В статье рассматриваются вопросы оптимального размещения предпускового подогревателя с тепловым аккумулятором на основе материалов с фазовым переходом (ТАФП) в системе охлаждения дизельного двигателя. Целью работы является анализ различных схем подключения подогревателя для повышения эффективности прогрева двигателя в условиях низких температур. Применение ТАФП позволяет значительно улучшить теплообмен, уменьшить время прогрева и минимизировать износ компонентов двигателя. В отличие от традиционных подогревателей, ТАФП системы не зависят от внешнего источника энергии и обеспечивают автономную работу, что делает их идеальными для эксплуатации в удаленных местах. В ходе исследования использовалось моделирование в среде SolidWorks Flow Simulation для анализа теплотехнических характеристик при различных схемах подключения подогревателя. Подключение теплового аккумулятора по схеме A-C и C-B обеспечивают наибольшую эффективность прогрева, достигая температуры до 78 °C, что способствует более равномерному прогреву всех цилиндров двигателя и снижению расхода топлива. Приведены сравнительные расчеты расхода топлива двигателем при предпусковом подогреве, без него и с тепловым аккумулятором. Исследование показало, что использование системы топливного автономного подогрева позволяет сократить расход топлива при предпусковом прогреве за счет уменьшения времени его продолжительности. Внедрение данных систем может значительно увеличить надежность и экономическую эффективность дизельных двигателей, особенно в условиях северных климатических зон. При использовании теплового аккумулятора в системе охлаждения двигателя (схема A-C) и температуре окружающей среды -20 °C расход топлива в режиме прогрева дизеля снижается на 0,22 кг/мин.
В статье представлено решение актуальной для агропромышленного комплекса (АПК) проблемы обеспечения качества электроэнергии, вырабатываемой дизель-генераторными установками (ДГУ), при работе в условиях динамически изменяющихся нагрузок, характерных для современных сельскохозяйственных предприятий. Нестабильность электроснабжения критична для работы животноводческих комплексов (доильных установок, систем вентиляции), зерноочистительных и сушильных линий, а также другого технологического оборудования. В качестве основного метода повышения стабильности предложено использование малоинерционного электронного регулятора позиционного типа, осуществляющего коррекцию топливоподачи по комбинированному сигналу, учитывающему как изменение частоты вращения коленчатого вала, так и величину приложенной электрической нагрузки. В рамках проведенного исследования была создана комплексная математическая модель, описывающая динамические процессы в дизельном двигателе. Разработка модели базируется на принципах структурно-функционального анализа и положениях теории автоматического регулирования. Ключевой возможностью предложенной модели является установление и математическое описание взаимосвязей между изменением режимов функционирования силового агрегата и уровнем неравномерности крутящего момента, создаваемого нагрузкой на валу генератора. Для апробации теоретических положений проведены сравнительные экспериментальные исследования на базе двигателя Д144 с использованием штатного механического и разработанного электронного регуляторов. Результаты натурных испытаний подтвердили высокую эффективность апробируемого технического решения. В условиях нагрузки, составляющей 80% от номинала, было зафиксировано снижение перерегулирования частоты вращения до 70 мин 1 при длительности переходного процесса менее 2 с. Наряду с этим отмечен значительный рост энергоэффективности, напрямую влияющий на себестоимость сельскохозяйственной продукции: мощность возросла на 13,5%, а эффективный удельный расход топлива снизился на 23,8% Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что динамические качества модернизированной ДГУ с разработанной системой управления не только полностью соответствуют строгим требованиям стандартов для систем первого класса точности, но и отвечают специфическим потребностям сельского хозяйства в надежном, экономичном и качественном автономном энергоснабжении, что способствует повышению технологической дисциплины и рентабельности агропромышленного производства.