Разработка, изготовление и испытания опытного образца комплекта модернизации системы охлаждения двигателя на базе адаптивного модуля с электрической водяной помпой и электронным термостатом

В современных двигателях внутреннего сгорания (ДВС), на фоне роста их мощностей, все чаще приходится сталкиваться с неэффективностью работы системы охлаждения, перегревом его отдельных узлов. Причинами этого являются особенности компоновки системы охлаждения ДВС, недостаточный расход охлаждающей жидкости, неоптимальная температура теплоносителя. Известно, что от теплового состояния двигателя напрямую зависят его технико-экономические и экологические характеристики. В мире и в нашей стране с каждым годом ужесточаются требования экологических норм и автопроизводители уделяют все большое внимание снижению и контролю выбросов вредных веществ с отработавшими газами.В данном проекте осуществляется внедрение в ДВС адаптивного модуля охлаждения ДВС c регулируемой водяной помпой и электронным термостатом, который обеспечивает поддержание оптимального теплового состояния двигателя при различных режимах и условиях работы.Регулируемая водяная помпа может быть, как с электрическим приводом, так и с приводом от вязкостной муфты.Идея проекта заключается в замене штатной водяной помпы двигателя с ременным приводом от коленвала и штатного термостата на независимую управляемую водяную помпу и электронно-управляемый термостат, в том числе с возможностью исполнения в едином корпусе (модуле), работа которых определяется собственными алгоритмами, обеспечивающими наименьший расход топлива и минимальные выбросы вредных веществ.Задачами НИОКР 1-го года являлись: разработка конструкции водяной помпы с интегрированным электроприводом и блоком управления; доработка конструкции по результатам численного моделирования ее характеристик в программном комплексе 1D моделирования и результатам численного исследования гидравлических характеристик водяного насоса в комплексе для САЕ-расчетов; изготовление опытного образца; проведение экспериментальных исследований на безмоторном стенде и испытания на испытательном стенде в составе двигателя.Задачами НИОКР 2-го года: разработка конструкции опытного образца электронного термостата для двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с блоком управления; анализ имеющихся технических решений электронных термостатов ДВС; проведение численного моделирования характеристик системы в программном комплексе 1D моделирования; проведение численных исследований гидравлических характеристик опытного образца электронного термостата; разработка стенда для испытаний опытного образца электронного термостата. Разработка алгоритмов управления для опытного образца электронного термостата двигателя внутреннего сгорания. Изготовление испытательного стенда для испытаний опытного образца электронного термостата. Изготовление опытного образца электронного термостата ДВС с блоком управления. Проведение испытаний опытного образца электронного термостата ДВС с блоком управления. Анализ итогов испытаний и разработка рекомендаций по доработке опытного образца электронного термостата ДВС с блоком управления по итогам проведенных испытаний.Задачи 3-го года НИОКР: разработка конструкции вязкостной муфты для привода водяной помпы, разработка конструкции электропомпы для легкового автомобиля отечественного производства, разработка конструкции адаптивных модулей охлаждения ДВС; доработка конструкции по результатам численного моделирования ее характеристик в программном комплексе 1D моделирования и результатам численного исследования гидравлических характеристик адаптивного модуля охлаждения в комплексе для САЕ-расчетов; изготовление опытных образцов; доработка испытательного стенда; проведение экспериментальных исследований на безмоторном стенде и испытания на испытательном стенде в составе двигателя.По результатам 3-го года НИОКР будет изготовлены 2 опытно-промышленных образца адаптивного модуля охлаждения на базе водяной помпы с вязкостной муфтой (для грузового автомобиля) и электрической помпой (для легкового автомобиля). Оба решения будут включать в себя электронный термостат. Также будут подготовлены рекомендации по внедрению адаптивных модулей в основные отечественные моторы для легкового и грузового автомобильного транспорта.Внедрение подобного агрегата в широкую гамму производимых в нашей стране ДВС позволит получить новым отечественным двигателям конкурентное преимущество над импортными аналогами. Кроме того, по результатам маркетингового исследования выявлено, что предлагаемое устройство востребовано на вторичном рынке в качестве элемента "тюнинга" автомобиля.