения, с использованием для расчета уни­версальной программы анализа нелинейных радиоэлектронных схем, который позволяет оценивать работу систем как по мгно­венным, так и по средним токам и напряжениям.

Н ад повышением качества электроэнергии на автотранспорт­ных средствах кафедра трудится с 1983 г. Так, для уменьшения пульсации выпрямленного напряжения создаются многофазные

Рис. 4. Стабилизатор-фильтр д л я защиты от им пульсны х перенапряж е­ний

вентильные генераторы (в том числе в виде обращенной ма­шины), что позволяет уменьшить величину пульсаций выпрям­ленного напряжения на 10—20%. Той ж е цели служит дина­мический стабилизатор-фильтр (рис. 4), испс/льзование которо­го в системе электроснабжения существенно повышает качест­во электрической энергии в переходных режимах, обеспечивая максимальные перенапряжения не выше 16— 17 и 32—33 В (соответственно для систем электроснабжения с номинальным напряжением 14 и 28 В). В статических режимах пульсации выпрямленного напряжения снижаются в 5— 10 раз.

В области систем электростартерного пуска ДВС усилия ка­федры сосредоточены на методах и программах расчета на ЭВМ стартерных электродвигателей. При этом автоматизировались как поверочный расчет стартера, так и проектный расчет систе­мы электростартерного пуска в целом. О качестве разработок говорит такой факт; программы поверочноТо и проектного рас­чета стартерных электродвигателей с электромагнитным воз­буждением и возбуждением от постоянных магнитов внедрены на АТЭ-1, в НПО «Автоэлектроника», на АЗТЭ, Херсонском электромашиностроительном заводе, широко использовались при проектировании новых стартерных электродвигателей с более высокими удельными показателями, оптимально удовлет­воряющих требованиям по пуску автотракторных двигателей в различных усло'виях. (В частности, при их помощи изготовлен стартерный электродвигатель ЭС-22 мощностью 22 кВт для дизелей.) Более того, программы расчета стартерных электро­двигателей и вольт-амперных характеристик аккумуляторных батарей стали основой отраслевс/й комплексной САПР систе­мы электростартерного пуска ДВС.

Есть успехи и в создании систем пуска с емкостными нако­пителями энергии: сотрудниками кафедры получено 19 автор­ских свидетельств. В том числе на системы на низкое (12 В) и высокое (300 В) напряжения со стартерными электродвигате­лями различных типов.

Сотрудники кафедры тесно взаимодействуют с предприятия­ми и организациями отрасли. Например, совместно с АТЭ-2 ве­дут работы по’ совершенствованию элементов и системы заж и ­

Ап

тпм

пй

н

пьня

а п

пом

мш

л

рп

но

ст

ь.

19

89

.

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№

гания в целом, благодаря чему значительно усовершенствован выпускаемый заводом электронный коммутатор 36.3734; созда­на система электронного регулирования угла опережения за ­жигания в зависимости от частоты вращения коленчатого ва­ла ДВС, позволяющая исключить из распределителя зажигания механический центробежный автомат; отработана методика и программа расчета на ЭВМ катушек заж игания, которая тоже внедрена на заводе. Совместно с ВАЗом разрабатываю тся экст­

ремальные системы автоматического управления углом опере­жения зажигания, позволяющие при доводочных работах с ДВС в стендовых условиях определять оптимальные регули­ровочные характеристики по этому углу.

Об общем уровне проводимых научных исследований можно судить по таким данным: за последние восемь лет сотрудника­ми кафедры получено 50 авторских свидетельств, 19 медалей ВДНХ СССР, защищено 10 диссертаций.

оо

У Д К 621.43-57.629.114:6

Конденсаторная система пуска для «Оки»

Кандидаты техн. наук А. И. КОПЫЛОВ и В. А . ПРОХОРОВ, В. С . ПРОХОРОВ

О АДАЧА разработки пусковой системы автомобильного ^ двигателя на основе емкостного накопителя энергии, при всей очевидности идеи, встречает на пути технической реали­зации, как известно, два препятствия: необходимость согласо­вания характеристики стартерного электродвигателя и высо­ковольтной конденсаторной батареи; сложность зарядки кон­денсаторной батареи от бортовой сети автомобиля (аккуму­ляторной батареи). Первое преодолевается путем использова­ния конденсаторной батареи на напряжение 250—400 В и под­бором такого серийного двигателя постоянного тока на напря­жение 220 В, естественная механическая характеристика кото­рого отвечает требованиям по скорости и моменту прокрутки коленчатого вала ДВС; втй рое— созданием преобразователя напряжения для заряда высоковольтной конденсаторной бата­реи. Именно этими путями и пошли специалисты МАМИ, по­лучив предложение разработать конденсаторную систему пуска для легкового автомобиля особо малого класса ВАЗ-1111 «Ока».

Первый вариант системы показан на рис. 1. В ее состав входят: выпрямительный мост 7, выполненный на диодах КД213А; индикатор 2 заряда конденсаторной батареи б; вы­соковольтный делитель напряжения (3 и 4 ); выключатель 5 конденсаторной батареи; преобразо'ватель напряжения (8) тумблер 9 и лампа 10 контроля включения преобразователя контакты 12 замка заж игания; аккумуляторная батарея 13 реле 14 разгрузки контактов замка заж игания; однообмоточ­ное тяговое реле 16 стартера; обмотка 17 возбуждения и якорь 15 электродвигателя стартера возбуждения; плавкие предо­хранители 7 к 11.

К ак видим, большинство элементов системы пояснений не требуют. Необычны лишь три из них — конденсаторная бата­рея, электродвигатель и преобразователь напряжения. Их и рассмотрим.

Конденсаторная батарея набрана из конденсаторов К50-18 и аккумулирует запас энергии, равный 900 Д ж . Ее масса —7,5 кг. Электродвигатель К Н 11-750/220 рассчитан на номиналь­ное напряжение 220 В (взят от бытовой электропилы). П ре­образователь напряжения, в принципе, может быть любым.

В частности, на рис. 2 показана схема однотактного тран­зисторного преобразователя с самовозбуждением и автомати­ческим ограничением тока коллектора, достоинства которого — конструктивная простота и то обстоятельство, что йн не боится режима короткого замыкания на выходе (режима, который имеет место в начале заряда полностью разряженной конден­саторной батареи).

По такому ж е принципу действия может быть построен пре­образователь (рис. 3) без специального импульсного трансфор­матора, необходимого в предыдущем случае. В нем при заряд­ке конденсаторной батареи рйль трансформатора выполняет

обмотка возбуждения стартера, разделенная на две части (Ц77 и 1172). З а счет совмещения функций электрической м а­шины как преобразователя напряжения и как стартера улуч­шаются массогабаритные показатели системы.

Принцип расходования энергии промежуточных индуктивных накопителей энергии (без специальных трансформаторов) мо­жет быть реализован и в классической системе заж игания (рис. 4): в процессе накопления энергии катуш ка заж игания используется как преобразователь напряжения, а в процессе пуска двигателя — по своему прямому назначению. П равда, в этом случае система долж на включать электронный преры­ватель.

Рис. 4

Р яд ДВС снабжен тиристорными (с постоянным накоплени- ем заряда) системами зажигания. Такая система может быть использована и в качестве практически готового преобразова­теля напряжения для заряда конденсаторной батареи: перед пуском двигателя она заряж ает батарею, а в процессе пуска выполняет свою основную функцию.

Д ля сокращения времени заряда конденсаторной батареи целесообразнее использовать двухтактный самовозбуждающий- ся преобразователь (рис. 5). Он и применен в эксперименталь­ной пусковой системе автомобиля ВАЗ-1111.

Его элементы: УТ1, УТ2—транзисторы ГТ806В; 1707, 1702— диоды КД212А; 1703, 1704 — выпрямительный мост КЦ402А, соединенный по схеме удвоения напряжения; 7? 7 — три парал­лельно включенных резистора М ЛТ-2 на 9,1 Ом; 172 — рези­стор типа МЛТ-0,5 на 200 Ом; 173 — резистор МЛТ-0,5 на 2 кОм; С1 — электролитический конденсатор К-52 емкостью 10 мкФ на напряжение 16 В; С2 — конденсатор типа М БГО

22

УУ7 IV, Щ

Рис. 5

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

емкостью 0,5— 1 мкФ на напряжение 500 В; сердечник тран­сформатора — тороидальный, ленточный, с прямоугольной пет­лей гистерезиса, изготовлен из материала 79 НМ (внешний диаметр — 45 мм, внутренний — 35 мм, вы сота— 10 мм); об­мотки № 1 и №’2 имеют по 25 витков и намотаны проводом кПЭЛ диаметром 1,62 мм; базовая обмотка И73 состоит из 10 витков провода П ЭЛ диаметром 0,51 мм; повышающая обмот­ка И74 — 500 витков, намотана проводом ПЭЛ диаметро’м 0,35 мм.

Предварительные испытания системы показали надежность схемных решений: пуск двигателя возможен от конденсаторной батареи, предварительно заряженной от батареи аккумулято­ров через преобразователь напряжения, и от промышленной сети, а такж е комбинированный — от конденсаторной батареи и сети одновременно. Д ля пуска Д В С автомобиля «Ока» при температуре воздуха 293 К (20°С) достаточно запаса энергии в конденсаторной батарее, равного 300 Д ж , а двигателя, вы ­держанного? при 258 К (— 15°С) в течение 16 ч, — около 900 Д ж . При таком пуске «просадок» напряжения, характер­

ных для классической системы пуска, не наблюдается, что д а ­ло возможность заменить штатную аккумуляторную батарею емкостью 38 А-ч малогабаритной мотоциклетной 6МТ-9 ем­костью 9 А-ч и массой около 3 кг. И все показатели пуска практически не изменились. Заменой конденсаторов К50-18 на К50-42 напряжением 360 В и емкостью 2200 мкФ в одном эле­менте масса батареи снижается в 4 раза и при запасенной энергии 1 кД ж составит около 2 кг.

Испытания показали также, что принципиально надеж ная си­стема пуска, изготовленная в макетном исполнении, может иметь с?гказы в работе. Наиболее характерными из них явл я ­ются: пробой конденсатора из-за попадания влаги и загрязне­ния открытых контактов при установке конденсаторной бата­реи под капотом; пробой по изоляционной поверхности соеди­нительных разъемов с напряжением на них около 300 В вслед­ствие попадания на них грязесолевого раствора, летящ его из- под колес автомобиля при эксплуатации его в зимних усло­виях. Поэтому батарею нужно герметизировать — так же, как и соединительные разъемы высоковольтной части системы.

ГОВОРЯТ ВЫПУСКНИКИ МАМИ

Автор публикуемой ниже статьи — кандидат технических наук Е. В. Шатров, заместитель директора НАМИ по науч­ной работе. Он — один из тех, кто разрабатывает отрасле­вую техническую политику в области автомобильного дви- гателестроения, много и плодотворно трудится над созда­нием новых поколений двигателей, их совершенствованием, применением альтернативных топлив, внедрением результа­тов научных поисков в практику. Его увлечение ДВС нача­лось еще в годы учебы в МАМИ. И не в последнюю оче­редь — благодаря мастерству ученых и преподавателей ка­федры автомобильных и тракторных двигателей: заслужен­ного деятеля науки и техники И. М. Ленина, профессоров К. Г. Попыка, К. И. Сидорина и многих других.

Е. В. Шатров и сейчас не порвал связей со своим вузом. Он — постоянный участник проводимых здесь научных кон­ференций и семинаров, многие годы — председатель ГЭК по специальности ДВС, так же, как и специалисты МАМИ, — соисполнитель значительной части разработок НАМИ.

УДК 621.43.001.63

Ради прогресса в двигателестроении

Д В И ГА ТЕЛЕС ТРО ЕН И Е — важнейш ая область работ, ко­торой занимаются ученые и специалисты НАМИ. Главные

направления этих работ — охрана окружающей среды, эко­номия нефтяных моторных топлив, снижение металлоемко­сти ДВС, повышение сроков их службы и безотказности в работе. И по каж дому из них в последние годы сделано не­мало.

Так, для решения проблемы снижения вредных выбросов в атмосферу специалисты НАМИ совместно со специалистами других Н И И , автозаводов и вузов еще в начале 1970-х го­дов создали ряд государственных и отраслевых стандартов, ограничивающих такие выбросы с отработавшими газами. Причем характерно, что стандарты предусматривали не толь­ко ограничения по количеству выбрасываемых токсичных ве-

Рис. 2

ществ, но и поэтапное ужесточение требований, т. е. работали на перспективу.

Например, ими предусматривалось уменьшить за девять лет (1971 — 1980 гг.) выбросы окиси углерода при работе двигателя на режиме холостого хода. Требование выполнено. Так же, как и то, что к 1980 г. автомобиль при движении по ездовому циклу должен был уменьшить, по сравнению с 1975 г., выбросы окиси углерода на 45, углеводородов — на 25 %• В итоге выбросы окиси углерода автомобиля полной массой до 3 т за данный период снизились в 3 раза, углево­дородов — в 2, а окислов азота — в 1,5 раза. Сделано это, в первую очередь, за счет выбора комплектов антитоксичных устройств для каждой модели выпускаемых отраслью авто­мобилей полной массой до 3,5 т.

В это время разработаны карбюраторы с электронной си­стемой управления подачей топлива на холостом ходу и не­тяговых режимах, автоматом пуска и прогрева, пневмоприво­дом вторичной камеры, автоматическим подогревом воздуха на входе в карбюратор; системы рециркуляции отработавших газов и улавливания паров топлива.

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Рас. 4

В последние годы совместно с НИИ и заводами отрасли ведутся исследовательские, конструкторские и доводочные работы по созданию окислительной и бифункциональной си­стем нейтрализации отработавш их газов (СНОГ) на базе датчика обратной связи (Х-зонд), а такж е многофункциональ­ной микропроцессорной системы управления ДВС.

Не менее острая, чем токсичные выбросы, проблема — шум, создаваемый автомобильным транспортом: в средних и круп­ных городах он достигает 70—84 дБА и стойко держится в течение 12— 16 ч в сутки, в то время как предельно допусти­мые его уровни, как известно, составляют 84—92 дБА (значит, они уж е фактически достигнуты), а санитарные нормы — не более 60 дБА.

НАМИ подключен к выполнению общегосударственной программы «Высокоскоростной экологически чистый тран­спорт», которая преусматривает создание АТС, обладающих высокими экологическими свойствами и небольшими, по срав­нению с нынешними ДВС, расходами топлива.

Проведенные в последние годы исследования уж е позволи­ли снизить эти расходы серийных двигателей с искровым з а ­жиганием на 4—7% . Например, реализация разработанного специалистами НАМИ рабочего процесса с вихревым движ е­нием заряда на И-образных бензиновых двигателях ЗИ Л и ЗМ З обеспечила снижение эксплуатационных расходов топ­лива на грузовых автомобилях и автобусах на 6 —8 %, а гру­ш евидная камера (рис. 1) сгорания на двигателях УМЗ — на 4—5% . Но к 1995 г. расходы топлива уменьшатся в целом, по сравнению с уровнем 1985 г., на 15%.

Теоретические разработки, имеющийся научный задел и ре­зультаты экспериментов, выполненных в НАМИ, убеждаю т в том, что есть все возможности создать рабочий процесс, поз­воляющий существенно расширить пределы эффективного обеднения топливовоздушного заряда (до а = 1 ,3 — 1,5), уве­личить степень сж атия Д В С до 10— 12 без повышения требо­ваний к октановому числу топлива.

Конструктивно это будет решаться, во-первых, путем р аз­работки многоклапанных схем газораспределения, регулиру­ющих турбулентность заряда на входе в цилиндры двигателя (рабочая смесь на режимах малых и средних нагрузок и при низких частотах вращения коленчатого вала впускается через один клапан, а в остальных случаях — через д ва). Второе реальное направление повышения топливной экономичности и энергетических показателей двигателей — наддув (при помощи турбокомпрессора или приводного нагнетателя).

О ба направления начинают материализовываться: НАМИсовместно с заводами уж е ведет разработки нового поколения бензиновых двигателей для перспективных автомобилей А ЗЛ К , ГАЗ, ЗА З и «автомобилей 2000 года». Развивается и третье — применение электроники, особенно комплексных мик­ропроцессорных систем управления двигателем.

Это, так сказать, направления традиционные, хотя и реали­зуются они, конечно, на новой технической и теоретической базах. Но НАМИ занимается и совершенно новыми пробле­мами. В частности, двигателями, работающими на топливах ненефтяного происхождения — спиртах (метиловый и этило­вый), водороде и его смеси с бензином, биогазе, различных синтетических и других видах так называемых альтернатив­ных топлив. И не только занимается, но и возглавил (еще с середины 1970-х годов) эту работу. Так же, как и работу по использованию углеводородного (пропан-бутан) и природного (метан) горючих газов, которые (уже доказано) наиболее полно сохраняют автотранспортным средствам их потреби­тельские свойства, не только высвобождают нефтяные топли­ва, но и сокращают эксплуатационные расходы на содержание автомобильной техники (за счет меньших затрат на топливо, повышенного срока службы двигателей, уменьшенного расхо­да моторного масла и др.).

Сейчас уже созданы конструкции газобаллонной аппаратуры для 32 моделей грузовых, легковых автомобилей и автобу­сов. Есть такая аппаратура и для дизелей, работающих по газодизельному циклу, причем аппаратура — унифицирован­ная, пригодная для установки на всех газодизельных автомо­билях и автобусах — БелАЗ, ГАЗ, ЗИ Л , КамАЗ, МАЗ, ^ КрАЗ (пример — газодизельный тягач КрАЗ-258, показанный на рис. 2), ЛАЗ-4202, «Икарус-280». Сегодня КамАЗ, как уже сообщал ж урнал, выпускает шесть газодизельных модифика­ций автомобилей, у которых сохранены все энергетические показатели на уровне базового дизельного двигателя, но уменьшены расход дизельного топлива (на 80% ), дымность отработавших газов (в 3 раза) и уровень шума (на 3—4 дБА ).

Таким образом, НАМИ совместно с заводами отрасли как теоретически, так и на практике решена крупная народнохо­зяйственная проблема, поставленная перед отраслью на XII пятилетку, — проблема замены на автомобильном транспорте нефтяного топлива газообразным.

Изучается и возможность использования метилового спир­та, водорода и их смесей с бензином. В частности, разрабо­таны научные основы и доказана принципиальная возможность перевода автомобилей для работы на спиртах и водороде; созданы, изготовлены и экспериментально проверены в стен­довых и эксплуатационных условиях образцы таких автомо­билей. Более того, выпущены уж е промышленные партии грузовых автомобилей ЗИ Л и микроавтобусов РАФ. Их ши­рокая эксплуатационная проверка свидетельствует: добавка 5% метанола к бензину сохраняет мощностные, экономичес­кие и экологические показатели двигателя, но позволяет р а ­ботать на бензине с меньшим октановым числом, заменять этилированный бензин неэтилированным; смесь бензина с 15%; метанола и 7% изобутилового спирта, добавляемого в качестве стабилизатора, повышает, при соответствующих ре­гулировках карбюратора, динамические качества (на 6 % ), мощностные показатели (на 5% ), уменьшает суммарную ток­сичность отработавших газов (на 25% ). При этом расход бензина снижается на 14%.

В НАМИ созданы и прошли практическую проверку такж е системы питания двигателей, использующие чистый метанол, подтверждена возможность использования бензометанольных смесей и чистого метанола на всех автомобилях существую­щего в стране парка.

Практически завершены исследования по применению в к а ­честве топлива смесей водорода с бензином, сконструирова­ны оригинальные системы питания двигателя водородным топ­ливом и хранения водорода на борту АТС. Установлено, на­пример, что автобусы РАФ (рис. 3 ), работающие на бензово- дородных смесях, даю т в 17 раз меньше выбросов окиси уг­лерода, в 5 раз — окислов азота, а угловодородов — на 30%. При этом расход водорода составляет 1,8 К1)/Ю 0 км, что эк ­вивалентно 6,7 кг бензина. Следовательно, фактическая эко­номия бензина при использовании бензоводородных смесей составляет 55 %.

Таким образом, доказано: при разработке экологически чи­стых автомобилей водороду как моторному топливу следует отдать явное предпочтение.

В области использования альтернативных топлив есть, ра­зумеется, и нерешенные вопросы. Но важно то, что специали­стами НАМИ определена наиболее рациональная последова­тельность их решения. Это производство облегченных, массой не более 30 кг, баллонов высокого (20 М Па, или 200 кгс;/см2) давления для сжатого метана; разработка экологически оп­равданных и надежных криогенных систем хранения жидкого водорода и метана на борту автомобиля; расширение фунда­ментальных исследований процессов воспламенения и горения альтернативных топлив; повышение надежности и ресурса газобаллонной аппаратуры.

Следует отметить, что масса, надежность и ресурс — нап­равления, в которых работают двигателисты НАМИ не толь­ко в отношении газобаллонной аппаратуры. Пример тому — работы по комплексной защите двигателя от абразивного из­нашивания: создание гаммы (рис. 4) фильтрующих элементов для очистки воздуха, масла и топлива, а в перспективе — использование в конструкциях полимерных, композиционных и керамических материалов. То, что уже сделано, говорит са­мо за себя: в последние годы снижены на 40% масса двига­телей и на 15—20% — механические потери в них, их ресурс увеличен в 1,5— 2 раза.

Можно сказать, что в НАМИ заметно расширились мас­штабы работ по развитию бензиновых двигателей с опереж а­ющими техническими решениями, внедренными как в суще­ствующие конструкции, так и в принципиально новые разр а ­ботки. Цель — создание двигателей нового поколения с по­казателями мирового уровня, прогнозируемого на период 1995—2000 гг., апробация выбранных конструктивных и тех­нологических концепций в стендовых и дорожных условиях и

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

ИХ поэлементное внедрение На двигателях, подготавливаемых к производству в X III и последующих пятилетках. Это рабо­чие процессы с расслоенным и вихревым движением топливо­воздушного заряда в высокотурбулентных камерах сгорания; профилированные смесе- и воздухоподводящие каналы; по­вышенные степени сж атия; сверхбедные рабочие смеси; мно-

ф гоклапанные системы газораспределения; двигатели с пере­менным рабочим объемом и аксиальным расположением цилин­дров; наддув при помощи турбокомпрессора, приводного наг­нетателя или за счет их совместного применения; многофунк­циональные микропроцессорные системы управления двигате­лем с карбю раторным вариантом питания и впрыскиванием топлива; альтернативные топлива; конструкции с применени­ем полимерных, композитных и керамических материалов и т. д.

К ак видим, объемы работ и их направленность достаточно широки. В том числе и своими результатами. И немалая з а ­слуга в этом — выпускников Московского автомеханического института, ныне работающих в НАМИ: именно там они при­обрели основы фундаментальных знаний, выработали не толь­ко психологию, но и, можно сказать, привычку к труду, по­иску и научному риску.

Не теряют инженеры научных связей со своей «альма ма­тер» и сейчас, совместно выполняя широкий круг исследова­тельских работ. Например, по созданию деталей автомобиль­ных двигателей из композитных материалов, выбору техно­логий их изготовления; изучению и разработке теоретических основ проектирования биметаллических поршней с уменьшен­ным трением, систем питания для перспективных поршневых двигателей; внедрению в практику конструирования САПР, автоматизированных систем расчета на прочность, методов ускоренных испытаний. По этому профилю на базе НАМИ даж е создан филиал кафедры НАМИ, где студенты изучают основы построения и технические средства САПР, диалоговые системы, машинную графику и информатику. Не без участия ученых МАМИ увеличивается объем фундаментальных работ и возрождается исследовательская база, на которой при по­мощи лазерной, оптической и других современных средств регистрации будут изучаться особенности развития процессов воспламенения, сгорания, газодинамики топливоздушного з а ­ряда, теплопередачи и других процессов, происходящих в ци­линдрах двигателей. Готовить инженеров такого профиля и должен в ближайшее время МАМИ.

АВТОТЕХОБСЛУЖИВАНИЕ

У Д К 629.113.066:621.355.1

ГРАММЫ НА О ДИН АМПЕРВ. П. ХОРТОВ

Г| О ТРЕБН О С ТЬ в зарядных устрой- * * ствах для аккумуляторных батарей огромна: по самым скромным подсчетам, только для авто- и мотолюбителей их нужно не менее 25 млн. шт. Если удов­летворить ее за счет устройств, поступа­ющих в продаж у сейчас, то придется з а ­тратить десятки тысяч тонн дорогостоя­щих и дефицитных материалов, так как на 1 А зарядного тока в таких устройст­вах уходит (табл. 1 ) 0,5— 2 кг трансфор­маторной стали и обмоточной меди, при­чем больше всего — стали.

Отсюда выво'д: чтобы уменьшить мас­согабаритные показатели зарядных уст­ройств, нужно либо убрать трансформа­тор из схемы, либо найти пути значи­тельного снижения его массы. И, как по­казали исследования, выполненные в МАМИ, оба эти направления весьма пер­спективны.

Основная проблема бестрансформатор- ных устройств — как ограничить их за ­рядный ток при подключении к электро­сети, которая, как известно, обладает весьма большой, по сравнению с потреб­ляемой аккумулятором при заряде, мощ­ностью. Сделать это можно, например, при помочци активного сопротивления, включаемого в зарядную цепь последо­

вательно. Однако такое сопротивление превращается, по существу, в электро­плитку, т. е. значительная часть энергии тратится без пользы. Вместо активного можно подключать индуктивное сопро­тивление, но по своей массе оно оказы ва­ется соизмеримым с массой того же тран­сформатора. Кроме того, в нем постоян­но присутствует активное сопротивление проводов катушки, вызывающее допол­нительные потери энергии. Ограничение тока электронными схемами при непо­средственном подключении аккумулятор­ной батареи к сети тож е пока не нашло применения по тем же причинам.

Специалисты МАМИ свой выбор ос­тановили на конденсаторах. И вот поче­му. К ак известно, при подключении кон­денсатора к сети переменного тока он обладает емкостным сопротивлением, величина которого обратно пропорцио­нальна емкости и частоте питающей сети. Так, конденсатор емкостью в 10 мкФ имеет сопротивление переменному току частотой 50 Гц, равное 318 Ом, что со­ответствует току 0,69 А, а емкостью 100 мкФ — 31,8 Ом и 6,9 А соответст­венно.

Достоинствами такого способа токоог- раничения и применения бестрансформа-

торных схем являются простота их изго­товления, высокие технические и эксплу­атационные свойства и характеристики, небольшие габаритные размеры и масса.

Кроме того, сами они не потребляют тока и даж е улучшают коэффициент мощности промышленных и бытовых се­тей ( с о з ф = 1 ), совершенно не боятся коротких замыканий на выходе.

Рис. I

Простейшая схема бестрансформатор- ного выпрямителя, рассчитанная на ~ 1 А и предназначенная для заряда мотоцик­летных батарей ЗМ Т - 8 и 6МТС-9, пока­зана на рис. 1. В ней «Яр» — предохра­нитель на 2 А, «В» — тумблер; Я — ре­зистор на 150 кОм, ограничивающий ток через неоновую лампу-индикатор «Л» (М Н-3), не только сигнализирующую о

Т а б л и ц а I

Технический п о казател ь «Рассвет-2» «Б архат» «И мпульс-ЗП -01» ВАГЗ-0,14 ВАГЗ-О.ОЗ ВАГЗБ-0,22

Н ап р яж ен и е п итани я, В В ы ходное н ап ряж ен и е , В З а р я д н ы й ток , А Г абаритн ы е разм еры , мм М асса, кгУ д ел ьн ая м асса , к г /А

220 12; 6

д о 6,3 260X140X205

3,2 0,5

220 12; 6

до 6,3 88X196X205

3,4 0,54

220 12; 6

до 7,5 315X145X180

10 1Л7

2208,4/14,8

10500X400X300

101

2208,4/14,8

25001X400X300

105

220376

500X400X300183

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Л Рис. 2 + <

Рис. 3

26

наличии сетевого напряжения, но и слу­жащую для разряда конденсаторов после отключения зарядного устройства от се­ти; У О !— 177)4— полупроводниковые диоды на ток 1 А и напряжение не ме­нее 250 В (можно использовать готовый мост типа КЦ402-405); С — токоограни­чивающий конденсатор (не электролити­ческий) на 14 мкФ и напряжение 250— 400 В. Например, была испытана конден­саторная батарея, состоящ ая из 14 па­раллельно соединенных конденсаторов К73-11 емкостью 1 мкФ и напряжением 250 В каждый. Масса одного конденса­тора — 4 г, объем — 2 см3, поэтому мас­са батареи оказалась равной 56 г, а ее объем — 28 см3. При этом общ ая масса зарядного устройства после сборки в корпус составила 1 0 0 г.

Изготовлено и зарядное устройство, рассчитанное на зарядный ток 5 А (рис. 2). К ак видно из рисунка, схема, по существу, та же, что и на рис. 1 . Только предохранитель здесь — на 5 А, тумблеров пять, поочередным их включе­нием зарядный ток увеличивается от 1 до 5 А, выключением — уменьшается; конденсаторы — емкостью 14 мкФ к аж ­дый, тип — К75-406; 177)7— 1/7)5 — по­лупроводниковые диоды КД202К — КД202М. В схему добавлен лишь один новый элемент «7.» — дроссель, служ а­щий для ограничения тока в момент включения выпрямителя в сеть и для сглаживания сетевых пульсаций во время работы. Н аматывать его можнс? на лю­бом железном сердечнике сечением 2 см2; число витков— 150— 160; провод медный, диаметром 0 , 8 мм.

М асса батареи конденсаторов — около 280 г, общ ая масса зарядного устройст­ва — 600 г.

Единственный недостаток зарядных уст­ройств такого типа — наличие высокого (сетевого) напряжения в зарядном кон­туре, что делает их опасными в случае прикасания к выходным клеммам выпря­мителя, особенно в сетях с заземленным «нулевым» проводом. Но опасность — не больше, чем от любой осветительной се­ти, поэтому и меры по ее снижению дол­жны быть аналогичными.

Таково бестрансформаторное зарядное устройство. Но в МАМИ изготовлено и устройство с очень небольшим, по срав­нению с серийными, трансформатором. Оно, питаясь от электросети напряжени­ем 220—380 В, не содержит в своем со­ставе громоздких низкочастотных тран­сформаторов на 50 Гц и сглаживающих фильтров, а электрическая энергия в них преобразуется при помощи высокочастот­ного транзисторного преобразователя,

работающего на частоте 10—20 кГц и более и подключенного к выходу сетево­го выпрямителя. Схема одного из ва­риантов такого устройства, рассчитанно­го на зарядный ток 7,5 А, т. е. макси­мальный, который может потребоваться для подзаряда отдельной автомобильной аккумуляторной батареи показана на рис. 3.

В этом устройстве диодный мост вы­прямляет сетевое напряжение, которое затем фильтруется конденсаторами С 1 и С2 (емкость каж дого 47 мкФ, рабочее напряжение 450 В), служащими одно­временно элементами полумостового ин­вертора на транзисторах УТ1 и УТ2 (К.Т809А). Затем оно снова преобразу­ется в переменное (частота ~ 2 5 кГц).

Рис. 4

Нагрузкой инвертора служит первичная обмотка трансформатора Тр1 , понижаю­щего напряжение на выходе до 15 В и развязывающего сетевой вход зарядного устройства. Колебания инвертора под­держиваются автоматически, за счет по­дачи напряжения с обмотки 777 тран­сформатора Тр1 на обмотку 7 вспомога­тельного трансформатора Тр2.

Зарядное устройство имеет узел за ­пуска (для повышения устойчивости и надежности работы), который представ­ляет собой релаксационный генератор, собранный на транзисторе УТЗ (КТ315Б).

Трансформаторы намотаны на ферри- товых сердечниках марки 2000НН: Гр 7— на кольце К 31Х 18,5Х 7, Тр2 — на коль­це К 10Х 6Х 5. Обмерочные данные То1:

7 — 170 витков провода диаметром 0,35 мм; 77 — 20 витков провода ди а­метром 1 мм; /77 — 4 витка провода диа­метром 0,25 мм. Данные Тр2: число вит­ков в обмотках — соответственно 2 0 , 11 и 6 ; диаметр провода — 0,25 мм. Д ан ­ные других элементов схемы: 177)2 —177)5 — диоды КД213А; ИЗ — 3,6 МОм К 5 — 10 кОм; Н4 — 910 Ом, Я23 — 3 Ом СЗ — 0,15 мкФ, на напряжение 250 В С4 — С8 — 0,25 мкФ каждый, на напря жение 20—25 В.

Как видим, величина зарядного тока здесь, как и в предыдущем случае, изме­няется подключением или отключением конденсаторов, т. е. регулирование то­ка — ступенчатое. Но так как частота преобразователя выссжая, то потребные емкости конденсаторов С4 — С8 даж е для зарядных токов в 7,5 А составляют всего 1 — 1,5 мкФ.

На рис. 4 показана несколько изменен­ная часть этой схемы, благодаря которой из пяти конденсаторов (С4 — С8) оста­ется лишь один, но — емкостью 2,2 мкФ (тип К77-1). В таком варианте при по­мощи симисторного регулятора регули­руется напряжение на входе зарядного устройства. В итоге изменяется напря­жение на выходе устройства, а следова­тельно, и зарядный ток. В связи с этим появляется нес/бходимость в амперметре. Элементы регулятора: 7?6—500 Ом; 7\7— 25 кОм; С / и С2 — 0,1 мкФ Х 250 В; УТ4 — симистор КУ208Г; УП6 — дини- стор КН102В.

Масса обоих последних вариантов з а ­рядного устройства не превышает 400 г.

Т а б л и ц а 2

З ар яд н о еустройство

П арам етры

Сер

ийно

е(«

Рас

свет

-2»)

Бес

тран

сфор

­м

атор

ное

с ем

кост

ью1 :

Со

звен

ом

повы

шен

ной

част

оты

Н ап ряж ен и е сети, В Заряд н ы й ток, А М асса, кгУ дельн ая м асса , кг/А

2206,33,20 ,5

220 Ч5 4

0 ,6 ' 0,12

2207,50,40,05

Сравнительные характеристики заряд ­ных устройств приведены в табл. 2. Из нее следует, что с точки зрения массога­баритных показателей все рассмотренные выше схемы явно выгоднее выпускаемых ныне. Так, масса устройства с емкостны­ми токоограничивающими элементами почти в 5 раз меньше массы серийного устройства, а со звеном повышенной ча­стоты — даж е в 1 0 раз. Н адо сказать, что и стоимость обоих этих устройств ниже (соответственно в 2 и 1,5 раза).

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

УДК 629.113.012.5

Р А Д И А Л Ь Н Ы Е ВЫИГРЫВАЮТ

«Я, как говорят, водитель со стажем, — пишет нам В. И. Ко** лосов из Новосибирска. — Всю жизнь нас учили: нельзя ез-* дить на полуспущенных колесах. И вот появляются шины с

радиальным кордом, стояночное обжатие которых такое же большое, как у диагональных, если давление в них вдвое ниже нормы. И нам теперь говорят, что на «сплющенных» радиальных шинах ездить не только можно, но и нужно.

П О ВЫ Ш ЕНИ Е топливной экономичности специалисты во многом связываю т с совершенствованием конструкций шин.

И это понятно: шины при движении автомобиля непрерывно деформируются, нагреваются, подвергаются изнашиванию. И на все тратится энергия.

В теории и эксперименте величину таких затрат оценивают коэффициентом сопротивления качению, т. е. по отношению си­ловых потерь на качение (так называемой силы сопротивления качению) к нормальной нагрузке па колесо. И эксперименталь­но установлено, что данный коэффициент у радиальных шин всегда меньше, чем у диагональных. Например, проверка на стенде с беговыми барабанами двух шин — радиальной ЯИ-357 и диагональной Я-245 — показала, что при качении шин уже со скоростью 5 км/ч в ведомом режиме и радиальной нагрузке4,5 кН коэффициент сопротивления качению радиальной шины на 26,8% меньше, чем у диагональной, хотя ее деформация при этом значительно больше.

Чтобы понять, почему это происходит, напомним, как рабо­тает шина, на что тратится энергия при ее качении.

В так называемом пятне контакта шины с дорогой любая шина деформируется в радиальном (обжатие) и окружном (растяжение) направлениях. Именно на деформацию и тратится энергия. Величины этих деформаций разные: диагональнаяменьше прогибается, но больше, чем радиальная, растягивается, а следовательно, и больше проскальзывает в пятне контакта. Отсюда — и большие затраты энергии, и повышенные величи­ны износа диагональной шины. Радиальная ж е растягивается и проскальзывает гораздо’ меньше, так как в ее конструкцию вхо­дит малорастяжимый (обычно металлокордный) брекерный пояс, на котором и реализуются все окружные усилия, воспри­нимаемые шиной. Каркас ж е шины, состоящий из корда, нити которого расположены в радиальных (поперечных) сечениях шины, при накачивании ее воздухом воспринимают только од­ни меридиональные усилия. З а счет этого появляется возмож­ность обойтись каркасом с меньшим количеством корда и при бо’лее тонкой, чем у шин диагональной конструкции, боковой стенке получить требуемую ее прочность.

Конечно, пои воздействии на шину внешних сил более тон­кая, а следовательно, более эластичная боковая стенка подвер­гается большему прогибу (этому способствует такж е отсутст­вие ее окружного натяж ения, поскольку все окружные усилия, повторяем, замыкаются на брекерном поясе). Вот эта более высокая деформация боковых стенок и создает иллюзию недо- качанной шины, хотя ее внутреннее давление обычно на 0 ,0 1 — 0,02 М Па (0,1—0,2 кгс/см2) превышает рабочее давление в диа­гональных шинах аналогичного назначения. Увеличенный прогиб радиальных шин в силу их большей радиальной эла­стичности и того, что нити просто изгибаются одна параллельно д р у г о й , н е п р и во д и т к п о в ы ш е н н о м у н а г р е в а н и ю и возраст а­нию энергетических затрат п р и к а ч е н и и , поэт ом у р а д и а л ь н ы е шины имеют высокие К П Д и износостойкость. У диагональных же нити не только изгибаются, но и как бы закручиваются

> одна вокруг другой и растягиваются, на что, естественно, ну­жна энергия.

Надо сказать, что энергетика качения автомобильного коле­са — это одна из фундаментальных проблем, имеющих как на­учное, так и практическое значение. Поэтому ею занимались многие специалисты у нас и за рубежом. Ими найдены эмпи­рические зависимости, позволяющие еще на стадии проектиро­вания шин определять их коэффициенты сопротивления каче­нию. Эти зависимости устанавливают связи между нормальной нагрузкой на шину и ее энергетическими потерями на внутрен-

1 нее трение (оцениваются площадью петли гистерезиса при статическом обжатии шипы на плоскости). Кроме параметра,

потому что это эконбмит топливо. Хотелось бы знать, что же такое есть в таких шинах, что заставляет «поворачивать» наши взгляды на 180°!»

Ответить иа этот вопрос редакция попросила канд. техн. наук О. И. Балабина и В. И. Задворнова — специалистов в данной области.

учитывающего энергию внутреннего трения, они учитывают такж е фактор деформируемости шины.

Д о тех пор, пока шины были только диагональными, резуль­таты расчетов по названным зависимостям всегда совпадали с результатами эксперимента. Однако с появлением шин радиаль­ных положение изменилось. Как уже отмечалось, для радиаль­ных характерна значительно большая деформируемость, чем для диагональных, при одних и тех ж е нагрузке и внутреннем давлении. Поэтому коэффициент сопротивления качению, под­считанный по традиционно применяемым эмпирическим форму­лам, должен быть у радиальных шин больше, чем у диагональ­ных, чего на практике, как мы знаем, нет: он, наоборот, мень­ше. Пример тому — опыт, а такж е результаты исследования, проведенного в лаборатории шин ЦНИАП НАМИ на стенде комплексного статического нагружения.

Исследованию подвергались шины модели Я-245 диагональ­ной (размерности 8.40-15) и шины модели ЯИ-357 (размерности 220 К 15) радиальной конструкции при внутреннем рабочем давлении воздуха. В процессе эксперимента определялись в статике зависимости радиальной деформации от нагрузки при ее возрастающем и убывающем значении в пределах от нуля до максимальной величины, равной 4,5 кН.

И, как показали графики зависимости радиальной деформа­ции шины от величины вызывающей ее нормальной силы, рас- 0 0 стояние между кривыми нагрузки и разгрузки у диагональной & шины значительно больше, а длина петли намного меньше, чем ^ у радиальной. При этом площадь петли, представляющая собой количество рассеянной энергии при деформации шины, для мо­дели ЯИ-357, имеющей радиальное построение каркаса, состав­ляет 21,04 см2 (см. таблицу), в то время как для модели Я-245

П о к азател ь ЯИ-357 (220,К 15)

Я-245(8.40-15)

В нутреннее давлени е в ш ине, М Па (к гс /см 2)

0.19 (1,9) 0,17 (1,7)

Н а гр у зк а на колесо, кН 4,5 4,5Свободный р ади ус качен ия, мм 395,3 38&,2Р ади альн ы й прогиб, мм 21,2 18,3Д ли н а к он такта , мм 177 170П лощ адь петли ги стерези са, см 2 21,04 25,82

с диагональной конструкцией каркаса площадь петли гистере­зиса равна 25,12 см2, несмсТгря на то что давление в первой больше, чем во второй. Сказанное подтверждает приведенные выше соображения: хотя шина новой конструкции имеет зна­чительно большую радиальную деформируемость, необратимые потери у нее много меньше, чем у шины диагональной. Значит, т р а д и ц и о н н ы й подход, при котором фактор деформируемости рассм ат ривает ся к а к о с н о в н о й и зм ер и т ель пот ерь н а ка чен и е , видимо, здесь неправомерен, и общую деф орм и р уем о ст ь к а к таковую уже нельзя считать показателем потребляемой ради­альной шиной энергии на качение. В ажна не общая деформи­руемость, а деформируемость в пятне контакта, так как имен­но здесь происходят взаимодействие шины с дорогой и про­скальзывание элементов ее протектора относительно опорного основания. Поэтому структура аналитической зависимости, оп­ределяющ ая сопротивление качению, долж на включать не ра­диальную, а окружную деформируемость, поскольку именно' она определяет проскальзывание в пятне контакта шины с дорогой и является главной причиной ее потерь при качении.

Таким образом, разные энергетические и эксплуатационные качества радиальных и диагональных шин — это результат

р а з л и ч и я м е х а н и зм а и х д е ф о р м и р о ва н и я .

I

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ГОВОРЯТ ВЫПУСКНИКИ МАМИ

Кандидат техн. наук А . В. Дмитриевский и А. С. Тюфя­ков — представители, можно сказать, двух поколений воспи­танников Московского автомеханического института, а ны­не — сотрудники НАМИ, занимающиеся проблемами топли- вопитания и пуска ДВС. И занимающиеся небезуспешно. Но они как специалисты интересны также и своим профессио­нальным «почерком», нацеленностью не только на высокий личный результат работы, но и на сохранение этого резуль­

тате В течение всегй срока Эксплуатации разработанного ими изделия. Отсюда — всесторонняя продуманность и глубина рекомендаций по обслуживанию данных изделий, поиск про­стых и вместе с тем надежных путей их выполнения. Сви- ‘ детельство тому — многочисленные публикации А. В. Дмит­риевского и А. С. Тюфякова в разделе «Советы конструк­тора» журнала, в том числе помещаемая ниже.

У Д К 021.43.033.004.5

Д О В О Д К А ХАРАКТЕРИСТИК КАРБЮРАТОРОВ МКЗ

|_ 1 А БЛ Ю Д ЕН И Е за автомобилями, эксплуатируемыми даж е " * в условиях технически хорошо оснащенных автохозяйств, показывает: хотя значительная часть АТС работает с исправ­ными карбю раторами, обеспечивающими в большинстве случа­ев хорошие тяговые качества и выполнение норм на расход топлива, о’днако потенциальные резервы по топливной эконо­мичности за счет индивидуального уточнения регулировок до ­зирующих систем не используются. Об этом говорят периоди­чески появляющиеся в печати сообщения и письма водителей, в которых рассказывается об опыте улучшения топливной экономичности конкретных автомобилей за счет изменения се­чения жиклеров, уменьшения уровня топлива в карбюраторе и т. п. Такое индивидуальное для каж дого АТС уточнение ре­гулировок— дело выгодное, эко’номящее топливо и делающее выбросы менее вредными. Однако занимаются им далеко не все автохозяйства — даж е при наличии серийно выпускаемых средств диагностики систем топливопитания. И причина здесь не столько в низкой квалификации исполнителей, как это часто

оо утверж даю т, сколько в отсутствии четкой экспресс-методики проведения диагностических и регулировочных работ, а такж е в плохой конструкции используемого для этих целей оборудо­вания.

Первый из пробелов может восполнить методика, разрабо­танная в НАМИ применительно к карбю раторам М К З двига­телей З И Л . Д л я ее использования необходимы; стенд с бего­выми барабанами (КИ-4856, КИ-8935 и т. п.), способный под­держ ивать заданный скоростной режим движения автомобиля независимо от степени открытия дроссельных заслонок; газо­анализатор для измерения содержания окиси углерода в отра­ботавших газах (цена деления — не более 0,5% ); модернизи­рованный стенд НИИАТ-489А или НИИАТ-489М для безмо­торных испытаний карбюраторов.

Карбю ратор проверяется непосредственно на автомсТбиле, установленном на стенде с беговыми барабанами. Если ж е об­наруж атся явные неисправности, то проверка повторяется на стенде для безмоторных испытаний. Однако можно начинать и со второго варианта, особенно если водитель ж алуется на пе­рерасход топлива, а такж е при плановом обслуживании и эксп­луатационной доводке характеристик парка карбюраторов.

При проверке работы карбю ратора на стенде с беговыми ба­рабанами оценивать нужно не расход топлива, как это реко­мендуется в большинстве инструкций, а содержание окиси уг­лерода в отработавших газах. Д ело в том, что при замере рас­хода топлива никак не учитываются реальное состояние тор­мозов, трансмиссии, двигателя, их тепловой режим, регулиров­ки системы заж игания и т. д. В итоге проведенный весьма тру­доемкий и ответственный замер расхода может служить лишь общим показателем технического состояния автомобиля, не по­зволяющим судить о конкретной причине перерасхода.

Однако и содержание окиси углерода проверять следует не только на режиме холостого хода, но и при работе двигателя под нагрузкой. Д ля этого при движении на прямой передаче с обеспечиваемой стендом постоянной скоростью, равной 50 км/ч, сначала полностью открывают дроссельные заслонки, а затем постепенно прикрывают их, следя за изменением по­казаний газоанализатора. Карбюратор считается безусловно требующим ремонта или регулировки, если при про’мытом воз­душном фильтре и исправных топливных насосе и фильтре со­держание окиси углерода в отработавших газах на режиме полной мощности менее 1,5 или более 6 %, при частичном от­крытии дроссельных заслонок (мощность на колесах менее 80% максимальной)— более 0 ,8 , на холостом ходу — более 3%, а такж е если есть замечания водителя к ездовым качест­вам автомобиля (рывки, провалы, неустойчивая работа двига­теля).

Технология, как видим, проста и нетрудоемка. Однако она менее эффективна, чем испытания на безмоторном стенде. Но им-то в автохозяйствах пользуются крайне неохотно. Потому что процесс проверки карбюраторов на таком стенде и обслу­живание самого стенда занимают много времени, даю т зача­стую недостоверные результаты. Скажем, для того чтобы ус­тановить рекомендуемые инструкцией контрольные режимы продувки карбюратора, в каждой точке нужно одновременно манипулировать дроссельной заслонкой, регуляторам расхода воздуха на байпасном трубопроводе и фиксировать два пере­пада разрежений: за дроссельной заслонкой и в измерительной диафрагме. Замер расхода топлива путем использования колб

28

С хем а м одернизированного стенда д л я б е з­моторного исслед о ва н и я карбюраторов:

I — отво д ящ ая труба; 2 — второй топливоот- делитель; 3 — вакуум ны й насос; 4 — топливо­подкачиваю щ ий насос; 5 — водяной бачок с поплавком ; 6 — вод озаборн ая труб ка ; 7 — п ер­вый топливоотделитель; 8 — зал и в н ая горлови­на; 9 — топ ли возаборн ая м аги страль; 10 — ф ильтр-отстойник; 11 — топли вовозвратная ма* ги страль; 12 — ниж ний топливны й бак ; 13 — воздухозаборник; 14 — верхний (напорный) топливный бак; 15 — гребенка с вентилям и на байпасной трубе; 16 — гребенка с вентилями на вакуум ной трубе после карбю ратора; /7 — пневматический приж им карбю ратора; /3 — рукоятки вентилей на байпасной трубе; 19 — блок изм ерительны х ди аф рагм ; 20 — исп ы ты ­ваемы й карбю ратор ; 21 — привод дроссельны х заслонок; 22 — м аги страль подачи топлива в карбю ратор ; 23 — рукоятки вентилей регу л ято ­ра м аксим ального расхода воздуха через к а р ­бю ратор; 2 4 — м аги страль подачи топлива к ротам етрам ; 25 — водяной пьезом етр и зм ере­ния п ереп ада разреж ен и й у ди аф рагм ы ; 26 — м аги страль подачи топлива в напорны й бак; 27 — ртутны й пьезом етр изм ерения р а зр е ж е ­ния за дроссельны м и заслонкам и ; 28 и 30 — топливораспределительны е трехходовы е краны ;

29 — блок ротам етров

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

и секундомера такж е крайне неудобен и весьма трудоемок, поскольку требует выполнять вычисления.

В НАМИ разработан способ заполнения и этих пробелов. Заклю чается он в такой несложной доработке стенда НИИАТ-489М, которую вполне можно осуществить силами ав­тохозяйства. Это (см. рисунок) установка: автоматического клапана с поплавком, запирающим подводящую трубу и под­держиваю щ им постоянный уровень воды в бачке 5 забора ох­лаж даю щ ей воды, что исключает необходимость ее периодиче­ского долива; второго (нижнего) топливного бака 12, через который производится заправка свежим и повторно используе­мым тсШливом; кранов-регуляторов расхода воздуха на трубе после карбю ратора перед ее соединением с байпасной трубой, позволяющих ограничивать максимальный расход воздуха че­рез карбю ратор; переливной трубки 11 на верхнем баке для удаления излишков топлива и направления их в нижний бак; двух (28 и 30) трехходовых кранов-распределителей в топлив­ной магистрали, обеспечивающих подачу топлива в карбю ра­тор либо непосредственно через топливный насос (при провер­ке герметичности запорного игольчатого клапана), либо из верхнего (напорного) бака через ротаметры (в ходе контроля расхода топлива при продувке); замена штихпробера (мерных шаров) на линейки дл я мгновенного замера расхода топлива, а такж е шарового крана на байпасном трубопроводе забора воздуха в насос на ряд (4 шт.) малых вентилей 1/2" в гребен­ке 16, позволяющих плавно регулировать разрежение за дрос­сельными заслонками.

Д л я удобства пользования установкой и снижения уровня шума байпасная труба забора воздуха с воздушным фильтром вынесена за стенку в компрессорное отделение, а к махович­кам вновь установленных вентилей присоединены удлинители, проходящие через стенку в пультовое помещение. В качестве измерителей расхода топлива использованы три последователь­но включенных ротаметра РС-3 с поплавками различной мас­сы, выбранными таким образом, чтобы при минимальном и максимальном расходах топлива поплавки «малого» и «боль­шого» ротаметров находились в зоне 1/3 и 2/3 их шкал соот­ветственно, а рабочая зона среднего ротаметра находилась меж ду рабс/чими зонами двух других ротаметров. Верхний (напорный) топливный бак располагается на 2—2,5 м выше карбю ратора, чтобы обеспечить напор, достаточный для запол­нения топливом поплавковой камеры и работы ротаметров. П одача топлива в карбю ратор самотеком позволяет исключить пульсации давления, характерные при подаче топлива диафраг- менным насосом и нарушающие нормальную работу ротамет­ров. (В модернизированной установке роль топливного насоса состоит лишь в заполнении верхнего бака из нижнего до уров­ня перелива, при достижении которого излишки топлива само­теком возвращ аю тся в нижний бак.)

П роцедура испытаний карбюратора на модернизированной вакуумной установке, достаточная для оценки его технического состояния, может включать в себя следующие этапы: визуаль­ный контроль герметичности игольчатого клапана поплавковой камеры при закрытых дроссельных заслонках и подаче топли­ва в карбюратор непосредственно от топливноТо насоса, минуя напорный бак; определение дроссельной характеристики кар­бюратора на обеих камерах; контроль равномерности работы камер карбю ратора.

Контроль герметичности игольчатого клапана не требует спе­циальных пояснений. Что касается двух других операций, то такие пояснения нужны. И сводятся они к следующему.

Перед началом работы регулируют исходное положение вен­тилей 18 и 23. (Д анная регулировка в процессе снятия одной характеристики не изменяется, что значительней упрощает про­

ведение испытаний.) При этом, установив дроссельные заслон­ки карбюратора в положение холостого хода (соответствует пе­репаду разрежения 0,4 кПа, или около 40 мм водяного столба на штатной измерительной диафрагме диаметром 19 мм при совместной работе обеих камер), вращением вентилей 18 до­биваются максимального разрежения за дроссельными заслон­ками (0,45 М Па, или 340 мм рт. ст.). Затем, установив измери­тельную диафрагму диаметром 45 мм, полностью открывают дроссельные заслонки и вращением вентилей 23 по перепаду на диафрагме (например, 1,5 кПа, или 150 мм вод. ст.) уста­навливают максимальный расход воздуха. (Д ля повышения точности последующих замеров положение вентилей следует устанавливать с включенной топливоподачей.)

Подготовив таким образом стенд к работе, снимают дрос­сельную характеристику карбюратора, прикрывая дроссельные заслонки. При этом, не изменяя положения вентилей 18 и 23, устанавливают (по перепаду разрежения па измерительных диафрагмах) заданные контрольные точки. От полной нагруз­ки до холостого хода удобно установить восемь таких точек (см. таблицу).

Н омерконтрольной

точки1 2 3 4 5 6 7 8

Д и ам етр д и ­аф рагм ы , мм

45 45 45 38 38 27 27 19

П ереп ад р а з ­ 1,5 1,25 0,75 1,05 0,5 0,75 0,4 0,4реж ения на ди аф рагм е, кП а (мм во­дяного стол­ба)

(150) (ЫЬ) (75) (105) (50) (75) (40) (40)

При этом точка 1 характеризует регулировку карбю ратора при полном открытии дроссельных заслонок, 2 — своевремен­ность закрытия и герметичность клапана экономайзера, 3 и 4— регулировку главной дозирующей системы, 5, 6 и 7 — регули­ровку переходной системы, 8 — регулировку холостого хода. Расход топлива контролируют по ротаметрам либо в абсолют­ных (кг/ч), либо в относительных (деления шкалы) величинах.

На регулирование установки и снятие дроссельной характе­ристики затрачивается 3—4 мин.

О недопустимых отклонениях регулировки карбю ратора де­лают вывод путем сравнения зафиксированных при продувке величин расхода топлива с результатами произведенной про­дувки предварительно проверенных на автомобиле карбю рато­ров. Равномерность работы камер карбюраторов М КЗ оцени­вается по величине расхода топлива. Д елается это путем по­очередного перекрытия смесительных камер резиновой про­кладкой с одним отверстием. Равномерность достаточно оценить по двум точкам дроссельной характеристики с использованием диафрагмы диаметрейи 38 мм: это точка полного открытия дроссельной заслонки (перепад на диафрагме — около 1,05 кПа, или 105 мм водяного столба), которая первоначально устанав­ливается вращением вентилей 23, и точка частичного открытия дроссельной заслонки при неизменной регулировке вентилей (перепад на диафрагме — 0,5 кПа, или 50 мм водяного столба).

Эксплуатация модернизированной установки в течение двух лет показала высокую достоверность оценки состояния карбю ­раторов. При этом стало возможным с минимальными затрата­ми времени осуществлять индивидуальную комплексную до­водку характеристик карбюраторов, направленную на дости­

жение предельной экономии топлива и не требующую повтор­ной проверки на автомобилях.

УВАЖАЕМЫЕ Подписка на наш журнал — в любом от- ЧИТАТЕЛИ! делении связи и на любой ср о к — про­

должается.Подписная цена на один год — 7 руб. 20 коп.,на один м есяц — 60 коп.Индекс — 70003.

2!

»

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

\вто

моб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

00

П. Н. АКСЕНОВ

Павел Николаевич Аксенов (1902— 1975 гг.] — ученый в области авто­матизации литейного производства. В 1942—1975 гг. он возглавлял ка­федру «Машины и технология ли­тейного производства» МАМИ. Под его руководством были начаты ис­следования перспективных методов изготовления литейных форм и стержней: пескодувно-прессового,прессового и других. Их результа­ты стали основой для разработки новых пескодувных стержневых ма­шин и одной из первых автоматиче­ских литейных линий — линии тор­мозных барабанов.

3 0

г. м. ОРЛОВ

Область исследований Георгия Ми­хайловича Орлова — механизация ли­тейного производства. Им создано научное направление по теории им­пульсного уплотнения литейных форм, разработана общая теория процессов статического и динамиче­ского их уплотнения, которая позво­ляет определять оптимальные мето­ды и режимы уплотнения, прогно­зировать качество форм, а следова­тельно, и точность отливок. Пред­ложенный им метод оценки теку­чести формовочной смеси введен в государственный стандарт.

_________________ ТЕХНОЛОГИЯ, ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ

ЛИТЬЕ: НЕ ТОЛЬКО ТРАДИЦИЯ, НО И ПЕРСПЕКТИВА

Литье, литейное производство... Область, казалось бы, за свою многовековую ис­торию не имеющая «секретов», полностью исчерпавшая себя. Однако, как показы­вает практика, в том числе практика МАМИ, есть здесь точки приложения сил для пытливого ума настойчивого исследователя. Причем находятся эти точки, как правило, на стыке наук, а выполняемые работы дают весьма и весьма перспективные резуль­таты.

У Д К 621.74:537.612:669.71

В бегущем магнитном поле

С Н И Ж Е Н И Е металлоемкости продукции — задача задач автомобилестроения, глав­ного потребителя металла. Один из путей ее решения — получение тонкостенных от­

ливок из сплавов с высокими механическими свойствами. Здесь есть весьма сущест­венное препятствие: выполнять такие отливки, особенно если они с развитой поверх­ностью, не всегда удается, так как литейные формы с узкими полостями заполнить весьма трудно.

Этих трудностей не встречает новый метод литья, разработанный в МАМИ под руко­водством д-ра техн. наук Б. В. Рабиновича: он позволяет при заливке форм свободной струей получать отливки существенно меньшей толщины, чем это было возможно до сих пор, фактически допускает производство отливок с массой, близкой к теоретической.

М етод основан на взаимодействии бегущего магнитного поля с жидким металлом в литейной форме. Форма устанавливается на индуктор (литейный двигатель], бегущее поле возбуж дает в металле объемные (пондермоторные) силы, вызывающие его по­ступательное движение. Ориентируя их в желательном направлении, можно ускорять поток, подогревать его индукционными токами, перемешивать расплав и т. д. Под действием этих сил металл с большой скоростью заполняет самые тонкие сечения и затвердевает с образованием плотной мелкозернистой структуры. (В качестве примера на рис. 1 показана технологическая проба размерами 600X 130 мм с ребрами высотой 45 мм и толщиной 0,8/1,2 мм, полученная из алюминиевого сплава АЛ-4 литьем в кокиль в магнитном поле.)

Исследования показали, что интенсивное перемешивание расплава в магнитном поле при заполнении формы, а такж е воздействие поля на кристаллизующийся металл вызы­вают измельчение структуры и улучшение механических свойств сплава. Причем оно оказывает значительное влияние на кристаллизацию расплава уж е при небольших ве­личинах индукции в полости формы и особенно резко изменяет макроструктуру отли­вок. Например, при затвердевании пластин, отлитых в кокиль из немодифицированного силумина без воздействия поля, величина первичного зерна составляла 1,5— 2 мм, кото­рое полностью разрушалось во всех зонах такой ж е пластины, закристаллизовавшейся в поле. Таким образом, отливки из немодифицированного силумина, залитого в магнит­ном поле, имеют такие ж е мелкие кристаллы, как и отливки, полученные без поля из модифицированного силумина.

Исследованиями такж е установлено: у отливок, отлитых в поле, меньше дефектов усадочного происхождения, чем в отливках, полученных без поля.

Интересно что при использовании магнитного поля вместо дорогих пресс-форм литья под давлением могут применяться кокили и неметаллические формы (оболочковые, гипсовые и др.), что особенно важно при небольших партиях отливок. И вообще обо-

Рис. 1.

Р ис . 2

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

рудование для литья в магнитном поле отличается простотой. Например, не требуются громоздкие машины и сложные механизмы для создания давления и большого усилия запирания пресс-формы, как при литье под давлением. Основой установки для литья в поле является индуктор, размеры которого близки к размерам формы.

МАМИ и литейный завод К амА За сейчас внедряют в производство технологию литья в магнитном поле одной из массовых алюминиевых деталей силового агрегата КамАЗ-740 — крышки коробки передач. Выгоды здесь очевидны: серийная крышка, по­лучаемая литьем в кокиль, имеет толщину стенки 7 мм и массу 7 кг (такая толщина определяется не требованием прочности, а невозможностью получить ее в кокиль с меньшей толщиной стенки). Та ж е деталь, изготовляемая новым методом, сохраняя размеры массивных частей (бобышек и ф ланца), в стенке стала на 4 мм тоньше и на1,5 кг легче (рис. 2). Достигнуто это в ходе пробных заливок в сухую форму, которые позволили определить рациональную конструкцию литниковой сиетемы, выбрать поло­ж ение отливки в форме, место подвода металла. (Перечисленное особенно важно по­тому, что в процессе формирования отливки в магнитном поле литниковая система долж на обеспечивать непрерывную подачу металла с увеличивающимся расходом. Т а­кое требование не возникает ни при каком другом методе литья.)

На литейном заводе К амА За на основе машины литья под низким давлением изго­товлена опытная установка литья крышки по новой технологии. Это — однопозипион- ная кокильная машина, с горизонтальной линией разъема, верхней подвижной плитой и нижним расположением индуктора бегущего магнитного поля. Индуктор имеет сбор­ный магнитопровод и обмотку простой конструкции, что позволяет легко переналаж и­вать его для изменения электрических параметров во время опытных заливок. В теку­щем году на машине намечено получить опытную партию деталей.

К проектированию промышленной кокильной установки литья в бегущем магнитном поле приступил такж е Н ИИлитавтопром (г. Минск). Машина тож е будет однопози­ционной автоматической, производительностью 20 отливок в 1 ч. Изготовление и ввод этой установки в эксплуатацию планируется в 1990 г.

Ю. А. ТАНАНИН, В. П. МЕШКОВ, В. И. СИВКОИ. А. НОРИЦЫН

У Д К 621.74:65.011.56

Автоматы завтрашнего дня

Г | РИ Н Ц И П Ы и задачи автоматизации процессов литейного производства отличаются ■ ■ от принципов и задач автоматизации процессов мехавичеокой обработки деталей — области, где автоматизация началась давно и опыт которой часто переносится на ли­тейное производство. Она долж на не только увеличить производительность литейных машин и установок, стабильность технологических процессов, улучшить качество про­дукции, но и освободить людей от выполнения операций, связанных с выделением теп­ла, пыли, газа, сопровождающихся шумом, вибрацией. Освободить, даж е если она не дает прямого экономического эффекта.

Возможность автоматизации, безусловно, есть: она вытекает из особенностей техно­логического процесса получения отливок. Ведь известно, что он состоит из операций, большая часть которых осуществляется не над отливкой, а над металлической шихтой, жидким металлом, формовочной и стержневой смесями, над формами. Кроме того, от­ливки разного наименования можно изготовлять из одного сплава в формах одинако­вого размера, а формы и стержни для разных отливок — делать из одних и тех же формовочных и стержневых смесей на одних и тех ж е машинах. Поэтому приготовление шихты, смесей, форм, стержней даж е при многономенклатурном производстве отливок делается поточным. При ряде операций (выбивка отливок и стержней, отделение от них смесей, очистка от пригара, окраска) не нужна точная ориентация отливки отно­сительно инструмента, поэтому одни и те ж е машины без переналадки могут осуще­ствлять их с отливками разного наименования, в том числе и одновременную групповую обпаботку.

Таким образом, автоматизация процесса для большинства переделов литейного неха не зависит от серийности производства, а определяется только мощностью (числом отливок в год) технологического потока и степенью его однородности, т. е. диапазона­ми, в которых изменяются состав сплава, размер, конфигурация, масса отливок разных наименований.

Сказанное свидетельствует, что автоматические линии литейных цехов — по своей сути гибкие: при переходе на выпуск новой продукции на большинстве операций или вообще не требуется изменения параметров технологического процесса, или необходи­ма подналадка некоторых механизмов, например, дозирующих устройств на установках навески шихты, смесеприготовительных линий и т. д. Что ж е касается формообразую­щих автоматов (формовочные, стержневые, кокильные, литья под давлением, изготов­ления выплавляемых и выжигаемых моделей), то на них переход на новые изделия требует замены оснастки, т. е. их по этой причине к гибким производственным си стем ам отнести нельзя. Значит, чтобы создать действительно гибкие линии с участием таких автоматов, необходимо дополнительно оснастить существующие автоматические линии устройствами для автоматизированной подналадки механизмов, а автоматизированные Формообразующие агрегаты — устройствами для автоматической смены оснастки по заданной программе и автоматическими складами (магазинами) оснастки, обеспечива­ющими непрерывную работу линии хотя бы в течение одной смены.

Все приведенное выше не относится к зачистке отливок, отделению литников и при­былей от стальных отливок, отливок из цветных сплавов: при этих операциях требуется точная ориентировка инструмента относительно отливки; движение его (или отливки) зависит от конфигурации конкретной л и т о й заготовки. П о э т о м у автоматические ч я п н о - . ные установки создаются и оказываются выгодными только в массовом и крупносерий­ном производствах. Чтобы они появились и в цехах серийного производства, нужны

Дело жизни Иллария Анатольеви­ча Норицына (1913—1976 гг.) — куз­нечно-штамповочное производство. х В 1953—1976 гг. он возглавлял ка­федру «Машины и обработка ме­таллов давлением» МАМИ, одновре­менно занимая должности декана механико-технологического факульте­та (1955—1963 гг.) и факультета куз­нечно-штамповочного производства (1967—1970 гг.1. Им разработаны теории непрерывного процесса штам­повки-вытяжки и пульсирующего на­гружения, которые легли в основу новых технологических процессов кузовной штамповки, взяты* ныне на вооружение в автомобильной промышленности. Под его руковод­ством были созданы новая техноло­гия штамповки клапанов автотрак­торных двигателей и более совер­шенные процессы малоотходной го­рячей штамповки дета”ей автомоби­ля «Москвич». На АЗЛК с его по­мощью была впервые внедрена и закрытая штамповка поковок с про­тиводавлением.

И. А. Норицын проделал большую работу по пропаганде опыта ВАЗа в применении прогрессивных техноло­гических решений, в том числе ма­лоотходных процессов горячей объ­емной штамповки. В монографии «Кузнечно-штамповочное производ­ство ВАЗа» им проанализированы и обобщены результаты развития пер­спективных направлений в горячей штамповке.

Он опубликовал более 90 научных работ, среди которых ряд учебных пособий для технических вузов по кузнечно-штамповочным дисципли­нам. Особую известность приобрели написанные им в соавторстве учеб­ник «Проектирование кузнечных и холодноштамповочных цехов и за­водов» и монография «Автоматиза­ция и механизация технологических процессов ковки и штамповки», име­ющие большую практическую цен- « ность. ”

[

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

. 19

89.

№

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

00

А. В. ПАНКИН

Александр Васильевич Панкин (1876—1963 гг.) — высококвалифици­рованный специалист по обработке металлов резанием. Его перу при­надлежит свыше 70 научных трудов, в числе которых — учебники для высшей школы, и такой известной, как «Учение о резании металлов». Наиболее полно его научные взгля­ды, не утратившие своего значения и сегодня, изложены в книге «Ос­новные вопросы наивыгоднейшего резания металлов».

С. С . ЧЕТВЕРИКОВ

32

Сергей Сергеевич Четвериков (1894—1968 гг.) — один из известных теоретиков в области станкоинстру­ментального производства. В 1939— 1968 гг. он возглавлял кафедру «Ре­зание металлов, станки и инструмен­ты», в 1946—1948 гг. был директо­ром МАМИ.

С. С . Четверикову принадлежит также приоритет в обобщении, си­стематизации опыта конструирова­ния и производства комбинирован­ных инструментов, инструментов для автоматического производства.

автоматизированные установки, которые работают, например, по программе, воспроиз­водящей движение инструмента и отливки при ручной обработке первой отливки из партии данного наименования.

Однако надо помнить: создание автоматических систем, в том числе и гибких, не мо­ж ет сводиться к автоматизации любых существующих машин и установок. Опыт по- ^ казывает, что наиболее успешно работаю т лишь установки, технологии для которых раз- V рабатывались специально, с учетом возможности автоматизации. Они должны улучшать качество продукции, увеличивать производительность оборудования и его надежность, быть более универсальными, обеспечивать регулирование параметров процесса во вре­мя его реализации. Следует отдавать предпочтение процессам малошумным, безудар­ным, ликвидирующим или уменьшающим пыле-, газо-, тепловыделения.

Ученые-литейщики МАМИ приложили много усилий для разработки таких процес­сов. Известно, например, что точность отливки в значительной мере зависит от качества формы, а значит, метода ее уплотнения. Под руководством д-ра техн. наук П. Н. Аксе­нова, а позже — его последователей велись и ведутся работы по исследованию спо­собов уплотнения литейных форм прессованием, прессово-ударным, пневмо-импульсным, пескодувно-импульсными методами, определены рациональные параметры процессов и оборудования. Они позволяют увеличить точность литья, производительность литейных линий, улучшить условия труда. Например, очень перспективны методы, предложенные д-ром техн. наук Б. В. Рабиновичем: литье в облицованный кокиль, литье в бегущем магнитном поле. Существенно уменьшает пылевыделение и снижает энергозатраты ва­куумный метод выбивки литейных форм, созданный канд. техн. наук В. С. Мысовским. Взаимодействию затвердевающей отливки и формы, определяющему точность и качест­во отливки, посвящены работы канд. техн. наук А. П. Трухова, результатом которых стал отраслевой стандарт, найдены способы, позволяющие увеличить точность отливок.

Все это доказывает, что направления автоматизации процессов литья, которыми з а ­нимаются ученые МАМИ, — верные и перспективные для автомобильного производства.

Д-р техн. наук Г. М. ОРЛОВ

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНО, ДЕШЕВО, МЕТАЛЛОЭКОНОМНО

Любой потребитель стремится к тому, чтобы приобретаемое им изделие было надежным в работе и недорогим. Поэтому производитель, чтобы удовлетворить эти требования, делает все возможное для уменьшения затрат труда и материа­лов — основных составляющих цены выпускаемой продукции. И сделать это без снижения или даже с повышением долговечности, ресурса по наработке и т. д. изделий. Большую помощь ему могут оказать, как показывает опыт МАМИ, ученые и специалисты, разрабатывая новые и совершенствуя традиционные технологии и оборудование.

У Д К 621.735.016.3

О т простого к сложному

Д ВТО М О БИЛЬНЫ Е детали — чаще всего детали сложной формы. И з-за этого зна- чительная их часть продолжает изготовляться или только обработкой резанием (ко­

эффициент использования металла не более 0,2—0,3), или литьем, обработкой резанием отдельных элементов с последующей сваркой или запрессовкой, или с обрезкой по кон­туру, характеризующейся большими отходами металла и низкой стойкостью обрезного инструмента. Ученые и специалисты МАМИ не хотят мириться с таким расточительст­вом, поэтому вот уж е много лет занимаются (в работе участвуют В. П. Козлечков, В. В. Орлов, Н. Д . П авлов и В. А. Яшин) технологическими процессами холодной объ­емной штамповки, их внедрением на автозаводах.

Начиналась такая работа со сравнительно простых изделий— стандартных крепежных деталей типа винтов с внутренним и болтов с наружным шестигранником. Тогда были созданы процессы их изготовления путем трехкратного выдавливания заготовок диамет­ром 0,85—0,9 диаметра головки. Они позволили получать изделия, годные к применению (класс прочности 8 .8 ), без дополнительной термообработки.

Затем перешли к деталям, отличающимся оригинальной нетрадиционной геометриче­ской формой (рис. 1 ), которые в большинстве случаев и сейчас обрабатываю т резанием, с большим (до 70—80%) отходом металла в стружку.

Например, разработан процесс, при котором эксцентрик привода топливного насоса ДВС получается из отрезанной, осаженной и отожженной заготовки за три формооб­разующих перехода (рис. 2 ). Здесь очень оригинально решен второй переход: он выпол­няется после прямого выдавливания полой заготовки — путем высадки смещенной от­носительно оси головки с наклоном под углом а к плоскости. (Выбор такого варианта связан с тем, что при высадке эксцентрика с нижней плоскостью, параллельной верхней, в нижнем углу образуется полость, не заполняемая металлом.)

Вторым примеро1м может служить конусная муфта (см. рис. 1, б ), которую, ввиду наличия остроугольного двухстороннего усеченного конуса, до недавнего времени тож е изготовляли резанием. Теперь ее выполняют методом объемной штамповки на много­позиционном прессе или автомате за четыре формообразующих перехода (рис. 3) .^Штам­повка осуществляется в два этапа: первоначально формируется цилиндрический полу­фабрикат с двухсторонней конической полостью и перемычкой, затем перемычку уда­ляют, на втором этапе перфорируют наружную поверхность полуфабриката и увеличи-

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Ьают отверстие. При этом формообра­зующее усилие (прилагается к торцам полуфабриката, а усилие подпора — со стороны отверстия. Оригинальность процесса заключается в обжиме заго ­товки с одновременной пробивкой пе­ремычки.

В автомобилестроении широко при­меняются детали с полым и сплошным стержнями и фланцем удлиненной фор. мы. Среди таких деталей можно наз­вать корпус секции (см. рис. 1,в). И з­готовляют такие детали или резанием, или горячей штамповкой (в обоих случаях — большой отход металла в стружку и низкая производитель­ность)

Выполняется она так (рис. 4). На первой позиции из /полой цилиндричес­кой заготовки формообразуют усечен­ный конус с углом при вершине, ве­личина которого и высота конуса з а ­висят от формы и размеров фланца. Н а второй позиции конический участок заготовки разделяется на две части, угол меж ду которыми обеспечивает благоприятное течение металла в обе стороны. Н а третьей позиции идет предварительное формообразование фланца комбинированным процессом

осадки с изгибом, когда материал, пла­стически деформируясь, перетекает в обе стороны и образует два симмет­ричных отростка фланца определенной длины, высоты и ширины. Н а заклю ­чительном переходе выполняется окон­чательное формообразование фланца.

Д ля обработки поршня ТН В Д ди­зеля разработан пятипереходный тех­нологический процесс холодной объ­емной штамповки. Заготовка втулоч­ным ножом отрезается от стальной калиброванной проволоки или прутка. На первом переходе она калибруется для придания параллельности ее тор­цу и получения фасок с двух сторон); на втором прямым выдавливанием об­разуется внутренняя полость, а такж е

• формируется донная часть; на третьем обратным выдавливанием получают неглубокую кольцевую полость; на четвертом тож е обратным вы давлива­нием формообразуется внутренняя и

наруж ная части поршня; на пятом осу­ществляется вы тяж ка до формы и размеров, подготовленных для после­дующей обработки поршня шлифова­нием.

Технологический процесс позволил повысить коэффициент использования металла с 23 до 92% , а производите­льность труда — более чем в 2,5 раза.

Внедрение технологических процес­сов холодной объемной штамповки только рассмотренных четырех дета­лей, на Я ЗДА , например, позволило бы получить экономический эффект, превышающий 1 млн. руб.

МАМИ (совместно с заводами, ра­зумеется) работает над совершенство­ванием конструкций многопозицион­ной штамповки. В частности, над повышением их быстроходности и эксплуатационной надежности. Д ля этого созданы способы научно обос­нованного выбора основных парамет­ров технических характеристик авто­матов, методы расчета динамических нагрузок, жесткости, цикловой ди а­граммы, шума и т. п. Много внимания уделяется такж е оснащению автома­тов уравновешивающими устройства­ми для выбора зазоров, системами диагностики и контроля возможных

Рис. 1. Д ет али, обрабатываемые холодной объем ной штамповкой: а — эксцентрик привода топливного насоса; б — конусная м уф та; в — корпус секции; г — порш ень

насоса

Рис. 2. Т ехнологические переходы холо д н о й объем ной штамповки эксцентрика: а — отрезка и осад ка заготовки ; б — вы давливан и е полости; в — вы садка головки со скош енной по­лостью плоскостью под углом ; г — окон чательн ая ш тамповка эксцентричной головки и вы д а в л и в а ­

ние в ней полости

(// 1// 1/ 1/ 1с

Рис. 3. Т ехнологические переходы штамповки конусной муфты: о, <б — осадка отрезанной заготовки; в — вы давливание внутренних конических полостей; г — про­

бивка перемычки и обж им заготовки

(—

I)

Н8) *)

Рис 4. Т ехнологические переходы штамповки корпуса секции:<а — ф орм ообразование усеченного конуса; б — разделен и е на две части; в и г — предварительное и

окончательное ф орм ообразование ф ланц а

V > *неисправностей, шумозащнтиыми кожухами, приспособлениями для отсоса нагретого в процессе работы масла. Не снижается в МАМИ интерес к расширению номенклату­ры деталей, пригодных для обработки пластическим деформированием взамен обра­ботки резанием, повышению эксплуатационной надежности и быстроходности кузнеч­но-прессовых автоматов. Специалисты института знают: холодная объемная ш там­повка — важнейшее средство экономии металла- Поэтому за ней — будущее.

Канд. техн. наук Ю . А. МИРОПОЛЬСКИЙ, Ю. К . ФИЛИППОВ, Е. В. КОЛОСКОВ

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

УДК 621.919

Деформирующе-режущая обработка:

быстрота и качество

Д ЕФ О РМ И РУ Ю Щ Е-РЕЖ У Щ ЕЕ протягивание — процесс, который существенно снижает трудоемкость механической

обработки, улучшает качество обрабатываемой поверхности, в том числе наиболее ответственных деталей АТС. Например, на ЗИ Л е применили его для обработки круглого отверстия в коромысле клапана ДВС. За счет этого производительность обработки отверстия увеличилась в 2 раза, а стойкость инст­румента — в 5— 6 раз.

Это лишь один пример. Но в МАМИ разрабатываются и но­вые варианты инструмента, еще более эффективные. Например, комбинированные протяжки с деформирующими элементами из инструментальных сталей, на рабочие поверхности которых наносятся (конденсацией в вакууме с ионной бомбардировкой) износостойкие покрытия. В результате значительно повыша­ются стойкость деформирующих элементов, а следовательно, и качество обрабатываемой поверхности. Достаточно сказать, что элементы, изготовленные из быстрорежущей стали Р6М5, после нанесения покрытия становятся конкурентоспособными с элементами протяжек, выполненными в виде твердосплавных колец, хотя их себестоимость в 3—4 раза ниже. В то ж е вре­мя качество поверхности, обработанной деформирующими элементами с износостойкими покрытиями, соответствует тре­бованиям, предъявляемым к обработке поверхностей твердо­сплавными элементами.

Рис. 1

Прошивка (рис. 1), изготовленная из стали Р6М5 с износо­стойким покрытием из нитрида титана, хорошо зарекомендо­вала себя на заводе «Красный двигатель» (г. Новороссийск) при обработке отверстий в поршневых пальцах двигателей. О казывается, стойкость прошивки составляет 1500— 1700 дета­лей. Это соответствует годовому экономическому эффекту 1 0 тыс. руб лишь по одному типоразмеру поршневого пальца.

Второе направление совершенствования инструмента — пере­распределение работы меж ду его деформирующими и реж у­щими зубьями, так как без принятия специальных мер стой­кость первых всегда выше стойкости вторых.

Рис. 3

Одна из таких мер, предложенных специалистами МАМИ, — новая конструкция прошивки (рис. 2 ): деформирующие коль­ца скомпонованы в группы по два-три элемента, каж дая из которых выполняет строго определенную деформацию. Б лаго­даря этому поверхностный слой обработанного отверстия при­обретает новые физико-механические свойства. Причем их мож ­но задавать.

_ . Например, в одном из экспериментов обрабатывали отвер-1 ) 4 стие во втулках, выполненных из стали 18ХГТ. Установлено,

что при обработке прошивкой с двумя деформирующими эле-' ментами из твердого сплава ВК8 (суммарная степень дефор­мации 0,65 мм) поверхность упрочнялась, а прошивкой с тремя элементами (степень деформации 0 , 8 мм), наоборот, разупроч- нялась.

Таким образом, воздействуя несколькими деформирующими элементами на обрабатываемую поверхность, учитывая фи­зико-механические свойства обрабатываемого материала и варь­ируя степень деформации на каждом деформирующем элемен­те, действительно можно управлять разрушением тонкого по­верхностного слоя. В частности, для того чтобы с минималь­ными усилиями срезать деформированный слой, повышая тем самым долговечность режущих зубьев, а значит, и всей де­формирующей прошивки.

Есть в МАМИ уже и вариант прошивки (рис. 3), состоящей из корпуса, на котором последовательно закреплены чередую­щиеся группы кольцевых деформирующих элементов и реж у­щих секций переменного резания. (Суммарный натяг на дефор­мирующие кольца варьируется в пределах 0 ,8 — 1 мм, подъемы на режущий зуб — 0,01—0,03). Конструкция прошла производ­ственные испытания на заводе «Моссельмаш» в операциях об­работки отверстий шестерен редукторов. Результаты: при сок­ращении, по сравнению с обычной, длины прошивки в 1,5— 2 раза ее стойкость возросла в 1,5—7 раза. Ожидаемый го­довой экономический эффект по двум типоразмерам шесте­р ен — 13 тыс. руб.

Интересно и третье направление совершенствования инстру­мента — уменьшение сил резания, приложенных к рабочей кромке режущего зуба. Идея состоит в том, что пластическую деформацию можно рассматривать с позиций теории дислока­ций, согласно которой деформация — это процесс движения и размножения дефектов кристаллической решетки деформиро­ванного металла, важнейшими из них являются линейные де­фекты — дислокации. Если представить металл как тело с упорядоченной кристаллической структурой, то основным ме­ханизмом пластической деформации является скольжение од­ной части кристалла по отношению к другой, происходящие по определенным кристаллографическим плоскостям (плоско­стям сдвига). Значит, если после прохода деформирующего элемента удастся совместить плоскость легчайшего сдвига кристаллов с плоскостью максимальных касательных напряж е­ний при резании, то должны создаваться наиболее благопри­ятные условия для уменьшения силы резания.

Эти соображения подтвердились экспериментальными иссле­дованиями: для материалов различных видов есть диапазоны углов направления движения инструмента по отношению к направлению текстуры поверхностного слоя, в которых обеспе­чивается уменьшение силы резания. Так что скоро должен появиться инструмент, который работает с учетом и этого эффекта.

Таким образом, ученые МАМИ доказали, что возможности деформирующе-режущего инструмента еще далеко не реали­зованы. Именно над этим они и работаю т сейчас.

Канд. техн. наук В. А . КУЗНЕЦОВ,Д . В. САМИЛКИН, А . С. ЛОБАНОВ

СДЕЛАНО, ИСПЫТАНО, РАБОТАЕТ

Надежность автотранспортных средств давно уже переросла из проблемы чисто технической в проблему социальную и даже политическую. Поэтому все, что способствует ее ре­шению, представляет несомненный интерес. В первую оче­редь — для производственников. Редакция, публикуя инфор­мацию о некоторых оригинальных разработках МАМИ, на­деется, что помогает тем самым именно предприятиям от­расли.

У Д К 629.113-585.001.4

Стенд для испытаний валову ОКОРЕННЫ Е стендовые испытания деталей — метод, V позволяющий сократить сроки проектирования и подго­товки к выпуску новых автомобилей.

Это в принципе. Однако на практике применить его не­просто, особенно если конструкции деталей и узлов совер­шенно оригинальные, для которых (или хотя бы близких к ним) нет данных по эксплуатации, а для испытаний нет ни стендового оборудования, ни методик. Например, как было для валов колес с шарнирами равных угловых скоростей автомобиля АЗЛК-2141.

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Но выход из положения найти всё-такй моЖйо, чтб й До­казали специалисты МАМИ, когда им поручили оценить дол­говечность упомянутых валов. Чтобы разработать испыта­тельный стенд и методику испытаний, они исходили из па­раметров нагрузочного режима валов с шарнирами равных угловых скоростей, т. е. крутящего момента, частоты вра-

ццения, изменения углов в шарнирах при колебаниях под­вески и поворотах управляемого колеса.

Анализ показал, что влияние каждого из этих факторов на долговечность деталей неоднозначно. В частности, для вала характерно усталостное разрушение из-за циклических, происходящих по случайному закону изменений напряжений кручения. Н а долговечности шарниров равных угловых ско­ростей сказываются крутящий момент, изменения углов в шарнирах, обусловленные колебаниями элементов подвески при движении по неровной дороге, и значительно меньше — изменения углов поворота управляемых колес. Частота же вращения вала колеса на сам вал практически не влияет, зато на детали шарниров равных угловых скоростей влияет заметно, поскольку от нее зависит частота изменения кон­тактных напряжений в шарнире.

Таким образом, анализ позволил установить, что для вала колеса переднеприводного автомобиля параметрами на­грузочного режима являются величина крутящего момента и частота его приложения. Их, на первый взгляд, и должен воспроизводить стенд, причем, как упоминалось, по случай­ному закону нагружения. Однако специалисты пошли по другому пути: нагружение по случайному закону они зам е­нили нагружением по удобно воспроизводимому гармониче­скому синусоидальному закону, но с большим повреждающим воздействием. Д анная замена вполне правомерна: в области упругих деформаций характер изменения нагрузки между ее смежными величинами на усталостные свойства материала не влияет..

Чтобы режим стендовых испытаний по своим результатам был эквивалентен эксплуатационному нагружению вала ко­леса, испытательный стенд МАМИ построен (А. с. 974186 и 1019256, СССР) по схеме с замкнутым контуром, позволяю­щей варьировать величины названных выше параметров. В нее входят два замыкающих редуктора (изготовлены на базе шестерен коробки передач автомобиля ЗИ Л -130), в которые встроены нагружающ ие устройства, позволяющие менять ве­личину циркулирующего в контуре крутящего момента. К ор­пуса редукторов имеют возможность наклоняться в гори­зонтальной плоскости на угол ± 30°. Тем самым могут задаваться начальные углы во внутренних шарнирах вала колеса. Д ля периодического изменения углов (в диапазоне ± 4 5 ° ) в ш арнирах служит специальный узел, размещенный меж ду редукторами. Он может совершать два независимых движения, имитируя изменение углов в шарнирах как от р а ­боты подвески, так и от поворота управляемых колес (при помощи гидроцилиндров, управляемых электрогидр авличе- скими распределителями).

Стенд приводится от асинхронного электродвигателя и гидрообъемной передачи, состоящей из регулируемого гидро­насоса и гидромотора (такая передача обеспечивает возмож ­ность плавно изменять частоту вращения испытываемых в а ­лов в диапазоне 0 — 2 0 0 0 мин-1 ).

Д ля поддержания стабильного температурного режима при испытаниях валов колес предусмотрено воздушное (промыш­ленным электровентилятором) охлаждение их шарниров.

Стенд позволяет испытывать одновременно четыре вала колес, причем допускается испытание валов колес разных типоразмеров и с разными присоединительными узлами (по­парно), а такж е два карданных вала автомобилей класси­ческой компоновки.

Один из оригинально решенных узлов стенда — устройство для компенсации изменения длины вала колеса при измене­нии угла в шарнире: одновременно с изменением угла в шарнирах, имитирующего поворот управляемых колес (за счет поворота каретки узла изменения углов относительно горизонтальной оси), относительно неподвижного приводного редуктора перемещаются (на роликах) связанные между со­бой шарнирными штангами сам узел изменения углов и вто­рой замыкающий редуктор. (Перемещения их незначительны и не приводят к большим инерционным нагрузкам на привод системы управления стендом, но полностью компенсируют изменение длины вала от изменения угла в шарнире.) В конструкциях других стендов эта задача решается благодаря значительным, в основном вертикальным перемещениям за ­мыкающего редуктора, обладающего большой массой, что требует либо существенного ограничения по частоте процесса изменения углов в шарнирах при испытаниях, либо сущест­венного увеличения мощности механизмов управления стен­дом.

При проведении ускоренных стендовых испытаний должна быть обеспечена количественная и качественная связь ре­

зультатов испытаний и эксплуатации. П ервая доказывается появлением повреждений, аналогичных эксплуатационным; вторая устанавливается при помощи коэффициентов экви­валентности. Полученные при испытаниях на стенде и рас­четах величины этих коэффициентов составляют: для валов колес — (2,53—7,93) • Ю- 6 чУкм, для шарниров равных уг­ловых скоростей — (1,01— 1,48)-4 ч/км.

Оперативная разработка методики испытаний и создание стендового оборудования позволили своевременно выбрать конструкцию валов автомобиля АЗЛК-2141, провести их до ­водку и оценить качество зарубежного и отечественного про­изводства-

Стенд (см. рисунок), хотя и был изготовлен для конкрет­ной цели (валы и шарниры автомобиля А ЗЛК -2141), можно использовать (что и делается) для исследования любых ана­логичных конструкций. Немаловажен и такой факт: стенд занял место в учебном процессе — для проведения лабора­торных занятий, в ходе которых будущие конструкторы при­обретают практические навыки исследовательской работы.

Кандидаты техн. наук В. В. СЕРЕБРЯКОВ и В. И. АБУЗОВ

У ДК 629.113.012.8.001.4:629.113.073.24

Испытательная тележкаАК ИЗВЕСТНО, основное назначение автомобильнойподвески заключается в защите движущегося автомобиля

от динамических воздействий со стороны дорожных неров­ностей. Но этой функцией роль подвески в системе «дорога —• автомобиль» не ограничивается. Подвеска в сочетании с ши­ной определяет такж е ряд важных эксплуатационных свойств АТС, в том числе управляемость, устойчивость, расход топ­лива, активную безопасность и др. Многочисленные и во многом противоречивые требования предъявляю тся и к ав­томобильной шине. Например, с точки зрения виброзащиты она должна обладать возможно большим демпфированием, но это совершенно недопустимо с точки зрения снижения сопротивления качению, что заставляет полностью переклады­вать функции демпфирования на амортизатор в сочетании с трением в элементах направляющего аппарата подвески.

Поэтому виброизолирующие свойства шины и подвески в системе «дорога — шина — подвеска» хотелось бы рассматри­вать комплексно.

Однако даж е при моделировании колебаний автомобиля на ЭВМ чаще всего ограничиваются рассмотрением чисто вертикальных воздействий дорожных неровностей и в каче­стве основных оценочных критериев принимают вертикальные ускорения подрессоренной массы автомобиля в характерных его точках. Это, конечно, более доступно и относительно просто, но не избавляет от необходимости комплексно оце­нивать систему виброзащиты на стадии дорожных испытаний. Что нежелательно, так как внести какие-либо изменения в конструкцию или характеристики элементов подвески на дан­ном этапе весьма затруднительно. Д а и результаты оценки получаются интегральными, из которых выделить влияние отдельных элементов не удается.

Этого недостатка лишена испытательная тележка, разра­ботанная в МАМИ. Она позволяет получать достоверную ин­формацию о том, как воздействует на автомобиль (в про­дольном и поперечном направлениях) подвеска с конкретной кинематикой и упругодемпфирующими характеристиками шарниров, но максимально изолированная от обратных ди­намических воздействий со стороны автомобиля. При ее по­мощи можно исследовать, как при реальной шине формиру- ются динамические воздействия на автомобиль по трем коор-

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

динатным осям подвесками с различной кинематикой направ­ляющего аппарата, упругодемпфирукяцимн характеристиками шарниров; находить передаточные функции шины как эле­мента виброзащиты при ее качении по реальной опорной поверхности; оптимизировать алгоритм управления подвес­кой с динамическим регулированием; определять предельное состояние (по изнашиванию и изменениям характеристик) шарниров, амортизаторов и других элементов подвески и рулевого привода; изучать работу колесного тормоза с ан- тиблокировочным устройством во взаимодействии с подвес­кой и процесс качения колеса с эластичной шиной по реаль­ной дороге с точки зрения возбуждения крутильных колеба­ний в трансмиссии; получать исходные данные для построе­ния при помощи ЭВМ моделей сложных динамических си­

стем «дорога — автомобиль»; решать другие научные и при­кладные задачи, связанные с возможностью исследования си­стемы «дорога — шина — подвеска» в условиях изоляции от внешних возмущающих факторов.

Тележка — одноколесная. Она состоит (см. рисунок) из рамы 8, на которой располагаются узлы крепления направ­ляющего аппарата подвески, ее упругого элемента 6 и амор­тизатора 5. Верхний (2) и нижний рычаги подвески закреп­ляются на раме при помощи поворотных кругов / и 4, что позволяет изменять пространственное положение осей кача­ния этих рычагов. Сами рычаги — изменяемой за счет резь­бовых муфт 3 длины. На раме размещаются такж е грузы 7, масса которых в сочетании с массой рамы соответствует на­грузке, приходящейся на колесо в реальном автомобиле, при­менительно к которому проводятся исследования. Упругодемп- фирующие характеристики шарниров направляющего аппара­та могут изменяться за счет применения, например, сменных резиновых элементов с различной конфигурацией резинового массива, изготовленного из разных марок резин. С целью варьирования демпфирующих свойств подвески амортизатор может заменяться или регулироваться в процессе исследова­ний. Д ля фиксации плоскости вращения колеса относительно рамы в горизонтальном направлении применяется тяга 9 или система тяг, имитирующих рулевой привод. Тележка букси­руется тягачом (через специальное буксирное устройство, уп­ругое в продольном направлении). Упругая связь тележки с тягачом обеспечивает достаточно низкую собственную частоту продольных колебаний тележки относительно тягача (для исключения динамических воздействий со стороны тягача на тех частотах, которые интересуют исследователя).

Измерительный комплекс тележки состоит из датчиков пе­ремещений, скоростей и ускорений (вертикальных, горизон­тальных и угловых), располагаемых на подрессоренной и не- подрессоренной массах, а такж е из многоканальной регист­рирующей аппаратуры, устанавливаемой на тягаче. Такой комплекс позволяет регистрировать текущие значения анали­зируемых величин, а затем проводить их статистический анализ, исследовать спектральный состав, корреляционные и фазовые зависимости, а такж е другие параметры (в зависи­мости от задач исследования).

Канд. техн. наук И. С. СТЕПАНОВ, М. С. ДОБРОНРАВОВ, В. В. ИВАНОВ

У Д К 658.58

Системы активной компенсации изнашивания

В П РО Ц ЕС С Е эксплуатации технологи- ' ческое оборудование (металлорежу­

щие станки, прессы, литьевые машины и т. п.) подвержено изнашиванию, силовым и температурным деформациям. Это от­рицательно сказывается на точности и других показателях выпускаемых изде­лий, снижает производительность труда рабочих основного производства из-за необходимости частых ремонтов и под- наладок оборудования, требует содер­ж ания больших по численности ремонт­ных служ б и, в конечном счете, ведет к росту накладных расходов и себестои­мости продукции, сниж ает ее конкурен­тоспособность на мировом рынке. Д оста­точно сказать, что только в промышлен­ности на ремонт оборудования затрачи­вается 1 0 млрд. руб., причем более 3 млрд. приходится на ремонт техники, которая эксплуатируется за пределами норматив­ных сроков. В итоге — каждый четвер­тый рабочий занят в сфере ремонтного обслуживания технологического оборудо­вания.

Уменьшить все эти потери способна микропроцессорная система автоматичес­кой компенсации изнашивания узлов и механизмов технологических машин, соз­данная в МАМИ. Как она работает, по­кажем на примере станков токарной группы.

После подключения питания микроЭВМ «обнуляет» регистр памяти преобразова­телей «усилие — код» и «код — управля-

„ _ ющее напряжение», затем выставляет о б код на шину данных. В соответствии с

ним на пьезокерамическии элемент рез­цедержателя подается управляющее на­пряжение, соответствующее заданному программой начальному усилию, кото­рое заведомо выбирает износный люфт в сопряжениях.

С началом процесса резания на резец начинает действовать и сила, которая передается на резцедержатель, оборудо­ванный измерительным генератором (дат­чиком). В итоге на выходе датчика по­является переменное напряжение, часто­та которого пропорциональна частоте возмущающего воздействия. МикроЭВМ сравнивает ее с той, которая была до начала процесса резания. Полученная разность, в свою очередь, сравнивается с заложенной в программе. Затем ЭВМ вычисляет поправочные коэффициенты, необходимые управляющие напряжения

и контрольные частоты для резцедерж а­теля с учетом податливости резца. (П ро­грамма составляется на основе матема­тической модели пьезокерамического пре­образователя контактных усилий, кото­рый представляет собой пьезокерамичес­кий трансформатор, на чей вход подает­ся периодический сигнал заданной час­тоты. Так как под действием нагрузки изменяется площадь активного контакта меж ду пьезоэлементами, то изменяются емкости и сопротивления трансформато­ра, т. е. происходит сдвиг ф аз колебаний в пьезокерамическом трансформаторе, пропорциональный изменению внешней нагрузки.)

Управляемый разцедерж атель (см. ри­сунок), устанавливаемый в суппорте 13, выполнен в виде стального стакана 1, в котором закреплена покрытая тонким слоем 14 металла пьезокерамическая пластина 2. Пластина одной стороной опирается на торцевую поверхность коль­ца 3, ввернутого в стакан, а второй —

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

на сферический торец резца 15. Перед­няя часть стакана закрывается кольцом 16.

При изменении величины припуска об­рабатываемой на станке заготовки или

^ п р и повышенной твердости ее материала • б у д е т изменяться и усилие резания, от­

чего пьезокерамическая пластина 2 де­формируется и собственная частота ее колебаний станет другой. Но пластина образует замкнутый контур с опорным генератором, преобразующим постоянный ток питания системы (12— 18 В) в дис­кретные электрические сигналы. Их ча­стота, очевидно, равна собственной резо­нансной частоте пластины, так как она

в контуре выполняет роль частотозадаю­щего элемента. После соответствующего преобразования в микропроцессорной си­стеме, выпрямителе и усилителе управ­ляющее высокое (800— 1000 В) напря­жение через контакты 9 подводится к металлическим. слоям, нанесенным на пьезокерамический стержень 11. Под действием этого напряжения стержень 11 удлиняется. Но так как его правый (по схеме) конец неподвижен (упирает­ся в опору 7, которая выполняет роль изолятора и поддерживается стаканом 8, навернутым на прямоугольный резцедер­ж атель 12), левый конец стержня (за­канчивается изолирующим башмаком 6),

действуя на шарик 4, перемещает опо­ру 3, пластину 2 и стакан 1 вместе с резцом.

Чтобы высокое напряжение, действую­щее на стержень 11, не попало на ме­таллический резцедержатель 12, предус­мотрена пластмассовая втулка 10, в пе­редний конец которой упирается шайба 5.

При управляющем напряжении, дей­ствующем на стержень (его длина 1 2 0 мм), осевой ход резца составляет 70— 1 0 0 мкм (в зависимости от величины пьезомодуля пьезокерамического матери­ала движителя).

Н. П. СМИРНОВ

ИНФОРМАЦИЯ

ИЗ ИСТОРИИ ОТЕЧЕСТВЕННОГО АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЯ

У Д К 621.43.038-523.8

ЭТО НАЧИНАЛОСЬ ТАК| - | АЧИНАЛАСЬ автомобильная электро- * * ника в нашей стране тридцать лет на­

зад. Ее основоположниками были ЦНИТА и кафедра «Автомобильные и трактор­ные двигатели» МАМИ. И именно на этой кафедре (ее возглавлял тогда д-р техн. наук И. М. Ленин) с середины 40-х годов проводились серьезные ис­следования в области рабочих циклов и систем питания двигателей, естественным результатом которых стала идея систе­мы впрыскивания топлива с электронным управлением.

Этой идеей заинтересовались ученые кафедры «Промышленная электроника» Московского энергетического института. И не только заинтересовались, но и включились в совместные исследования в области систем подачи топлива, управ­ляемых электроникой.

Рис. 1. С месит ельная кам ера двигат еля авто­м о б и ля «М осквич-407» (т опливо подается электромагнитной ф орсункой в п о лую ось

дроссельной за сл о н к и )

Результаты не замедлили сказаться В течение всего лишь года по техничес кому заданию, разработанному в МАМИ были созданы блоки управления систе мами впрыскивания топлива для четы рех- и восьмицилиндровых двигателей Причем в отлрчие рт блоков фирмы

«Бендикс» (СШ А), которая тож е пы­талась реализовать аналогичную идею, они имели бесконтактную, более прогрес­сивную систему распределения команд­ных импульсов по форсункам (форсунки устанавливались на каждом цилиндре).

Накопив опыт в области разработки и исследования систем питания с элект­ронным управлением и поцилиндрового (распределенного) впрыскивания топлива, в МАМИ приступили (1961 г.) к разра­ботке систем, в которых топливо пода­ется одной форсункой (рис. 1 и 2 ) в зону дроссельной заслонки. Такое пред­ложение (его тогда называли карбю ра­тором с электронным управлением) было принципиально новым и прогрессивным, не имело аналогов за рубежом. Поэтому на электронный карбюратор выдали ав­торское свидетельство, изобретение было запатентовано в Англии, ФРГ, Франции и других странах.

Испытания карбюратора, проведенные в 1962 г. на двигателе «Москвич-407», показали: его применение улучшает топ­ливную экономичность и увеличивает мощность двигателя. Иными словами, подтвердилась перспективность выбран­ного направления работы. Потом по­явилась (с 1963 г.) и третья организация (объединенная), занимающаяся этой проблемой — группа по разработке си­стем центрального впрыскивания для дви­гателей автомобилей семейства ЗИ Л. Возглавили ее главный конструктор мо­сковского карбюраторного завода В. Т. Панфилов и автор этих строк, а в ее состав вошли П. В. Федоров, С. А. Еф- ременков, М. М. Длигач, Н. Г. Блейз, М. М. Лебедева, В. С. Макренский, В. Н. Рыжов, А. Б. Забегаев, В. В. Б ан­ников, В. В. Ким-Серебряков и др. Ею в очень короткие сроки были созданы несколько (рис. 3 и 4) модификаций си- стем центрального впрыскивания топли­ва — раньше, чем зарубежными фирма­ми («Бош», «Рочестер», «Хитачи» и т, Д-)- Одновременно разрабатывались диагно­

стическая аппаратура и специальные стенды для безмоторных испытаний си­стем (участвовали сотрудники МАМИ М. Ю. Носовицкий, Р. В. Меркулов, Е. Г. Смолин, Э. А. Пахомов и др.).

Стендовые, лабораторно-дорожные и эксплуатационные испытания выявили, что система центрального впрыскиванияулучшает топливную экономичность АТС (на 8 — 1 0 % ), пусковые качества двига­теля, динамику автомобиля и его эко­логические характеристики. Вот что го­ворят об этом отчеты по испытаниям автомобилей З И Л -130, оборудованных электронным карбюратором Э К -130:

Рис. 2. С месит ельная кам ера двигат еля авто­м о б и л я «М осквич-407» (топливо подаетсяЭлектромагнитной ф орсункой на верхню ю по-,

верхность дроссельной за сл о н ки )

А птп

мл й

ильи

ая

поом

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Рис. 3. Смесит ельная кам ера двигат еля ЗИ Л -130 (т опливо подается д ву м я электромаг­

нитными ф орсункам и в м алы е диф ф узоры )

расход топлива автомобилем, двигающим­ся по асфальтированному шоссе со ско­ростью 20 км/ч, уменьшался с 25 до 23 л / 100 км, а при 30 км/ч — с 39 до 37 л / 100 км.

Не вызывал Э К -130 нареканий и сточки зрения надежности. Тем не менее промышленного производства систем центрального впрыскивания так тогда и не начали. Не в последнюю очередь по­тому, что не удалось преодолеть м еж ­отраслевые барьеры.

Правда, накопленный опыт не пропал даром: специалисты М осКарЗа занялись разработкой и довели до внедрения си­стему электронного экономайзера при­нудительного холостого хода, отключа­ющую подачу топлива в двигатель на этом режиме, которая выпускается и в настоящее время.

Рис. 4. Смесит ельная кам ера двигат елей З И Л -130 и З И Л -375 (топливо подается одной

двухж иклерной ф орсункой в м алы е диф ф узоры )

Д-р техн. наук Г. П. ПОКРОВСКИЙ

ЗА РУБЕЖОМ

У Д К 339.92:629.113.002

М Е Ж Д У Н А Р О Д Н Ы Е СВЯЗИ МАМИ

ЕЖ Д У Н А РО Д Н О Е научно-техническое сотрудничество *’ • МАМИ — давняя традиция. Например, уж е 35 лет в нем обучаются студенты, аспиранты из более чем 60 стран Е в­ропы, Азии, Африки, Латинской Америки. Его выпускники участвуют как в создании современной автомобильной про­мышленности, так и в подготовке инженерных и научных национальных кадров в средних и высших учебных заведе­ниях. Причем, судя по отзывам, довольно успешно. И это не случайно: подготовка иностранных граж дан ведется на современном уровне по всем основным учебным планам спе­циальностей института, в том числе планам целевой интен­сивной подготовки специалистов, включая их научную сту­денческую работу.

Но опыт говорит, что есть в этом деле и негативные мо*- менты. особенно в организационном плане. В частности. МАМИ еще не располагает возможностью посылать уча­щихся на практику в зарубежные фирмы, с которыми сту­денты, став инженерами, будут вступать в деловые контакты; у института нет права на отбор зарубежных абитуриентов с учетом их доинститутской подготовки; не имеет он и своего подготовительного отделения для изучения русского языка и ознакомления с будущей специальностью; учебной базе не хватает оборудования и т. д. Но есть главное. Понимание того, что современный уровень подготовки инженеров для других стран, их конкуренция при поступлении на работу требуют индивидуального подхода при обучении; его ориен­тации на конкретное рабочее место; проведение практик на предприятиях с современнейшим оборудованием; научно-ис­следовательской работы и всех видов проектирования на рабочих местах будущего распределения студентов; работы по индустриальным заказам предприятия или фирмы, напра­вивших студента на учебу. Отсюда и новые формы сотруд­ничества с нашими зарубежными партнерами, основная из которых — подготовка специалистов по прямым договорам с компенсацией затрат на обучение. (Кстати, по этому пути идут и другие страны — как социалистические, так и капи­талистические: готовят зарубежных специалистов с возме­щением материальных затрат на их обучение. Например, Н РБ уже в течение восьми лет получает валюту, в среднем 5 тыс. долл. за одного студента, Г Д Р — примерно 10 тыс. долл. за студентов из некоторых стран. Эти средства позво­ляют обеспечить, с одной стороны, нормальные бытовые ус­ловия иностранным учащимся, с другой — современную лабо­раторную базу.)

М етодика подсчета таких затрат в МАМИ разработана. Она учитывает две их группы: связанные с процессом обу­чения в целом и со специальными требованиями страны, фир­мы, предприятия, объединения.

В настоящее время готовится типовой договор на подго­товку в МАМИ специалистов для других стран, формируется система обучения по их конкретным заявкам. В частности, институт начинает проводить с зарубежными фирмами и производственными объединениями совместные семинары, создавать совместные лаборатории, открывать филиалы кафедр и т. д .

Международные связи института, естественно, не ограни­чиваются обучением студентов. Не менее обширны они и в области научно-технического сотрудничества. Тем более что его ученые располагают существенным научным заделом: за рубежом запатентованы десятки изобретений, в том числе такие, как станок для обработки поршней (семь стран), си­стема смазки двухтактного двигателя (девять стран), литей­ная форма (три страны) и др. При этом сотрудничестве про­слеживается тенденция развития прямых связей, от контак­тов отдельных ученых и кафедр к комплексным, на уровне института, с одной стороны, и уровне научных учебных уч­реждений и производственных предприятий, с другой. П ро­бивают себе дорогу различные формы кооперации: «наука — наука — техника — производство», «наука — техника — произ­водство», «наука — техника — производство — наука» и др. В рамках программы СЭВ на 1986— 1990 гг. в обла­сти механизации и автоматизации процессов сборки, создания сборочного обрудования кафедрой «Техно­логия автотракторного производства» заключены прямые договоры с научными огранизациями Г Д Р и Н РБ; в рамках прямых связей с Дрезденским технологическим университетом (ГД Р) и Высшей инженерной школой (Г Д Р, г. Цвикау) по созданию промышленных манипуляторов и разработке образцов сборочного оборудования уже действуют: программа опреде­

ления возможных вариантов маршрутов сборки изделий на ЭВМ «Роботрои» для САПР, опробованная на примере карданного вала для переднеприводного автомобиля «Трабант»; конструк­ция устройства для компенсации изнашивания руки робота; конструкция схвата руки робота.

Повышению эффективности прямых связей способствует содействие сторон внедрению результатов научно-исследователь­ских разработок в промышленность своих стран. Так, сотрудни­чество ученых МАМИ и Высшего машино-электрогехнического института (Н РБ, г. В арна), с болгарским научно-производст­венным объединением И НИ РД-О СА М по проблеме агрегатиро­вания механосборочного оборудования с оптимальной концент­рацией технологических операций завершилось созданием ру­ководящих технических материалов, которые использовались ИНИРД-ОСАМ при проектировании оборудования (создание станков и станочных линий) по заказу СССР для поставок Мин- автосельхозмашу и Минавтоприбору. Результативность разра­боток послужила основой для заключения договора о прямых связях на 1988— 1990 гг. с Высшим машино-электротехническим институтом имени В. И. Ленина (Н РБ, г. София) по совмест­ному решению проблемы механизации и автоматизации сбороч­ных процессов в машиностроении.

Широко используются за рубежом научные идеи и разработ­ки ученых кафедры «Машины и технология литейного производ­ства». Например, машиностроительный завод «Шкода» (ЧССР) применяет созданный д-ром техн. наук Б. В. Рабиновичем ме­тод принудительного охлаждения крупных стальных отливок в литейной форме; чугунолитейный завод в г. Ихтиман (Н РБ) — автоматические линии литья в облицованные кокили тормозных барабанов, которые представляют форму реализации пионерной идеи того ж е автора. Группой специалистов кафедры (Ю. А. Тананин, В. П. Мешков) получен 'метод производства тонкостенных отливок из алюминиевых и других легких сплавов в бегущем магнитном поле, которому нет аналогов в мировой практике. Им заинтересовалась западно-германская фирма «Хонзель-Верке»; сейчас прорабатывается вопрос о заключе­

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

нии договора о научно-техническом сотрудничестве с другими фир'мами стран-членов ЕЭС.

М еждународные контакты института развиваются и в тради­ционных внешнеторговых формах. Так, кафедрой «Машины и технология обработки металлов давлением» совместно с НТЦ ВАЗа найден прогрессивный способ штамповки с растяжением, сейчас ведутся переговоры с фирмами Италии, Ф РГ и Японии о продаж е штампов, лицензий, «ноу-хау» на этот способ ш там­повки. Прогрессивная технология изготовления штампов для реализации метода точной толстолистовой вырубки продана швейцарской фирме «Файнтул», известной своими достижения­ми в области производства штамповочной листовой вырубки.

Особо тесные кооперационные связи поддерживает МАМИ с вузами и промышленными объединениями социалистических стран; научно-исследовательские разработки ведутся с приме­нением оборудования обеих сторон и увязываются с конкрет­ными потребностями стран-партнеров. В недалеком прошлом развитию таких связей ставились ведомственные барьеры. В условиях ж е демократизации внешнеэкономических отношений непосредственные связи, помимо народнохозяйственного эффек­та, способствуют росту материально-технической базы вуза. Например, договор между МАМИ и государственным хозяйст­венным объединением «Комплексная автоматизация технологи­ческих процессов» (Н Р Б ), заключенный в 1987 г., предполагает передачу институту до 1995 г. персональных ЭВМ, приборов и оборудования для укрепления его учебно-лабораторной базы.

Одной из важнейших форм активизации международных контактов МАМИ является участие в международных выстав­ках. Например, только в 1988 г. одна из разработок-— про­мышленные образцы, выполненные с использованием метода точной листовой вырубки, — была показана на международных выставках в Хельсинки, Бомбее, Дели, Бангалоре, Праге, а результаты Н И О К Р кафедры «Машины и технология литейного производства» экспонировались на международной выставке «Интерлитмаш» в Москве. И выступления ученых института на международных конференциях и симпозиумах, по существу, служ ат той ж е цели: они способствуют интернационализации научных знаний, формированию взаимного доверия потенциаль­ных партнеров по научно-исследовательским разработкам, про­пагандируют достигнутые результаты, укрепляют авторитет института. В том ж е году в таких форумах участвовали д-р техн. наук Р. В. Вирабов и канд. техн. наук X. X. Сабанчиев с кафедры «Теория механизмов и машин» (международная

конференция по зубчатым передачам, К Н Р ); д-р хим. наук М. А. Маркевич и кандидаты хим. наук Т. М. Ушаков и И. Н. Мешков с кафедры «Химия» (Европейский симпозиум по полимерному анализу, В Н Р); канд. техн. наук С. А. Айрба- бамян с кафедры «Охрана труда» (международный конгресс по снижению шумов, В Н Р ); д-р физ.-мат. наук О. Д . Далькаров с кафедры «Физика» (III международная конференция по яд- ро-ядерным столкнованиям, Франция, и конференция меж дуна­родной школы по физике антипротонов, И тали я); д-р техн. наук Г. М. Орлов с кафедры «Машины и технология литейного про­изводства») конференция по компьютеризации «Фоком-8 8 », Н РБ, и международный конгресс литейщиков СССР).

Увеличивается число публикаций ученых МАМИ за рубежом, создаются совместные книги и учебники. Так, в 1988 г. были изданы десятки научных статей в иностранных ж урналах, кни­га «Автоматизация дискретного производства» — плод совме­стных усилий ученых МАМИ, других институтов СССР и Н РБ; подготовлена к печати книга «Автоматизация процессов маши­ностроения» с участием ученых Н РБ и ЧССР; вышел в свет (ЧССР) перевод книги канд. фил. наук М. М. Скибицкого «Ми­ровоззрение, естествознание, теология»; в 1989 г. в Г Д Р выхо­дит научный труд «Основы заливки форм и питания отливок», подготовленный д-ром техн. наук Б. В. Рабиновичем совме­стно с немецкими учеными Р. Майем и Г. Дросселем.

Разностороннее сотрудничество ученых МАМИ с учеными других стран как на уровне кафедр, так и по линии личных контактов подготовило соответствующие условия для заключе­ния договоров о прямых связях в области научно-технического сотрудничества, включая подготовку кадров, на комплексной основе с участием всех кафедр института. Примером такого рода соглашений может служить договор между МАМИ и бол­гарским ГХО «Комплексная автоматизация технологических процессов», который предусматривает совместное проведение научно-исследовательских работ, обмен научно-технической информацией, целевую подготовку специалистов и т. п. В н а­стоящее время ведутся переговоры с рядом учебных и научных организаций Г Д Р и П Н Р о заключении новых договоров о н а­учно-технической кооперации на основе прямых связей.

Так что интернационализация связей института — ф акт не­сомненный.

Канд. техн. наук В. Г. РЯБОВ, канд. экон. наук Ю . П. ФИЛЯКИН, Н. И. ДМИТРИЕВА

КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ

У Д К 629.113<003

А. А. Н е в е л е в , В. И. К о з ы р е в , А. П. К о в а- л е в и др. Экономика автомобильной промышлен­ности и тракторостроения. — М.: Высшая школа,1989.— 311 с.: ил.

Г> ЕЦ ЕН ЗИ РУ ЕМ О Е пособие — коллективный труд ученых ■ кафедры организации производства и экономики машино­строительной промышленности Московского автомеханического института. Оно достаточно полно и обстоятельно раскрывает (на основе опыта ВАЗа) те изменения в управлении экономи­кой, которые происходят в последние годы: совершенствование хозяйственного 'механизма, переход на самоокупаемость, само­финансирование и полный хозрасчет. В нем обобщены также сведения о достижениях передовых предприятий отрасли, во­просы экономической теории, проблемы развития автомобиле-, тракторо- и сельхозмашиностроения в свете решений XXVII съезда КПСС и XIX Всесоюзной конференции КПСС, освещены новые задачи экономического механизма предприятий — по­вышение их самостоятельности, усиление ответственности за результаты хозяйствования на основе полного хозрасчета и са­моуправления.

В пособии широко представлены: ресурсы и экономические основы автотракторного производства, экономика создания и освоения новой техники, производственно-хозяйственной дея­тельности в отрасли и на ее предприятиях.

П редставляет интерес рассмотрение структуры отрасли и ее развития, основные направления научно-технического прогресса, методы создания и освоения новой техники, определение эф ­

фективности научно-исследовательских и опытно-конструктор­ских работ.

На хорошем методическом уровне изложены вопросы, свя­занные с качеством продукции, специализации, кооперирования и размещения предприятий автотракторостроения. По-новому, в духе времени, рассматриваются задачи управления, планиро­вания и прогнозирования, формирования производственной про­граммы и мощностей предприятий, особенности хозяйственного расчета и экономического стимулирования.

К достоинствам работы следует такж е отнести раскрытие специфики экономики автомобильного и сельскохозяйственного машиностроения как отрасли поточного массового производства продукции особой сложности, с высоким уровнем автоматизации производственных процессов, базирующихся на современных достижениях научно-технического прогресса.

Пособие будет, безусловно, полезно студентам вузов, позво­лит им лучше овладевать комплексом экономических проблем машиностроения в новых условиях хозяйствования. Заинтере­суются ею и практические работники инженерно-технических, планово-экономических служб предприятий, а такж е руково­дители всех уровней.

Однако у пособия есть и недостатки. Например, в нем не­полно раскрыт опыт ВАЗа по росту эффективности производ­ства. М ало сказано об основных направлениях технологического обновления производства, экономии материальных ресурсов в отрасли, экономической оптимизации конструктивных и техно­логических разработок. Полезно было бы ознакомить читате­л е й с з а р у б е ж н ы м о п ы т о м в о б л а с т и а в т о т р а к т о р о с т р о е н и я . Н е - п о н я т е н и о г р а н и ч е н н ы й (9 6 0 0 э к з . ) т и р а ж э т о й п о л е з н о й к н и г и .

Канд. экон. наук Ю . В. Б А Р А Н О В С К И Й

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

Авт

омоб

ильн

ая

пром

ыш

ленн

ость

, 19

89,

№ 8

Институт повышения квалификации Минавтосельхозмаша

организует повышение квалификации и стажировку преподавателей вузов и техникумов

по индивидуальным программам, утвержденным их руководством.

автомобильная электрика

и электроника;

вычислительная техника

и САПР;

микропроцессорная техника.

И н о г о р о д н и м с л у ш а т е л я м п р е д о с т а в л я е т с я о б щ е ж и т и е .

Справки — по телефону: 203-16-83-

Проводятся постановка

и выполнение лабораторых работ по направлениям:

Научно-исследовательский

центрфизики

и технологии

П р е д л а г а е тнакопительные микросборки и интегральные микросхемы электронного обрамления для построения высоконадежных, твердотельных, энергонезависимых внешних запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах.

Адрес: 113208, Москва, Варшавское шоссе, 126, НИЦФТ. Телефон: 381-45-17.

40

Х удож ественны й редактор В. В. Л еб е д ев Технический редактор Е. П. С мирнова

С дано в набор 08.06.89. П одписано в п ечать 08.08.89. Т-04918. Ф орм ат 60X907» Б ум ага кн .-ж урн . П ечать вы сокаяУел. печ. л . 5,0 Уел. кр .-отт. 6,0. У ч.-изд. л. 8,15. Т и раж 18846 экз. З ак . 224. Ц ена 60 коп.

А д р е с р е д а к ц и и : 103012, М осква, К4Г2, пр. С апунова, д. 13, 4-й э т аж ; ком. 424 и 427; тел. 928-48-62 и 298-89-18Подольский ф илиал ПО «П ериодика» Сою зполиграф прома при Государственном ком итете СССР

по делам и здательств, полиграфии и книж ной торговли,142110, г. П одольск, ул . Кирова, 25

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

ЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛДЛЛЛЛЛДЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛ^ЛЛЛЛЛ/ЛЛЛЛЛ/У »/у/УЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛАЛЛЛ/\/\Л.

М А М ИЛЛЛЛЛЛЛ/ ЛЛАЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛ ЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛ/У\ЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛ »>л/\л/\/>л/\/\ллл/\/\ллл/\л/\/\/\/члл/\л/\л/

ПРЕДЛАГАЕМ новый метод литья — в бегущем магнитном поле.

Он эффективен при производстве тонкостенных отливок из алюминиевых сплавов с большими площадями поверхно­стей, прежде всего, для машин и аппаратов, эксплуатацион­ные характеристики которых зависят от их массы. Особенно результативен этот метод при изготовлении «интегральных» отливок вместо блоков, собираемых из отдельных частей сваркой, и т. п.

Примеры отливок, полученных литьем в бегущем магнитном поле: технологичес­кая проба, изготов­ленная литьем в ко ­киль (рис. 1), крышка двигателя ЗИЛ-645 — литьем в сухую фор­му (рис. 2).

Особенности и преимущества нового метода

Осуществляется то, что не удается сделать традиционны­ми способами литья в песчаные и металлические формы (ко- кили): получать при гравитационной заливке протяженные отливки со стенками толщиной 1— 3 мм.

Под воздействием поля и при интенсивном перемешива­нии расплава измельчается структура, повышаются механи­ческие свойства отливок.

Адрес для запроса: 105839, Москва, Б. Семеновская, 38, Московскийавтомеханический институт, кафедра «Машины и технология литейного производства».

Телефон: 369-95-89.

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru

60 коп, Индекс 70003

На уровне и ш ш е мировых достижений!

ГИБКАЯ БЕСКОПИРНАЯ ОБРАБОТКА ПОРШНЕЙ

РЕШАЕТпроблемы оптимизации ба­зирования и закрепления поршней с минимальными деформациями.

ПОЗВОЛЯЕТ♦ технологически оп­

тимизировать па­раметры поршней;

♦ только за счет на­стройки обрабаты­вать поршни с раз­

личными законами изменения оваль­ности в попереч­ном сечении с од­новременным по­лучением в про­дольном сечении бочкообразного, конусного или дру­гого профиля.

За справками обра­щайтесь по адресу: 105839, Москва, Б. Семеновская ул. 38, М АМ И, кафедра «гТехнология и авто­матизация механо­сборочного произ­водства». Телефон: 369-95-57.

Вологодская областная универсальная научная библиотека www.booksite.ru