Розробка підходу до побудови адаптованої моделі забезпечення процесів теплової готовності транспортного засобу за витратами палива та викидами відпрацьованих газів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.316922Ключові слова:
транспортний засіб, теплова готовність, моніторинг, укрупнений алгоритм, адаптована модель, паливо, викидиАнотація
Об’єкт дослідження – процеси зміни витрати палива і викидів шкідливих речовин двигунів і транспортних засобів під час їх експлуатації.
Проблема, що досліджувалась, полягає у відсутності підходу до побудови адаптованої моделі здійснення аналітичного дослідження процесів теплової готовності транспортного засобу з двигуном, працюючим на бензині.
Запропоновано підхід щодо забезпечення теплової підготовки транспортного засобу за витратами палива та викидами відпрацьованих газів. Суть удосконаленого алгоритму і моделі полягає в урахуванні особливостей процесів прогріву і базується на розробленому циклі теплової підготовки транспортного двигуна.
Особливістю удосконаленого підходу є урахування результатів експериментльного дослідження і особливостей процесів теплової підготовки.
Сферою практичного застосування удосконаленого підходу є процеси теплової готовності транспортного засобу з двигуном, адаптованим для роботи на бензині і LPG, за витратами палива та викидів відпрацьованих газів.
Виконано удосконалення укрупненого алгоритму математичної моделі забезпечення процесів теплової підготовки транспортного засобу. Враховані особливості подачі палива і теплової готовності, а також визначення витрат палива та викидів.
Особливістю запропонованої моделі є те, що вона дозволяє проводити моделювання процесів теплової підготовки системно з урахуванням факторів і процесів, які не можливо дослідити експериментально. Це пов'язано з тим, що перевірка адекватності моделі показала, що відхилення даних знаходиться в межах статистичної похибки і склало від 4,4 до 5,2%.
В результаті застосування розробленого підходу повноцінно забезпечені можливості урахування особливостей процесів теплової підготовки і прийняття рішення щодо оцінювання результатів за відповідними критеріями
Посилання
- Hutarevych, Yu. F., Zerkalov, D. V., Hovorun, A. H., Korpach, A. O., Merzhyievska, L. P. (2006). Ekolohiya ta avtomobilnyi transport. Kyiv: Aristei, 292.
- Komov, P. B., Volkov, V. V. (2005). Problemy orhanizatsiyi tekhnichnoi ekspluatatsiyi avtomobiliv u suchasnykh umovakh hospodariuvannia. Visnyk Skhidnoukrainskoho natsionalnoho universytetu im. Volodymyra Dalia, 6 (88), 128‒132.
- Volkov, V. P., Kravchenko, A. P. (2008). Avtomobil': teoriya ekspluatacionnyh svoystv. Lugansk: Noulidzh, 300.
- Turenko, A. N., Bogomolov, V. A., Abramchuk, F. I. et al. (2006). O trebovaniyah k konstrukcii i rabochemu processu pnevmodvigatelya dlya kombinirovannoy energoustanovki avtomobilya. Avtomobil'niy transport, 18, 7–12.
- Gritsuk, I. V., Mateichyk, V., Aleksandrov, V., Prilepsky, Y., Panchenko, S., Kagramanian, A. et al. (2019). Features of Modeling Thermal Development Processes of the Vehicle Engine Based on Phase-Transitional Thermal Accumulators. SAE Technical Paper Series. https://doi.org/10.4271/2019-01-0906
- Trifonov, D. M., Manko, I. V., Syrota, O. V. (2015). Doslidzhennia riznykh metodiv prohrivu dvyhuna z iskrovym zapaliuvanniam, z metoiu optymizatsiyi vytraty palyva. Systemy i środki transportu samochodowego. Seria: Transport. Rzeszów, 201‒208.
- Adrov, D. S. (2011). Matematychne modeliuvannia roboty systemy okholodzhennia dvyhuna vnutrishnoho zghorannia utylizatsiynoi ustanovky pry vyznachenni chasu prohrivu. Zbirnyk nauk. prats DonIZT UkrDAZT, 27, 105–112.
- Sekret, R., Starzec, P., Kotowicz, J. (2023). Research on water–ice heat accumulator and analysis of its potential use as hybrid source heat pump for building heating. Energy and Buildings, 300, 113670. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2023.113670
- Gutarevich, Yu. F., Trifonov, D. M., Syrota, О. V. (2017). Car ZAZ-1102 improvement in fuel efficiency and environmental performance in warm-up phase after engine cold start. Academic Journal Series: Industrial Machine Building, Civil Engineering, 1 (48), 19–25. https://doi.org/10.26906/znp.2017.48.766
- Verbovskyi, V. (2019). Otsinka dotsilnosti zastosuvannia systemy teplovoi pidhotovky z vykorystanniam akumulovanoi enerhiyi dlia statsionarnoho hazovoho dvyhuna. Systemy i zasoby transportu. Problemy ekspluatatsiyi i diahnostyky. Kherson: KhDMA, 288–307.
- Mytrofanov, O., Proskurin, A., Poznanskyi, A. (2018). Analysis of the piston engine operation on ethanol with the synthesis-gas additives. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (1 (94)), 14–19. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.136380
- Gritsuk, I. V., Volkov, V., Mateichyk, V., Grytsuk, Y., Nikitchenko, Y., Klets, D. et al. (2018). Information Model of V2I System of the Vehicle Technical Condition Remote Monitoring and Control in Operation Conditions. SAE Technical Paper Series. https://doi.org/10.4271/2018-01-0024
- Zaharchuk, V., Gritsuk, I. V., Zaharchuk, O., Golovan, A., Korobka, S., Pylypiuk, L., Rudnichenko, N. (2018). The Choice of a Rational Type of Fuel for Technological Vehicles. SAE Technical Paper Series. https://doi.org/10.4271/2018-01-1759
- Eroshchenkov, S. A., Puzyr', V. G., Zhalkin, D. S., Bocharov, V. M. (2008). Vybor racional'noy sistemy progreva teplovoznyh dizeley. Sb. nauch. trudov UkrDAZT, 96, 174–185.
- Trifonov, D. M. (2016). Vplyv pidihrivu povitria na vpusku na palyvnu ekonomichnist ta ekolohichni pokaznyky suchasnoho dvyhuna z iskrovym zapaliuvanniam. Visnyk Natsionalnoho transportnoho universytetu. Seriya ”Tekhnichni nauky”, 2 (35), 227‒233.
- Morosuk, T., Morosuk, C., Bishliaga, S. (2003). Thermodynamic analysis of traditional and alternative heating systems for Ukraine. In: Advances in Energy Studies. Reconsidering the Importance of Energy, 381‒388.
- Gritsuk, I., Pohorletskyi, D., Mateichyk, V., Symonenko, R., Tsiuman, M., Volodarets, M. et al. (2020). Improving the Processes of Thermal Preparation of an Automobile Engine with Petrol and Gas Supply Systems (Vehicle Engine with Petrol and LPG Supplying Systems). SAE Technical Paper Series. https://doi.org/10.4271/2020-01-2031
- Gritsuk, I., Pohorletskyi, D., Pohorletska, N., Volkov, V., Volodarets, M., Khudiakov, I. et al. (2024). Features of Assessing Fuel Efficiency and Environmental Performance of Vehicles in Thermal Preparation Processes. SAE Technical Paper Series, 1. https://doi.org/10.4271/2024-01-5088
- Verbovskyi, V. S. (2014). Otsinka dotsilnosti provedennia peredpuskovoi i pisliapuskovoi pidhotovky hazovoho dvyhuna K-159 M2 za dopomohoiu kompleksnoi systemy peredpuskovoho prohrivu. Zbirnyk nauk. prats DonIZT UkrDAZT, 39, 93‒99.
- Mateichyk, V., Kostian, N., Smieszek, M., Gritsuk, I., Verbovskyi, V. (2023). Review of Methods for Evaluating the Energy Efficiency of Vehicles with Conventional and Alternative Power Plants. Energies, 16 (17), 6331. https://doi.org/10.3390/en16176331
- Aký je rozdiel medzi CNG a LPG. Available at: https://www.cngslovensko.sk/cng-vs-lpg
- KAS IR LPG? Available at: https://www.dacia.lv/lv/special-offers/about-LPG.html
- Kesariiskyi, O. G., Marchenko, A., Gritsuk, I., Mateichyk, V., Pylyov, V., Kravchenko, S. (2021). Laser Interferometry to Investigate the Strain and Stress State of Details and Units of Heat Engines. SAE International Journal of Engines, 15 (4), 459–469. https://doi.org/10.4271/03-15-04-0023
- Castiglione, T., Pizzonia, F., Bova, S. (2016). A Novel Cooling System Control Strategy for Internal Combustion Engines. SAE International Journal of Materials and Manufacturing, 9 (2), 294–302. https://doi.org/10.4271/2016-01-0226
- Gritsuk, I., Volkov, V., Mateichyk, V., Gutarevych, Y., Tsiuman, M., Goridko, N. (2017). The Evaluation of Vehicle Fuel Consumption and Harmful Emission Using the Heating System in a Driving Cycle. SAE International Journal of Fuels and Lubricants, 10 (1), 236–248. https://doi.org/10.4271/2017-26-0364
- Kahramanian, A. O., Onyshchenko, A. V. (2011). Vykorystannia akumuliatoriv teploty, yak alternatyvnoho dzherela enerhiyi pry prohrivi teplovoziv. Zaliznychnyi transport Ukrainy, 1, 49–51.
- Smyrnov, Y., Borysiuk, D., Volobuyeva, T., Nastenko, M., Plakhtii, T. (2023). Model for devising and defining technical development projects of motor transport enterprises. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (3 (125)), 23–34. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.289004
- Podrigalo, M., Klets, D., Sergiyenko, O., Gritsuk, I. V., Soloviov, O., Tarasov, Y. et al. (2018). Improvement of the Assessment Methods for the Braking Dynamics with ABS Malfunction. SAE Technical Paper Series. https://doi.org/10.4271/2018-01-1881
- Mikhalevich, M., Yarita, A., Leontiev, D., Gritsuk, I. V., Bogomolov, V., Klimenko, V., Saravas, V. (2019). Selection of Rational Parameters of Automated System of Robotic Transmission Clutch Control on the Basis of Simulation Modelling. SAE Technical Paper Series. https://doi.org/10.4271/2019-01-0029
- Parsadanov, I., Marchenko, A., Tkachuk, M., Kravchenko, S., Polyvianchuk, A., Strokov, A. et al. (2020). Complex Assessment of Fuel Efficiency and Diesel Exhaust Toxicity. SAE Technical Paper Series. https://doi.org/10.4271/2020-01-2182
- Kashkanov, V. A., Kashkanov, A. A., Kuzhel, V. P. (2020). Informatsiyni systemy i tekhnolohiyi na avtomobilnomu transporti. Vinnytsia, 104. Available at: http://pdf.lib.vntu.edu.ua/books/IRVC/Kashkanov_2020_104.pdf
- Trifonov, D. M. (2016). Pidvyshchennia efektyvnosti neitralizatsiyi vidpratsovanykh haziv dvyhuna z iskrovym zapaliuvanniam v rezhymi prohrivu. Systemy i środki transportu samochodowego. Seria: Transport. Rzeszów, 195‒202.
- Tsiuman, M. P., Golubov, O. S. (2012). Methods of determining the mechanical losses of piston engine. Problems of Friction and Wear, 57, 100‒107. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ptz_2012_57_10
- Hutarevych, Yu. F., Mateichyk, V. P. (1997). Matematychna model rozrakhunku pokaznykiv avtomobilnoho benzynovoho dvyhuna za riznykh sposobiv rehuliuvannia potuzhnosti. Pratsi Zakhidnoho naukovoho tsentru TAU «Proektuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiya avtotransportnykh zasobiv i poizdiv», 4, 22–25.
- Mateichyk, V. P., Yanovskyi, V. V., Kozachuk, I. S. (2003). Perevirka adekvatnosti matematychnoi modeli robochoho protsesu hazovoho dvyhuna. Visnyk NTU i TAU, 7, 55–59.
- Mateichyk, V. P., Tsiuman, M. P. (2010). Doslidzhennia vplyvu rehuliuvalnykh parametriv na palyvnu ekonomichnist i ekolohichni pokaznyky benzynovoho dvyhuna z systemoiu neitralizatsiyi vidpratsovanykh haziv. Naukovi notatky, 28, 331–335. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nn_2010_28_66
- Paraffin. Available at: https://www.cniga.com.ua/index.files/parafin.htm
- Diesel-RK is an engine simulation tool. Diesel-RK. Available at: https://diesel-rk.com/Eng/
- Kuleshov, A., Grekhov, L. (2013). Multidimensional Optimization of DI Diesel Engine Process Using Multi-Zone Fuel Spray Combustion Model and Detailed Chemistry NOx Formation Model. SAE Technical Paper Series. https://doi.org/10.4271/2013-01-0882
- Gritsuk, I. V., Aleksandrov, V., Panchenko, S., Kagramanian, A., Sobol, O., Sobolev, A., Varbanets, R. (2017). Features of Application Materials While Designing Phase Transition Heat Accumulators of Vehicle Engines. SAE Technical Paper Series. https://doi.org/10.4271/2017-01-5003
- Aleksandrov, V. D. (2011). Kinetika zarodysheobrazovaniya i massovoy kristallizacii pereohlazhdennyh zhidkostey i amorfnyh sred. Doneck: Donbass, 580.
- Volodarets, M., Gritsuk, I., Chygyryk, N., Belousov, E., Golovan, A., Volska, O. et al. (2019). Optimization of Vehicle Operating Conditions by Using Simulation Modeling Software. SAE Technical Paper Series. https://doi.org/10.4271/2019-01-0099
- Hahanov, V., Gharibi, W., Litvinova, E., Chumachenko, S., Ziarmand, A., Englesi, I. et al. (2017). Cloud-Driven Traffic Monitoring and Control Based on Smart Virtual Infrastructure. SAE Technical Paper Series. https://doi.org/10.4271/2017-01-0092
- Kukhtyk, N. O. (2018). Determination of fuel consumption and concentration of harmful substances for warming the engine of a car in conditions of low ambient temperatures. The Journal of Zhytomyr State Technological University. Series: Engineering, 2 (82), 88–93. https://doi.org/10.26642/tn-2018-2(82)-88-93
- Valero, A. et al. (1999). Structural theory and thermoeconomic diagnosis. Proceedings of Conference ECOS’99. Tokyo, 368‒379.
- Ulrich, C., Frieske, B., Schmid, S. A., Friedrich, H. E. (2022). Monitoring and Forecasting of Key Functions and Technologies for Automated Driving. Forecasting, 4 (2), 477–500. https://doi.org/10.3390/forecast4020027
- Gorobchenko, O., Fomin, O., Gritsuk, I., Saravas, V., Grytsuk, Y., Bulgakov, M. et al. (2018). Intelligent Locomotive Decision Support System Structure Development and Operation Quality Assessment. 2018 IEEE 3rd International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS), 239–243. https://doi.org/10.1109/ieps.2018.8559487
- Melnyk, O., Onishchenko, O., Onyshchenko, S., Voloshyn, A., Ocheretna, V. (2023). Comprehensive Study and Evaluation of Ship Energy Efficiency and Environmental Safety Management Measures. Studies in Systems, Decision and Control, 665–679. https://doi.org/10.1007/978-3-031-35088-7_38
- Mateichyk, V., Saga, M., Smieszek, M., Tsiuman, M., Goridko, N., Gritsuk, I., Symonenko, R. (2020). Information and analytical system to monitor operating processes and environmental performance of vehicle propulsion systems. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 776 (1), 012064. https://doi.org/10.1088/1757-899x/776/1/012064
- Vychuzhanin, V., Rudnichenko, N., Shybaiev, D., Gritsuk, I., Boyko, V., Shybaieva, N. et al. (2018). Cognitive Model of the Internal Combustion Engine. SAE Technical Paper Series. https://doi.org/10.4271/2018-01-1738
- Kuric, I., Gorobchenko, O., Litikova, O., Gritsuk, I., Mateichyk, V., Bulgakov, M., Klackova, I. (2020). Research of vehicle control informative functioning capacity. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 776 (1), 012036. https://doi.org/10.1088/1757-899x/776/1/012036
- Mateichyk, V. P., Navrotskyi, A. V. (2024). Systematization of hardware schemes of vehicle operation monitoring systems. Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences, 48, 184–192. https://doi.org/10.31498/2225-6733.48.2024.310711
- Karshyga, A., Tulegulov, A., Kalkenov, A., Aryngazin, K., Nurtai, Z., Yergaliyev, D. et al. (2023). Development of an intelligent system automating managerial decision-making using big data. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (3 (126)), 27–35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.289395
- Lebid, I., Luzhanska, N., Lebid, I., Mazurenko, A., Roi, M., Medvediev, I. et al. (2023). Development of a simulation model of the activities of a transport and forwarding enterprise in the organization of international road cargo transportation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (3 (126)), 6–17. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.291039
- Bugayko, D., Ponomarenko, O., Sokolova, N., Leshchinsky, O. (2023). Determining possibilities for applying theoretical principles of situational risk management in the aviation safety system. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (3 (126)), 55–66. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.294763
- Golovan, A., Gritsuk, I., Popeliuk, V., Sherstyuk, O., Honcharuk, I., Symonenko, R. et al. (2019). Features of Mathematical Modeling in the Problems of Determining the Power of a Turbocharged Engine According to the Characteristics of the Turbocharger. SAE International Journal of Engines, 13 (1). https://doi.org/10.4271/03-13-01-0001
- New European Driving Cycle (NEDC). Available at: https://www.transportpolicy.net/standard/eu-light-duty-new-european-driving-cycle/
- Emissions of air pollutants from transport in Europe. Available at: https://www.eea.europa.eu/en/analysis/indicators/emissions-of-air-pollutants-from
- Volodarets, M., Gritsuk, I., Ukrainskyi, Y., Shein, V., Stepanov, O., Khudiakov, I. et al. (2020). Development of the analytical system for vehicle operating conditions management in the V2I information complex using simulation modeling. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (3 (107)), 6–16. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.215006
- Roberts, A., Brooks, R., Shipway, P. (2014). Internal combustion engine cold-start efficiency: A review of the problem, causes and potential solutions. Energy Conversion and Management, 82, 327–350. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.03.002
- Kovalchuk, V. V., Moisieiev, L. M. (2008). Osnovy naukovykh doslidzhen. Kyiv: Vydavnychyi dim «Profesional», 230.
- Hryshchuk, Yu. S. (2008). Osnovy naukovykh doslidzhen. Kharkiv: NTU «KhPI», 232.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Igor Gritsuk, Dmytro Pohorletskyi, Igor Khudiakov, Mykola Bulgakov, Mykyta Volodarets, Oleh Smyrnov, Volodymyr Korohodskyi, Roman Symonenko, Oleksii Holovashchenko, Valerii Hritsuk

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.






