DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2023.7(38).1.110-119
Changes in Engines Energy Indicators when the Cylinders are Disconnected in the Unloaded Mode of Operation
About the Authors
Andrii Molodan, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Kharkiv National Automobile and Higway University, Kharkiv, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-0017-740X
Yevhen Dubinin, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Kharkiv National Automobile and Higway University, Kharkiv, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-6176-7358
Oleksandr Polyanskyi, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Kharkiv National Automobile and Higway University, Kharkiv, Ukraine
Mykola Potapov, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Kharkiv National Automobile and Higway University, Kharkiv, Ukraine, ORCID ID: 0000-0003-1504-0825
Mykola Poltavskyi, post-graduate, Kharkiv National Automobile and Higway University, Kharkiv, Ukraine
Maksim Krasnokutskyi, post-graduate, Kharkiv National Automobile and Higway University, Kharkiv, Ukraine, ORCID ID: 0009-0002-0132-4245
Abstract
Researched regimes of engine operation without load: 1 – test of the original engine; 2 – test with disconnection of four cylinders by stopping the fuel supply; 3 – test with the disconnection of four cylinders by simultaneously stopping the fuel supply and the absence of pumping losses of the cylinder-piston group (CPG) of the disconnected cylinders. It was established that when the crankshaft rotation frequency increases from 1400 min-1 to 2550 min-1 when the fuel supply to half of the cylinders is turned off, the fuel economy changes from 0 to 0.53 kg/h. When the fuel is turned off and there are no CPG pumping losses, the fuel economy changes from 1.2 kg/h to 3.88 kg/h. Recommendations have been developed that allow to increase the efficiency of wheeled vehicles by 11-26% by disconnecting a part of the cylinders.
Keywords
disconnecting cylinders, operation without load, pumping losses
Full Text:
PDF
References
1. Epifanov, S.V., Kuznetsov, B.I. & Bogaenko, I.N. et al. (1998). Sintez sistem upravleniya i diagnostirovaniya zazoturbinnykh dvigatelei [Synthesis of control systems and diagnostics of gas turbine engines]. Kiev: Tekhnika [in Ukrainian].
2. Kozlov, A.V. & Terenchenko, A.S. (2014). Sovremennye trebovaniya k urovnyu energeticheskoi effektivnosti transportnykh sredstv [Modern requirements for the level of energy efficiency of vehicles]. Zhurnal avtomobilnykh inzhenerov – Journal of Automotive Engineers, 1 (84), 28–33 [in Ukrainian].
3. Gabdrafikov, F.Z. & Insafutdinov, S.Z. (2004). Povyshenie ekonomichnosti raboty traktornykh dizeliv [Improving the efficiency of tractor diesel engines]. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya selskogo khozyaistva – Mechanization and electrification of agriculture, 7, 23-25 [in Ukrainian].
4. Molodan, A.O. (2021). Naukovi osnovy zabezpechennia nadiinosti i funktsionalnoi stabilitii kolisnykh mashyn v rezhymi vidkliuchennia chastyny tsylindriv [Scientific bases of ensuring the reliability and functional stability of wheeled vehicles in the mode of disconnection of part of the cylinders]. Extended abstract of Candidate's thesis. Kharkiv, KhNADU [in Ukrainian].
5. Molodan AA (2011). Otsenka tekhnycheskoho sostoianyia tsylyndro-porshnevoi hruppы dvyhatelia s uchetom razdelenyia potokov hazov, prokhodiashchykh v karter: Extended abstract of Doctor's thesis. Kharkiv, KhNADU [in Ukrainian].
6. Molodan AO (2019). Pidvyshchennia enerhetychnoi efektyvnosti kolisnykh mashyn metodom vidkliuchennia tsylindriv v avtotraktornomu dvyhuni [Increasing the energy efficiency of wheeled vehicles by the method of turning off the cylinders in the tractor engine]. Visnyk mashynobuduvannia ta transportu – Herald of mechanical engineering and transport, 2(10), 48-53 [in Ukrainian].
7. Molodan, A.O. (2018). Vplyv na potuzhnist dvyhuna kolisnoi mashiny mekhanichnykh vtrat pry vidkliuchenni tsylindriv [The effect of mechanical losses on the power of the wheeled machine engine when the cylinders are disconnected]. Visnyk Zhytomyrskoho derzhavnoho tekhnolohichnoho universytetu. Tekhnichni nauky – Bulletin of the Zhytomyr State University of Technology. Technical sciences, 2 (82), 105-110 [in Ukrainian].
Citations
- Синтез систем управления и диагностирования газотурбинных двигателей / С.В. Епифанов и др. Киев: Техника, 1998. 312 с.
- Козлов А.В., Теренченко А.С. Современные требования к уровню энергетической эффективности транспортных средств . Журнал автомобильных инженеров. 2014. № 1 (84). С. 28–33.
- Габдрафиков Ф.З., Инсафутдинов С.З. Повышение экономичности работы тракторных дизелів . Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2004. № 7. С. 23-25.
- Молодан А.О. Наукові основи забезпечення надійності і функціональної стабільності колісних машин в режимі відключення частини циліндрів: дис. … д-ра техн. наук: спец. 05.22.20 / Харківський національний автомобільно-дорожній університет. Харків, ХНАДУ, 2021. 387 с.
- Молодан А.А. Оценка технического состояния цилиндро-поршневой группы двигателя с учетом разделения потоков газов, проходящих в картер: дис. … канд. техн. наук: спец. 05.22.20 / Харківський національний автомобільно-дорожній університет. Харків, ХНАДУ, 2011. 184 с.
- Молодан А.О. Підвищення енергетичної ефективності колісних машин методом відключення циліндрів в автотракторному двигуні . Вісник машинобудування та транспорту. 2019. № 2 (10). С. 48-53.
- Молодан А.О. Вплив на потужність двигуна колісної машини механічних втрат при відключенні циліндрів . Вісник Житомирського державного технологічного університету. Технічні науки . 2018. №2 (82). С. 105-110.
Copyright (c) 2023 Andrii Molodan, Yevhen Dubinin, Oleksandr Polyanskyi, Mykola Potapov, Mykola Poltavskyi, Maksim Krasnokutskyi
Changes in Engines Energy Indicators when the Cylinders are Disconnected in the Unloaded Mode of Operation
About the Authors
Andrii Molodan, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Kharkiv National Automobile and Higway University, Kharkiv, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-0017-740X
Yevhen Dubinin, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Kharkiv National Automobile and Higway University, Kharkiv, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-6176-7358
Oleksandr Polyanskyi, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Kharkiv National Automobile and Higway University, Kharkiv, Ukraine
Mykola Potapov, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Kharkiv National Automobile and Higway University, Kharkiv, Ukraine, ORCID ID: 0000-0003-1504-0825
Mykola Poltavskyi, post-graduate, Kharkiv National Automobile and Higway University, Kharkiv, Ukraine
Maksim Krasnokutskyi, post-graduate, Kharkiv National Automobile and Higway University, Kharkiv, Ukraine, ORCID ID: 0009-0002-0132-4245
Abstract
Keywords
Full Text:
PDFReferences
1. Epifanov, S.V., Kuznetsov, B.I. & Bogaenko, I.N. et al. (1998). Sintez sistem upravleniya i diagnostirovaniya zazoturbinnykh dvigatelei [Synthesis of control systems and diagnostics of gas turbine engines]. Kiev: Tekhnika [in Ukrainian].
2. Kozlov, A.V. & Terenchenko, A.S. (2014). Sovremennye trebovaniya k urovnyu energeticheskoi effektivnosti transportnykh sredstv [Modern requirements for the level of energy efficiency of vehicles]. Zhurnal avtomobilnykh inzhenerov – Journal of Automotive Engineers, 1 (84), 28–33 [in Ukrainian].
3. Gabdrafikov, F.Z. & Insafutdinov, S.Z. (2004). Povyshenie ekonomichnosti raboty traktornykh dizeliv [Improving the efficiency of tractor diesel engines]. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya selskogo khozyaistva – Mechanization and electrification of agriculture, 7, 23-25 [in Ukrainian].
4. Molodan, A.O. (2021). Naukovi osnovy zabezpechennia nadiinosti i funktsionalnoi stabilitii kolisnykh mashyn v rezhymi vidkliuchennia chastyny tsylindriv [Scientific bases of ensuring the reliability and functional stability of wheeled vehicles in the mode of disconnection of part of the cylinders]. Extended abstract of Candidate's thesis. Kharkiv, KhNADU [in Ukrainian].
5. Molodan AA (2011). Otsenka tekhnycheskoho sostoianyia tsylyndro-porshnevoi hruppы dvyhatelia s uchetom razdelenyia potokov hazov, prokhodiashchykh v karter: Extended abstract of Doctor's thesis. Kharkiv, KhNADU [in Ukrainian].
6. Molodan AO (2019). Pidvyshchennia enerhetychnoi efektyvnosti kolisnykh mashyn metodom vidkliuchennia tsylindriv v avtotraktornomu dvyhuni [Increasing the energy efficiency of wheeled vehicles by the method of turning off the cylinders in the tractor engine]. Visnyk mashynobuduvannia ta transportu – Herald of mechanical engineering and transport, 2(10), 48-53 [in Ukrainian].
7. Molodan, A.O. (2018). Vplyv na potuzhnist dvyhuna kolisnoi mashiny mekhanichnykh vtrat pry vidkliuchenni tsylindriv [The effect of mechanical losses on the power of the wheeled machine engine when the cylinders are disconnected]. Visnyk Zhytomyrskoho derzhavnoho tekhnolohichnoho universytetu. Tekhnichni nauky – Bulletin of the Zhytomyr State University of Technology. Technical sciences, 2 (82), 105-110 [in Ukrainian].
Citations
- Синтез систем управления и диагностирования газотурбинных двигателей / С.В. Епифанов и др. Киев: Техника, 1998. 312 с.
- Козлов А.В., Теренченко А.С. Современные требования к уровню энергетической эффективности транспортных средств . Журнал автомобильных инженеров. 2014. № 1 (84). С. 28–33.
- Габдрафиков Ф.З., Инсафутдинов С.З. Повышение экономичности работы тракторных дизелів . Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2004. № 7. С. 23-25.
- Молодан А.О. Наукові основи забезпечення надійності і функціональної стабільності колісних машин в режимі відключення частини циліндрів: дис. … д-ра техн. наук: спец. 05.22.20 / Харківський національний автомобільно-дорожній університет. Харків, ХНАДУ, 2021. 387 с.
- Молодан А.А. Оценка технического состояния цилиндро-поршневой группы двигателя с учетом разделения потоков газов, проходящих в картер: дис. … канд. техн. наук: спец. 05.22.20 / Харківський національний автомобільно-дорожній університет. Харків, ХНАДУ, 2011. 184 с.
- Молодан А.О. Підвищення енергетичної ефективності колісних машин методом відключення циліндрів в автотракторному двигуні . Вісник машинобудування та транспорту. 2019. № 2 (10). С. 48-53.
- Молодан А.О. Вплив на потужність двигуна колісної машини механічних втрат при відключенні циліндрів . Вісник Житомирського державного технологічного університету. Технічні науки . 2018. №2 (82). С. 105-110.