ИОК ДВС версии 2.0

AVL

Кафедра и ПЛТД

Кафедра "Автотракторные двигатели" появилась в структуре МАДИ в 1933 году в составе автомеханического факультета, вначале как подкафедра при кафедре "Автомобили", а с 1936 года - как самостоятельное подразделение. Заведующим кафедрой с момента ее основания был Н.Р.Брилинг.

Член-корреспондент АН СССР, заслуженный деятель науки и техники РСФСР Николай Романович Брилинг (1876-1961) успешно сочетал научную, педагогическую, инженерную, организационную и общественную деятельность. Значителен его вклад в теорию и практику турбостроения, автостроения и авиастроения. Но более всего он известен как крупнейший в нашей стране специалист в области двигателей внутреннего сгорания.

Н.Р.Брилинг родился в Москве. После окончания гимназии поступил в Московское высшее техническое училище, откуда за участие в деятельности революционных кружков и распространение нелегальной литературы был исключен. Продолжил учебу в Германии и в 1907 году в Дрезденском университете защитил докторскую диссертацию "Потери в лопатках паротурбинного колеса".

Вернувшись в Россию, Н.Р.Брилинг был приглашен в Московское высшее техническое училище для преподавания новой дисциплины "Двигатели внутреннего сгорания".

В 1918 г. Н.Р.Брилинг начал организацию научного автомоторного института, который возглавлял до 1928 года. Именно это научное учреждение послужило в последующем основой для создания ведущих в нашей стране НИИ в области двигателестроения: ЦИАМ, НАМИ, НАТИ.

Одновременно Н.Р.Брилинг продолжал преподавание в высших учебных заведениях страны. В течение многих лет он был профессором МВТУ. С момента образования МАДИ и до конца жизни Н.Р.Брилинг заведовал в нем кафедрой двигателей.

Для характеристики многогранной деятельности Н.Р.Брилинга можно отметить, что он участвовал в постройке нефтепроводов и автодромов, в создании газовых турбин, был председателем топливной комиссии АН СССР, членом НКТП СССР, участвовал в автомобильных и аэросанных пробегах, проводил большую работу в военных учебных заведениях, в частности, в Академии бронетанковых и механизированных войск и т.д.

Уточнение теплового расчета, предложенного в 1906 г. В.И.Гриневецким, исследования скорости распространения пламени в двигателе, исследование теплообмена, метод анализа рабочего процесса двигателя по индикаторным диаграммам и, наконец, разработка теории и создание конструкции быстроходных короткоходных дизелей - таков далеко не полный перечень научного вклада Н.Р.Брилинга в теорию двигателей.

В 1942 г. Н.Р.Брилингом было дано научное обоснование целесообразности и практической возможности применения быстроходных короткоходных двигателей. В этой работе были дан подробный анализ возможности осуществления рабочего процесса в быстроходном дизеле и приведены все преимущества применения дизеля с повышенной частотой вращения коленчатого вала при S/D<1. При этом особое внимание было уделено возможности развития двигателей с воспламенением от сжатия (дизелей). Теоретический анализ показал, что выбор рациональных значений S/D определяется требованиями к конструкции дизеля с учетом его размерности и быстроходности.

Для реализации идей ученого в 1945 г. решением Правительства СССР было под руководством Н.Р. Брилинга организовано при заводе № 40 (г. Мытищи) Министерства автомобильной промышленности Особое Конструкторское Бюро (ОКБ). В 1948 г. ОКБ перевели в Научный автомобильный и автомоторный институт (НАМИ). Реальное развитие быстроходных короткоходных дизелей потребовало кропотливой разработки их конструкции, изготовления опытных образцов, их доводки, проведения экспериментальных и расчетных исследований. В ОКБ сконструированы и прошли доводочные стендовые и эксплуатационные испытания четырехтактные автомобильные дизели размерности S/D=92/108 (i=4 и i=6), S/D= 110/125 (2 модели V6, оппозитный с i = 8) мощностью от 60 до 330 кВт.

Испытания дали положительные результаты как по экономичности автомобилей, так и по их надежности, проверенной, в частности, при длительных пробегах. К моменту их завершения сменился министр и многие чиновники, от решения которых зависела дальнейшая судьба дизелей. Один из наиболее часто повторяемых аргументов против постановки дизелей ДБ на производство был: «в Европе такие дизели не производят». И это было правдой. В то время европейские фирмы такие дизели не выпускали.

Четырехтактные быстроходные дизели ДБ имели неразделенную камеру сгорания (dк.с/D=0,8…0,85), осесимметричный процесс смесеобразования, 4-х клапанное газораспределение, большое число (7) распыливающих отверстий малого диаметра (0,155 мм), высокие давления впрыскивания топлива насос-форсунками с механическим приводом. В мире такие дизели для дизелей грузовых автомобилей начали производить чуть ли на полвека позже, когда осознали необходимость снижения выбросов вредных выбросов. Так проявилось научное предвидение одного из ведущих российских ученых.

Под руководством Н.Р. Брилинга в ОКБ работал ряд талантливых конструкторов (В.А.Доллежаль, Б.М.Покорный, В.Е.Кузнецов, В.Ф.Водейко и др. Он сумел создать в ОКБ творческую атмосферу, в которой вырос ряд ученых. Из их научных разработок следует отметить работы по исследованию и снижению шумоизлучения (В.Н.Луканин), оптимизации числа сопловых отверстий и интенсивности вихревого движения заряда в камере сгорания (В.Е.Мазинг, А.С.Хачиян), моделированию процесса впрыскивания насос-форсункой с механическим приводом (С.И.Купцов, А.С.Хачиян). В последней работе было обнаружено существенное влияние на уровень давлений впрыскивания упругости механического привода. С использованием этих сведений был разработан одноцилиндровый дизель с жестким приводом, обеспечивший повышение максимальных давлений впрыскивания с 1300 до 3000 бар и позволивший поднять номинальную частоту вращения с 2800 мин-1 до 4000 мин-1 (С.Е.Никитин). Была разработана и прошла не только стендовые, но и эксплуатационные испытания система топливоподачи с насос-форсунками, имеющими дозирование дросселированием на всасывании, что обеспечило повышение равномерности подачи топлива по цилиндрам (В.К.Чичинадзе). Впервые в нашей стране на базе оппозитного дизеля ДКС был разработан и прошел успешные испытания дизель с газотурбинным наддувом (1958 г.). Проводились также разработки наддува от оптимизированного по размерам приводного нагнетателя с перепуском части нагнетаемого воздуха в атмосферу на высоких частотах вращения (В.Е.Мазинг, В.Ф.Водейко).

С момента образования кафедры автотракторных двигателей в МАДИ вместе с Н.Р.Брилингом работали известные в будущем ученые И.М.Ленин, В.П.Калабин, К.Г.Попык, Ф.Ф.Симаков. Кафедра быстро стала ведущим научным центром по ДВС. Уже в тот период сложились основные направления научных исследований, которые в дальнейшем трансформировались в известные научные школы.

В 1933 году было принято решение о создании при кафедре автотракторных двигателей моторной лаборатории. Руководство лабораторией было возложено на И.М.Ленина. Первоначально лаборатория размещалась в помещении площадью 40 м2, а первой установкой стал двигатель ГАЗ, соединенный с импортной балансирной динамо-машиной. К 10-летию института лаборатория двигателей располагала общей площадью 120 м2. В ней были представлены все автомобильные двигатели отечественного производства - ГАЗ-А, ГАЗ-М-1, ЗИС-5 и ЗИС-101.

В 1939-1940 гг. на кафедре была организована лаборатория топлив и масел под руководством Н.В.Брусянцева. В лабораториях проводились как учебные занятия со студентами, так и научно-исследовательские работы.

Научные исследования в этот период были направлены на изучение работы автомобильных двигателей в эксплуатационных режимах и на повышение их экономичности. Часть работ проводилась по заданию хозяйственных и научных организаций: АН СССР, Союзтранса, ГАИ, Моссовета и др.

В период Великой Отечественной войны с 1941 по 1943 г. коллектив кафедры двигателей вел работу в эвакуации в Узбекистане.

Кафедра гордится тем, что в числе ее преподавателей и сотрудников работали активные участники Великой отечественной войны: В.Н.Жабин, И.К.Агеев, А.А.Сироткин, Н.И.Синельников, Я.М.Марголин, К.А.Сименцов.

После возвращения из эвакуации и в послевоенные годы большая часть преподавателей и сотрудников кафедры была привлечена к работе в ОКБ Н.Р.Брилинга в НАМИ, что предопределило тематику научных исследований в последующие годы.

Большую роль в повышении уровня и значимости исследовательских работ сыграла организация в 1958 г. при кафедре автотракторных двигателей Объединенной проблемной лаборатории двигателей АН СССР и МАДИ. В то время эта лаборатория не имела себе равных в СССР по уровню научной и технической оснащенности, в ее работе принимали участие ведущие специалисты НАМИ, НАТИ, ЦНИИТА, ВНИИНП, НИИ ГСМ, института химической физики АН СССР и др. Новая лаборатория позволяла проводить глубокие исследования по проблемам организации рабочего процесса, горения, теплообмена, гидродинамики и смесеобразования в двигателях внутреннего сгорания, вести координацию работ в этой области, лучше использовать научные кадры и экспериментальное оборудование, шире привлекать к НИР аспирантов и студентов и использовать в учебном процессе новую экспериментальную технику. Научное руководство ОЛД было возложено на академика АН СССР Б.С.Стечкина и члена-корр. АН СССР Н.Р.Брилинга. К работе в лаборатории и на кафедре были привлечены известные ученые - профессоры Ю.А.Степанов, А.Н.Воинов, И.В.Астахов, в работе семинаров кафедры участвовали академик АН СССР А.А. Микулин и профессор А.Д.Чаромский.

Академик АН СССР Борис Сергеевич Стечкин (1891-1969 гг.) к моменту прихода в МАДИ был известным ученым, лауреатом Ленинской и Государственной премий, кавалером многих орденов и медалей СССР. В истории отечественной науки он известен как выдающийся ученый по гидроаэромеханике, теплотехнике и тепловым двигателям. Он основоположник теории воздушно-реактивных двигателей.

В ОЛД Б.С.Стечкин возглавил цикл исследований в области горения, тепло- и газообмена в автомобильных двигателях с искровым зажиганием. Большим вкладом в развитие теории ДВС стала выполненная в МАДИ работа об индикаторном КПД двигателя внутреннего сгорания (1968 г.).

В 1962-1969 гг. под руководством Б.С.Стечкина в МАДИ был выполнен комплекс теоретических разработок по теории рабочего процесса бензиновых двигателей. Б.С.Стечкиным получено уравнение, дающее аналитическую связь между индикаторным коэффициентом полезного действия, количеством и законом сообщения теплоты в цикле. Разработан инженерный метод расчета нестационарных процессов газообмена в поршневых ДВС. Результаты этой работы использованы учениками Б.С.Стечкина, К.А.Морозовым и Б.Я.Черняком для оптимизации конструктивных размеров сдвоенных систем выпуска двигателей АЗЛК-412 и ЗМЗ-24.

В январе 1963 г. ОЛД была реорганизована в Проблемную лабораторию транспортных двигателей (ПЛТД), которая полностью перешла в подчинение МАДИ. После смерти Стечкина Б.С. (1969 г.) научным руководителем ПЛТД стал М.С.Ховах. Важную роль в становлении и развитии ПЛТД сыграл доцент Е.К.Корси., который руководил монтажом, наладкой и пуском сложного оборудования и приборов, полученных из ГДР.

Профессор, доктор техн. наук Макс Самойлович Ховах (1906-1981) руководил кафедрой с 1962 по 1979 г.г. В развитие идей Н.Р. Брилинга были проведены исследования рабочего цикла быстроходных дизелей с различными типами камер сгорания и при использовании топлив различного состава, разработаны методы анализа и расчета газообмена, смесеобразования и тепловыделения, создана научная школа в области рабочих процессов в быстроходных дизелях. Под его руководством было подготовлено и защищено более 20 кандидатских диссертаций (И.К.Агеев, В.Н.Жабин, С.Е.Никитин, О.Гарадаги, С.М.Кадыров, Г.М.Камфер, В.А.Корчагин, Г.И.Микерин, В.В.Родионов и др.). Авторским коллективом под его руководством были выпущены два издания учебника кафедры по теории автомобильных ДВС.

С 1979 г. по 2002 г. кафедрой "Автотракторные двигатели" и ПЛТД руководил В.Н.Луканин.

Член-корреспондент Российской Академии наук, действительный член Международной инженерной академии, Академии транспорта России, Международной академии наук высшей школы, доктор технических наук, профессор, лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники, ректор Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета) в 1982-2001 гг. Валентин Николаевич Луканин (1931-2002) является известным ученым в области двигателестроения и транспортной экологии, теоретиком и практиком организации инженерного образования автотранспортного комплекса России.

Его кандидатская (1961 г.) и докторская (1971 г.) диссертации были посвящены проблеме снижения шума поршневых ДВС. Основными результатами здесь являются: классификация источников шума в двигателях, акустический баланс ДВС (в трех его модификациях: по рабочему циклу ДВС, по поверхности излучения, по источникам акустического излучения), а также принципы создания "малошумного" двигателя. Экспериментальные модификации таких двигателей были разработаны и созданы на Владимирском тракторном заводе. Результаты их испытаний показали, что эффект снижения шума достигал 3...6 дБ.

Данные работы обеспечили снижение шума целого ряда транспортных средств (главным образом автомобилей различных модификаций). Результаты этих работ изложены в монографии "Снижение шума автомобилей" (Москва, Машиностроение, 1978 г., соавторы В.Н.Гудцов и Н.Ф.Бочаров). В.Н.Луканин создал в СССР основы научного направления в области снижения шума и вибрации автотракторных ДВС и транспортных средств, по которому проводились исследования под его руководством. Это, прежде всего, кандидатские диссертации И.В.Алексеева, С.П.Ежова, Ю.В.Горшкова, М.Г.Шатрова, Н.И.Назарова, Б.С.Васильева, Ю.Г.Чекрыжова, В.В.Галевко, В.Н.Варламова, В.Н.Гудцова, Ф.М.Судака, Р.Г.Топурия, А.Убыша, Ю.Б.Дейкуса, Д.Юкнюса, П.Вайчулиса, С.Меркявичуса; докторские диссертации И.В.Алексеева, В.Е.Тольского.

Одновременно происходило и расширение научных интересов В.Н.Луканина. Появились работы по диагностике и надежности ДВС (В.И.Сидоров, О.Н.Шейнина, Б.И. Таранцев, И.Н.Гончаренко, В.В.Гаврилин).

Большое внимание уделялось В.Н.Луканиным общим вопросам развития автомобильного транспорта (докторская диссертация В.А.Корчагина). Важное значение имеют последние работы В.Н.Луканина в области проблем экологии транспорта. Шум ДВС является одним из процессов, оказывающих воздействие на окружающую среду. Данной теме посвящены работы, которые во всей полноте раскрывают взаимодействие ДВС с окружающей средой: выбросы ДВС, потребление конструкционных материалов, затраты энергии при осуществлении жизненного цикла двигателя (докторская диссертация Ю.В.Трофименко). Этот период совпал (в 1986 г.) с разработкой методологии и научным руководством Государственной научно-технологической программой "Экологически чистый транспорт" по направлению "Экологически чистый автомобиль", разделом "Транспорт" Федеральной научно-технической программы "Экологическая безопасность России", а также работами в России над Программой международного научно-технического сотрудничества стран Европы - COST, проект 319 "Эмиссия автомобильных выбросов". Издана совместно со специалистами из Польши и А.С.Хачияном монография «Применеие альтернативных топлив в ДВС» (2000 г.).

Обобщение этих работ осуществлено в монографии "Автотранспортные потоки и окружающая среда" (1998 г.), где приводится концепция В.Н.Луканина о возможности возникновения локальных экологических катастроф по причине концентрации множества работающих ДВС на ограниченной территории (соавторы Ю.В.Трофименко, А.П.Буслаев, М.В.Яшина).

Значительными являются работы В.Н.Луканина по вопросам образования. Начало им было положено публикациями на испанском языке на Кубе в журнале "Образование". Эти работы освещали опыт советской высшей школы и были опубликованы в период работы В.Н.Луканина в качестве советника министра образования Кубы. Затем были статьи в журнале "Автомобильный транспорт", "Автомобильные дороги", монография "Высшее техническое образование в России: состояние, проблемы развития".

Важным итогом работы на Кубе стал выход в свет русско-испанского автотранспортного словаря (1997 г.), автором и научным редактором которого является В.Н.Луканин.

В рамках сохранения и развития творческого наследия В.Н.Луканина раз в два года в МАДИ проводятся международные научно-технические конференции "Луканинские чтения". Первые конференции успешно прошли в 2003, 2005, 2007, 2009 и в 2011 гг.

Профессор, д-р техн. наук Михаил Георгиевич Шатров - ученик и заместитель В.Н.Луканина по кафедре с 1988 г., возглавил кафедру "Теплотехника и автотракторные двигатели" (новое название принято в 1998 г.) с 2002 г. Он является инициатором комплексного использования современных информационных и коммуникационных технологий при моделировании конструкции и процессов в ДВС, а также в инженерном образовании при подготовке специалистов для автотранспортного комплекса России.

В 1999 г. за создание учебника-комплекса "ДВС" коллектив преподавателей и сотрудников кафедры был удостоен премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники.

Теоретические и экспериментальные исследования с целью совершенствования рабочих процессов двигателей с воспламенением от искры возглавляют на кафедре профессоры К.А.Морозов и Б.Я.Черняк. В свое время в этом направлении работали проф. И.М.Ленин и академик Б.С.Стечкин. Продолжили работу Б.С.Стечкина его ученики - профессоры, канд. техн. наук К.А.Морозов и Б.Я.Черняк.

В 1962 - 1970 гг. впервые в нашей стране К.А.Морозовым были подробно изучены характеристики рабочих процессов бензиновых двигателей при степени сжатия до 10 и частоте вращения коленчатого вала до 6000 мин-1. Предложена аналитическая связь между частотой вращения двигателя и факторами, определяющими ее.

Принципиальное значение имеет комплекс исследований использования турбонаддува с целью улучшения эксплуатационной топливной экономичности (на 15...20%) легкового автомобиля в условиях городской езды. Разработана математическая модель совместной работы двигателя и турбокомпрессора. Результаты этих исследований внедрены АвтоВАЗом при создании макетного образца автомобиля, оснащенного двигателем с турбонаддувом. Большой вклад при выполнении этого комплекса исследований внес ст. науч. сотрудник канд.техн.наук В.И.Андреев.

Разработанное совместно с НАМИ предложение по радикальному способу снижения токсичности путем управления интенсивностью вихревого движения заряда и сжигания высокотурбулизованной обедненной смеси было отмечено первой премией на Всесоюзном конкурсе "Экологически чистый автомобиль".

Под руководством К.А.Морозова канд.техн.наук А.Р.Бенедиктов выполнил комплекс исследований процессов смесеобразования во впускном тракте и в цилиндре, включая процессы смесеобразования при впрыскивании бензина во впускную систему. Результаты этих работ обобщены в двух монографиях.

Всего по указанным выше направлениям под руководством проф. К.А.Морозова подготовлены и успешно защищены 12 кандидатских диссертаций.

Проф. Б.Я.Черняком совместно с руководителем приборного кабинета А.А.Мандельштамом разработан и создан автоматизированный прибор для статического исследования распространения пламени в ДВС с искровым зажиганием. Прибор был защищен авторским свидетельством и на протяжении многих лет использовался в научных работах, проводимых в ПЛТД. Вместе с инж. Я. М. Марголиным разработан ряд конструктивных вариантов пьезодатчиков давления для индицирования бензиновых двигателей и дизелей и организован в МАДИ выпуск этих датчиков малыми сериями. Датчики нашли широкое применение в ПЛТД в ведущих институтах и на заводах отрасли (НАМИ, ЦНИТА, ГАЗ, ЗИЛ, АЗЛК, и др.). Они экспонировались на ВДНХ и были отмечены медалью.

Под руководством Б.Я. Черняка было выполнено экспериментальное исследование рабочего процесса в ряде экспериментальных двигателей ГАЗ, ЗМЗ и ВАЗ.

После 1970 года основное направление работ Б.Я.Черняка было связано с разработкой принципов, моделей и алгоритмов работы бортовых систем связанного многопараметрического управления рабочими процессами двигателя. Были разработаны расчетные модели и экспериментально исследованы различные методы управляющего воздействия на рабочие процессы. Эти модели были использованы как для построения компьютерных лабораторных работ по теории ДВС (А.Ю.Труш, В.И.Мельников), так и для отработки алгоритмов систем управления двигателем (С.В.Дубренский), а также для отработки методов калибровки МСУ при многопараметрическом связанном управлении. (Н.Д.Скирков, С.В.Хавторин, К.А.Аманов).

Экспериментально и с помощью математического моделирования было исследовано влияние рециркуляции ОГ на процесс сгорания, образование NO и показатели бензинового двигателя (Е.Я. Аршавский). Разработана расчетная многозонная модель выделения теплоты в рабочем цикле для изучения динамики образования и разложения NO в отдельных порциях гомогенного заряда с использованием кинетической модели на основе расширенного механизма, академика Я.Б. Зельдовича, и с учетом диссоциации продуктов сгорания и Махе-эффекта (А.Л.Максимов). С использованием этой модели исследовано влияние изменения динамики тепловыделения на образование и выход NO. Эта модель была доработана для возможности исследования сгорания расслоенного заряда в опытном форкамерном двигателе ВАЗ и выполнены эксперименты для ее проверки (В.Л.Чумаков). На основе данной модели А.В.Капустиным под руководством Б.Я. Черняка и В.М. Архангельского создана модель для прогнозирования появлении детонации в отдельных циклах и цилиндрах с учетом с учетом случайных и систематических изменений процессов в цилиндрах и циклах. Эта необходимо для отработки алгоритмов управления и при создании самонастраивающихся систем.

Создана модель для прогнозирования неравномерности работы двигателя с учетом неидентичности работы цилиндров и циклов при нагружении двигателя через упругую трансмиссию автомобиля. (П.Г.Румянцев, А.Л.Илиев). Экспериментальные и расчетные исследования с использованием этой модели позволили выявить необходимость изменения управляющих программ. в зависимости от передаточного отношения КП и упругости трансмиссии. Работы по методам калибровки МСУ и разработка новых алгоритмов велись в тесном сотрудничестве с НАМИ, ИПУ РАН, ВВА им. Н.Е.Жуковского, с ООО «ЭЛКАР», заводами ВАЗ и ЗМЗ.

Б.Я.Черняк принимал активное участие в создании первой отечественной системы управления двигателем для двигателей ВАЗ. За эту работу в 2000 г. он был отмечен Российской инженерной академией призом «Хрустальный шар».

Были разработаны динамические модели трехкомпонентного нейтрализатора ОГ, для отработки методов его диагностирования его работы , оценки и прогнозирования остаточногорсурса (В.И.Мельников, Э.Бездикиан.). Результатами разработок последних лет стали схемы, алгоритмы и опытные образцы самонастраивающихся управляющих и диагностических контуров бортовых систем управления, построенные на основе современных интеллектуальных технологий /искусственные нейронные сети, динамические наблюдатели и др. Был построен и проверен ряд самонастраивающихся алгоритмов динамического управления двигателем (А.Б.Смирнов, С.В.Вощанкин, А.Л.Илиев).

Материалы этих исследований обобщены в пяти монографиях и использованы в учебном процессе и учебниках по теории ДВС, выпущенных кафедрой. По результатам исследований Б.Я. Черняка получены авторские свидетельства и патенты на 20 изобретений. Под руководством Б.Я.Черняка выплнены и успшно защищены 16 кандидатских и 5 магистерских диссертаций. Трое из его учеников, в дальнейшем защитили докторские диссетрации.

Доктором техн. наук, профессором В.М.Архангельским, канд. техн. наук, доцентом С.А.Пришвиным и канд. техн. наук С.С.Эпштейном создана оригинальная отечественная школа исследования работы автомобильных двигателей на неустановившихся режимах, базирующаяся на применении математического моделирования. Разработано семейство моделирующих стендов с двигателем в качестве реального объекта исследования, все остальные элементы динамической модели "двигатель-автомобиль-дорога" заменяют системой дифференциальных уравнений (до 15) 2-го порядка, решаемых комплексом электронных вычислительных машин. Моделирование обеспечивает воспроизводимость, точность, достоверность и производительность, недоступные никаким другим видам исследований. Головной образец стенда защищен авторским свидетельством.

Обеспечение оригинальности исследований достигалось разработкой уникальных методик, измерительных устройств, автоматизированных систем управления экспериментом, сбором и обработкой информации, а также особого метрологического обеспечения. Разработанные методы и устройства внедрены в различных НИИ и вузах (расходомеры воздуха, измерители крутящего момента и угла опережения зажигания в каждом рабочем цикле каждого цилиндра, методы определения момента инерции подвижных частей машин без их разборки, методика статистической обработки и анализа серийных и сравнительных испытаний с оценкой значимости исследуемого воздействия и т.п.)

Теоретические разработки создали базу для научно обоснованного единого подхода к анализу особенностей рабочих процессов двигателя, работающего на неустановившихся режимах, позволили внести ряд новых понятий о работе двигателя в протекании в нем переходных процессов, уточнить неясные ранее понятия и доказать несостоятельность некоторых широко принятых определений, например, таких как используемый в теории и расчете автомобиля "коэффициент неустановившегося режима".

В области прикладных работ были исследованы практически все двигатели семейства ЗИЛ: ЗИЛ-130, ЗИЛ-130Ф, ЗИЛ-114 и ЗИЛ-4104. По результатам проведенных исследований, были внедрены рекомендации по совершенствованию систем питания и пуска двигателя ЗИЛ-130, по созданию экспериментального двигателя с форкамерно-факельным зажиганием ЗИЛ-130Ф, по совершенствованию систем питания и зажигания двигателя легкового автомобиля высшего класса специального применения ЗИЛ-4104, по разработке систем управления двигателями семейства ЗИЛ с помощью традиционных, перспективных и микропроцессорных систем.

Научное направление по исследованию рабочих процессов быстроходных дизелей было организовано в МАДИ Н.Р.Брилингом. После его смерти это направление возглавлял профессор М.С.Ховах.

После М.С. Ховаха работы по дизелям и двигателям, использующим природный газ, ведутся под руководством профессора А.С.Хачияна научной группой, в состав которой в разное время входили В.Е.Кузнецов, В.Ф.Водейко, И.Г.Багдасаров, В.А.Родионов, Н.Н.Эсауленко, В.В.Линич, М.Маркос, В.В.Синявский, В.М.Федоров, В.В.Соколов и др. Данной группой получены следующие результаты.

Проведено исследование смесеобразования и тепловыделения в дизелях с наддувом и разработаны рекомендации по организации рабочего процесса автомобильных дизелей с наддувом. Дана методика подбора основных размеров топливной системы дизеля с наддувом.

Установлено, что тепловая напряженность деталей дизеля с наддувом может быть существенно снижена путем увеличения диаметра камеры в поршне. Эта рекомендация использована заводами страны при создании дизелей с наддувом. Разработаны методика и пакет программ для прогнозирования характеристик дизелей и газовых двигателей с различными вариантами управляемой системы наддува, в частности, для вариантов дизеля с комбинированным наддувом и газового двигателя мощностью 200 кВт.

Совместно с работниками КамАЗ разработан, изготовлен и прошел испытания дизель мощностью 200 кВт с комбинированным наддувом, электронным управлением и перепуском на ряде режимов отработавших газов, минуя турбину. Достигнуто улучшение экономичности, снижение дымности и токсичности отработавших газов.

Проведен расчетно-экспериментальный анализ процессов смесеобразования и тепловыделения в дизелях с ограниченнным теплообменом, предложены и реализованы пути обеспечения высокого совершенства этих процессов при высоких температурах поверхностей внутрицилиндрового пространства.

Совместно с сотрудниками ряда других организаций (МГТУ им. Н.Э.Баумана, предприятие "Красная звезда", ХИИТ) разработаны принципы конструирования и методы расчета компаундных установок с утилизацией теплоты на базе дизеля с ограниченным теплообменом. Показано, что в установке мощностью 310 кВт при использовании одной ступени утилизации и ограничении максимального давления в цилиндре дизеля величиной 13,5 МПа возможно снизить ge по внешней характеристике на 9…12 г/(кВт⋅ч).

Дан расчетно-экспериментальный анализ возможностей повышения энергии впрыскивания при использовании разделенной топливной системы. Для повышения энергии впрыскивания при заданном ограничении контактных давлений в паре ролик толкателя - кулачок рекомендованы длинноходные плунжерные пары. Эта рекомендация использована заводами страны при решении задачи снижения вредных выбросов за счет повышения энергии впрыскивания.

В период работы экспертом ЮНЕСКО и ЮНИДО в Индии проведено исследование процессов впрыскивания и распыливания метанола. Разработана на основе теории подобия методика выбора основных размеров топливной системы для впрыскивания метанола.

С 1983 г. ведутся работы по созданию аккумуляторной системы с электрогидравлическими форсунками и электронным управлением. Система в односекционном варианте была спроектирована, изготовлена и выполнено ее расчетно-экспериментальное исследование.

С 1986 г. начаты работы по аккумуляторной топливной системе с гидроприводными электроуправляемыми насос-форсунками и микропроцессорным управлением с непосредственным и предварительным (до начала впрыскивания) дозированием. При испытаниях они показали положительные результаты, в частности, обеспечили снижение дымности и газообразных выбросов.

Создан полностью автоматизированный двигатель-генераторный агрегат питаемым природным газом (на базе дизеля 6Ч12/14). Разработан оригинальный газо-воздушный смеситель с симметричным потоком смеси и с практически полностью разгруженным от осевых усилий и поворотных моментов регулирующим органом. Разработка используется до настоящего времени при создании двигатель-генераторов с газовыми двигателями в системе РАО Газпром.

Проведен сравнительный анализ различных способов конвертации жидкотопливных двигателей в двигатели, питаемые природным газом. Для газовых двигателей с искровым зажиганием исследовано тепловыделение, влияние параметров искрового разряда, регулировок системы питания, нестабильности последовательных циклов и др.

Разработан и изготовлен двигатель (МАДИ, КамАЗ) мощностью 140 кВт, питаемый природным газом, стенды и измерительная аппартура для экспериментальных исследований двигателей, питаемых природным газом, без наддува и с наддувом. Один из двигателей работает на автобусе на Северном Кавказе в подразделении ОАО «Газпром» в течение 6 лет без замечаний. Разработаны два варианта двигателей с управляемым наддувом мощностью 195…200 кВт, испытания которых по циклу ESC с применением 2-х ступенчатой системы нейтрализации показали возможность удовлетворения перспективным нормам ЕВРО-5.

В этих работах участвовали В.М.Федоров, В.Е.Кузнецов, В.Ф.Водейко, В.В.Сретенский, Н.С.Маловичко, С.А.Геков, И.Г.Шишлов, Р.Х.Хамидуллин. На этих двигателях используются микропроцессорные системы зажигания, управляемый наддув и нейтрализаторы со специально подобранным катализатором.

На базе идей, предложенных ранее чл.-корр. АН СССР Н.Р. Брилингом при создании дизелей ДБ, реализован новый рабочий процесс дизеля КамАЗ с осесимметричным смесеобразованием при использовании 4-х клапанного газораспределения и форсунки с 7-ми сопловым распылителем. Используется форсированная по давлению впрыскивания до 140 МПа топливная аппаратура разделенного типа. Проведенные на одноцилиндровом дизеле размерности S/D=130/120 опыты показали существенное улучшение экономичности (особенно на режимах высоких частот вращения) и снижение вредных выбросов по сравнению с результатами испытания дизеля КамАЗ той же размерности при его сертификации по нормам ЕВРО-2. Разработаны, изготовлены и прошли предварительные испытания электроуправляемые гидроприводные насос-форсунки.

В последние годы группа А.С. Хачияна занята разработкой двигателей, питаемых природным газом, имеющих экономичность не ниже дизеля. Они позволяют снижать на 25% выбросы CO2 – основного парникового газа.

Под руководством А.С. Хачияна защищено 13 кандидатских диссертаций, в том числе 4 – зарубежными гражданами.

Научное направление по системам топливоподачи дизелей в МАДИ основал доктор техн. наук, профессор И.В.Астахов. Еще в 1948 г. проф. И.В.Астаховым был предложен метод гидродинамического расчета линии высокого давления топливной системы, который в дальнейшем после существенного уточнения его был внедрен на многих автозаводах, в НИИ, вузах. Вместе с профессором И.В.Астаховым работали профессор В.И. Трусов, канд. техн. наук Л.Н.Голубков, канд. техн. наук В.И. Мальчук, Л.М.Рябикин.

В настоящее время это научное направление возглавляет доктор техн. наук, профессор Л.Н.Голубков. Работы, проводимые группой топливных систем можно разбить на три направления. Первое - развитие теории и методов расчета топливных систем дизелей и рабочего процесса дизелей, второе - разработка новых и совершенствование серийно выпускаемых топливных систем, третье – разработка топливных систем адаптированных для подачи диметилового эфира.

Развитие теории методов расчета, сравнительного анализа и оптимизации топливоподающих систем (ТС) основаны на постоянно проводимых расчетно-теоретических и экспериментальных исследованиях. С целью проведения экспериментальных исследований процессов топливоподачи разработаны следующие оригинальные установки и методики исследований: методика и установка исследования движения распыленной струи топлива при различных условиях; методика и устройство для регистрации газовой фазы и ее распределения по топливной системе; методика и устройство для регистрации предвпрысков ТС Common Rail; устройство для замера остаточного давления (разрежения); методика замера трения в паре игла-распылитель и др.

На основе развития методов расчета и сравнительной оценки и оптимизации топливных систем были сделаны рекомендации по модернизации и совершенствованию, а также разработаны макетные образцы новых топливных систем. Внедрены рекомендации МАДИ при совершенствовании топливных систем автотракторных дизелей ЯМЗ-238, ЯМЗ-240, ЯМЗ-840, КамАЗ-7408, Д-238, ЗиЛ-645, ВАЗ-341, Д-245.12 и др. Разработаны макетные образцы топливоподающих систем для работы на дизельном топливе с добавками воды и спирта, с топливным насосом, имеющим удвоенную частоту вращения вала. Целый ряд методик, рекомендаций и разработанных конструкций защищен авторскими свидетельствами и патентами.

Для достижения высокого качества управления топливоподачей при использовании электронного управления ведутся работы по исследованию и созданию аккумуляторных систем с электронным управлением. Разработаны математические модели аккумуляторных топливных систем с электромеханическими, электрогидравлическими форсунками и с электрогидравлическими насос-форсунками. Разработана программа комплексного расчета процессов впрыскивания, смесеобразования, тепловыделения и параметров рабочего процесса и вредных выбросов с отработавшими газами. Разработана установка для безмоторного испытания аккумуляторной топливной системы типа Common Rail, включающая ее автоматическое управление.

Одним из перспективных направлений работы кафедры и ПЛТД является использование диметилового эфира (ДМЭ), позволяющего существенно улучшить экологические показатели автомобильных дизелей. Практическое отсутствие сажи и серы в продуктах сгорания ДМЭ позволяет эффективно использовать высокую степень рециркуляции отработавших газов и окислительные нейтрализаторы, что обеспечивает выполнение самых жестких норм по токсичности ОГ дизелей. Целью проводимых по этому направлению работ является создание математических моделей и топливных систем, обеспечивающих надежную работу дизеля на ДМЭ.

Разработан и создан макетный образец топливной системы непосредственного действия для работы на ДМЭ. Используется двухтопливная схема работы дизеля, когда его запуск производится на дизтопливе. Для исключения паровых пробок ТНВД комплектуется двойным клапаном, позволяющим стабилизировать остаточное давление, а с целью уменьшения утечек через прецизионные соединения ТНВД предусмотрен масляной зазор в соединении гильза-плунжер. В качестве топливоподкачивающего насоса используются бензонасосы системы впрыскивания бензина, адаптированный для работы на ДМЭ. Разработанная топливная система была успешно испытана для дизеля 1Ч 12/12 в ГНЦ РФ НАМИ. Рекомендации по конструкции ТС применяются в опытно-промышленной партии автомобилей ЗИЛ 5301, проходящей испытания по настоящее время.

В 1983 году под руководством доктора техн. наук, профессора В.Н. Луканина при участии канд.техн.наук В.И. Мальчука и канд.техн.наук, профессора В.И. Трусова была организована группа, в задачу которой входило создание топливных систем, позволяющих решать экологические и топливно-энергетические проблемы дизелей путем использования в них наряду с традиционными альтернативные топлива и присадки. В настоящее время ее возглавляет ст.науч.сотрудник, канд.техн.наук В.И. Мальчук. Активно участвует в ее работе доцент, канд.техн.наук А.Ю.Дунин).

Результат работы группы– новая концепция зонального смесеобразования, сущность которой заключается в оптимизации характеристик впрыскивания, распыления, коэффициента избытка воздуха цетанового числа смесевого топлива (состава смеси), подаваемого в каждую конкретную зону камеры сгорания, где происходит смешение энергоносителя и окислителя с учетом, как режимных параметров дизеля, так и его конструкции. Для реализации зонального смесеобразования в серийных двигателях предложен ряд топливных систем и их элементов, позволяющих осуществить: коррекцию распределения массы топлива по зонам камеры сгорания с учетом режима работы дизеля, формы камеры сгорания и расположения форсунки; коррекцию состава смеси, подаваемой в камеру сграния в процессе рабочего цикла дизеля; зональное и межзональное расслоение в камере сгорания дизеля струй распыленного смесевого топлива по составу смеси; коррекцию геометрических характеристик струй распыленного топлива (длины, ширины, угла конуса) с учетом режима работы дизеля.

Предложенные разработки защищены 9 авторскими свидетельствами СССР и 5 патентами РФ. Испытание опытных конструкций на безмоторных установках и на дизелях ЗИЛ и ВТЗ показали их работоспособность и высокую эффективность.

Научное направление по исследованию процессов сгорания в ДВС было начато работами профессоров, докторов техн. наук А.Н. Воинова и Ю.Б. Свиридова. Они развивались в тесном контакте с Институтом химической физики АН СССР. Доцентами, канд. техн. наук Д.И.Скороделовым и С.Г.Нечаевым под руководством А.Н.Воинова были проведены исследования калильного зажигания, кинетики процессов воспламенения, механизма действия антидетонаторов.

К наиболее значительным результатам следует отнести расшифровку механизма возникновения калильного зажигания, получение кинетических констант микрореакций воспламенения различных топлив (включая одностадийный и двухстадийный механизмы).

Под руководством Ю.Б.Свиридова были проведены исследования процессов воспламенения и горения топливной струи в условиях дизеля, выделены и подробно изучены режимы ее горения при различных температурах, показаны их характерные особенности, впервые установлен факт различного влияния турбулизации заряда на процесс воспламенения топливной струи в области низких и высоких температур. Е.В.Шатровым и Г.М.Камфером были проведены работы по исследованию испарения, смесеобразования и сгорания различных типов.

В дальнейшем под руководством профессора, доктора техн. наук Г.М.Камфера совместно с профессором А.А.Гуреевым (Государственный университет нефти и газа им. И.М.Губкина) был проведен цикл работ по определению аналитических и статистических связей между показателями качеств топлив и параметрами рабочего цикла и созданию методов их количественной оценки для различных способов смесеобразования, и типов камер сгорания при применении топлив с различными физико-химическими свойствами. Дано обоснование требований к оптимальному соотношению между цетановым числом и фракционным составом перспективных дизельных топлив.

На основе развития теории испарения и фракционирования нестационарной топливной струи разработана методика количественной оценки испаряемости топлив различного состава в дизелях, в том числе получено критериальное уравнение для расчета теплообмена между топливом и воздушным зарядом в процессе впрыскивания. Разработана физическая модель и уравнения для расчета температурной неоднородности заряда около топливной струи и в ее объеме с учетом поджатия и турбулентных пульсаций скорости.

Оптимизация газодинамических характеристик впускного канала по скоростной характеристике наряду с оптимизацией фракционного состава топлива может дать на малых частотах вращения экономию топлива до 6%, что показали исследования работы дизеля ЗиЛ-645 на смесях дизельного топлива с бензином.

Выполненный комплекс расчетно-экспериментальных исследований по совершенствованию рабочих процессов двигателей Алтайского моторного завода позволил предложить новую камеру сгорания в поршне, реализованную в дизеле А-90ТК (ЧЗПТ) и дать для этого дизеля рекомендации по оптимальной скорости движения заряда и оптимальной ориентации топливных струй.

В рамках этого направления были защищены кандидатские диссертации В.А.Корчагиным, Г.И.Микериным, Н.П.Луниным, В.А.Комаровым, Г.К. Жакеновым, Гази Таутахом (Ливан), Аднаном Шихабом (Ирак), В.Н.Семеновым, Б. да Сантосом (Бразилия), Г.В.Амбарцумяном и др., всего 12 человек.

В последнее время проведен комплекс работ по исследованию свойств перспективного топлива для дизелей – диметилового эфира и получен комплекс соотношений для их расчета в состоянии насыщения и в газовой фазе. По результатам работ опубликованы монографии "Испаряемость топлив для поршневых двигателей" (1982 г.) и "Топлива для дизелей: свойства и применение" (1992 г.) и более 90 статей.

По инициативе Ю.Б.Свиридова в МАДИ были начаты работы по исследованию процесса сажеобразования в дизеле. В результате впервые разработан оптический метод определения текущего сажеобразования в работающем дизеле и экспериментально получены кривые образования и выгорания сажи в течение рабочего цикла. Были также исследованы механизмы влияния теплового эффекта горения на сажеобразование при применении различных антидымных присадок.

В дальнейшем под руководством доктора техн. наук, профессора В.З.Махова создано научное направление по исследованию макрокинетики сгорания и механизма образования токсичных веществ в дизеле.

На основе концепции изоповерхности с коэффициентом избытка воздуха α = 1 как базовой, для анализа процесса горения в дизеле, удалось более четко увязать процессы смешения и теплопереноса в топливном факеле с химическими процессами и разработать на этой основе соответствующие расчетные модели. Выявлены теоретически и подтверждены экспериментально различные режимы воспламенения топливной струи: поджигания при высоких и теплового взрыва при низких температурах заряда. Дальнейшее развитие этих работ дано в кандидатских диссертациях Е.Ордабаева, А.Гелдиалиева, С.В.Гусакова, А.Р.Кульчицкого, Г.Вилькавичуса, С.Славинскаса, Л.В.Чикваидзе и др. Исследовался процесс двигателя со степенью ε=14 и изменяемым в зависимости от нагрузки моментом начала впрыскивания топлива в камеру сгорания, т.е. работающего на малых нагрузках как дизель и на больших как бензиновый двигатель. По результатам работ совместно с С.С.Сайдаминовым опубликована монография "Моделирование процессов воспламенения и сгорания углеводородных топлив в поршневых ДВС". Ряд работ проведен в содружестве с кафедрой "Автомобили и ДВС" технического университета г. Дрезден.

В течение ряда лет на кафедре велись работы по исследованию двигателя с внешним подводом теплоты, работающего по циклу Стирлинга. Опытный образец был создан в ПЛТД на базе холодильно-газовой машины группой под руководством профессора А.И.Лушпы. Был разработан внешний нагревательный контур двигателя с камерой сгорания. На конструкцию камеры сгорания автомобильного типа было получено авторское свидетельство, а камера была использована в дальнейших работах по двигателю Стирлинга в МГТУ им.Н.Э.Баумана, ТАДИ, НАТИ. По результатам исследований выпущено около 30 статей, получено 7 авторских свидетельств, защищена кандидатская диссертация Ю.В.Трофименко.

В связи с непрерывным ростом объема и сложности экспериментальных исследований при разработке новых типов двигателей внутреннего сгорания и совершенствовании существующих типов на кафедре с целью повышения производительности и облегчения труда исследователей в начале 60-х годов были начаты работы по созданию автоматизированных систем испытаний двигателей внутреннего сгорания. Научное руководство этими работами осуществляли профессора, канд. техн. наук А.А. Сироткин и Н.И.Назаров.

Несомненным достижением этой группы является разработка промышленных образцов измерительно-вычислительных комплексов (ИВК) ЦГ 7000-1 и ЦГ 7000-2, предназначеных для использования в системах автоматизации научных исследований сложных объектов (в том числе ДВС). Комплекс ЦГ 7000-2 ориентирован на автоматизацию измерений параметров быстропротекающих процессов в ДВС.

Под руководством и с участием доктора техн. наук, профессора Ю.А.Степанова на кафедре были начаты и выполнены крупные научно-исследовательские работы, по расчету и конструированию автотракторных двигателей. Им был создан оригинальный курс "Конструкция и расчет двигателей", который лег в основу ряда учебников кафедры. Работы Ю.А.Степанова продолжили профессоры В.Н.Луканин, А.В.Павлов, И.В.Алексеев, М.Г.Шатров, С.Н. Богданов, доцент Е.К.Корси. Ими были проведены исследования общих случаев уравновешенности V-образных двигателей и методов их уравновешивания, расчеты крутильно-изгибных колебаний коленчатых валов двигателей и демпферов крутильных колебаний, расчеты траектории центра шейки и уточнение тем самым минимальной толщины масляного слоя подшипников скольжения, расчеты механизмов газораспределения с профилями кулачков, построенных методами "полидайн" и Курца, расчеты эпюр давлений поршневых колец современных ДВС.

Много лет плодотворно трудились на кафедре и внесли существенный вклад в организацию учебного процесса и ПЛТД доценты, канд. техн. наук Н.А.Нилов, И.К.Агеев, В.Н.Жабин, С.Е.Никитин, Е.К.Корси.

В разное время заместителями заведующего кафедрой работали доцент В.Н.Жабин (1962 – 1979), профессоры В.И.Трусов (1979 – 1988), М.Г.Шатров (1988 – 2002), Г.М. Камфер (2002 – 2005). В настоящее время заместителем заведующего кафедрой является доцент, канд. техн. наук В.И.Мельников. Долгое время заведующим ПЛТД был ст.науч.сотрудник., канд. техн. наук Н.И.Синельников, С 2003 г. заведующим ПЛТД является А.И.Дубинин.

За период с 1938 года и по настоящее время сотрудниками кафедры и ПЛТД выпущен большой ряд учебников для вузов и техникумов ("Автомобильные двигатели", "Двигатели внутреннего сгорания", "Теплотехника" и др.), имеются их переводы на английский, испанский и арабский языки. Издано более 30 монографий, в том числе в соавторстве с сотрудниками других вузов и организаций, около 20 учебных пособий (внешние издания). Опубликовано более 500 статей во всесоюзных, республиканских и ведомственных изданиях. Ряд статей опубликован в США, Японии, Италии, Германии, Польше, Венгрии, Болгарии, Югославии, Перу, на Кубе и др.

С 1958 г. и по настоящее время практически регулярно издаются сборники научных трудов кафедры и ПЛТД, в том числе несколько юбилейных изданий. К настоящему времени опубликовано 34 сборника с количеством статей более 750 и общим объемом более 240 печатных листов.

За истекший период по разделу внутривузовских изданий (учебные и методические пособия, методические указания, конспекты лекций, раздаточный материал и др.) было издано более 200 наименований. Особое внимание на кафедре уделяется использованию вычислительной техники, АСНИ и САПР в учебном процессе и НИР.

Кафедра поддерживает научно-педагогические контакты со всеми вузами страны, осуществляющими подготовку специалистов по ДВС. С момента образования МАДИ особенно добрые и плодотворные отношения нас связывают с кафедрой «Поршневые двигатели» МГТУ им. Н.Э.Баумана. Ведущие преподаватели оказывают необходимую методическую помощь этим кафедрам: проводят консультации, разрабатывают типовые планы и программы, готовят необходимую методическую литературу, выезжают для чтения лекций в другие города.

На кафедре работают магистратура, аспирантура, докторантура, в которых разрабатывается научная тематика по теории управления рабочими процессами двигателей, теория и методы управления акустическим излучением транспортного потока, а также термодинамические и газодинамические основы повышения топливной экономичности транспортных энергетических установок.

На базе выполненных исследований в ПЛТД и на кафедре защищены более 150 кандидатских и 10 докторских диссертаций.

На кафедре защитили кандидатские диссертации более 20 иностранных граждан, свыше 50 прошли различные формы повышения квалификации. Кафедра развивает научно-педагогические связи с вузами-партнерами из Болгарии, Венгрии, Германии, Чехии, Словакии, Польши, Кубы, Перу, Югославии, Китая. Систематическая помощь оказывается университетам Ливана, Сирии, Египта и Ирана.

Традиционно высок уровень интеграции научной и педагогической работы кафедры. Результатом этого явилось создание и широкое внедрение в учебный процесс Интегрированного обучающего комплекса "ДВС" (ИОК "ДВС"), органично объединившего научные и методические разработки кафедры в области исследования и преподавания ДВС с новыми информационными технологиями в виде учебно-методического комплекса нового поколения.

ИОК "ДВС" обеспечивает эффективную организацию учебного процесса на современном мировом уровне. Практически впервые в России, комплексно и широко используются современные информационные технологии при обучении двигателям внутреннего сгорания. ИОК "ДВС" содержит две части: типографскую и компьютерную.

Типографская часть учебника-комплекса состоит из трех книг "ДВС", вышедших в издательстве "Высшая школа" в 1995 году. В 2002 и 2007 годах вышло в свет второе переработанное издание учебника "ДВС" под редакцией В.Н.Луканина и М.Г.Шатрова. В учебнике достаточно подробно и полно описана предметная область ДВС, отражено современное состояние и тенденции развития мирового двигателестроения, а также более детально описаны особенности двигателей для автомобильного транспорта и дорожно-строительных машин. Использованы результаты научных работ кафедры "Теплотехника и автотракторные двигатели" и Проблемной лаборатории транспортных двигателей МАДИ более, чем за 40 лет.

Компьютерная часть учебника-комплекса включает следующие разделы: компьютерные лекции, лабораторный практикум по теории и конструкции двигателя, систему автоматизированного проектирования двигателей внутреннего сгорания, расчетное моделирование процессов в ДВС, подсистему контроля качества обучения.

Компьютерные лекции отличаются использованием специальных компьютерных эффектов, обеспечивающих наглядность, анимацию (динамику процессов), активизацию работы обучаемого вводом игровой компоненты. Основная задача компьютерной лекции - сделать процесс изучения курса активным и наглядным, переместить центр тяжести работы студента на синтез и анализ новых знаний на основе постановки задачи, поиска путей ее решения, алгоритма реализации и оценки результатов.

Работы по созданию новых версий ИОК «ДВС» ведут профессоры М.Г. Шатров (руководитель коллектива), И.В.Алексеев, К.А.Морозов, А.С.Хачиян, Б.Я.Черняк, Л.Н.Голубков, Г.М.Камфер доценты В.И. Мельников, В.В.Синявский, С.А.Пришвин, Л.М.Матюхин, В.Е.Ерещенко. Доцент Т.Ю.Кричевская руководит группай по разработке компьютерных лекций, доц. В.И.Мельников - разрабатывает лабораторный практикум, С.Д.Скороделов - пакеты моделирования, доценты Ю.В.Котов и В.И.Мельников – САПР ДВС.

В настоящее время УМК "Двигатели внутреннего сгорания" используется в учебном процессе в более, чем 150 вузах России и СНГ (Белоруссии, Украины, Казахстана, Азербайджана, Киргизии), также в вузах дальнего зарубежья (Болгарии, Сербии, Сирии, Египта, Кубы, Ирана). Учебник-комплекс находит применение в промышленности и в исследовательских организациях (ВАЗ, НАМИ, ПО РИА и др.). Производится перевод компонентов учебно-методического комплекса «ДВС» на английский и испанский языки.

В июне 2004 года в рамках Недели высоких технологий (Hi-Tech) в Санкт-Петербурге на IX международной выставке-конгрессе "Высокие технологии. Инновации. Инвестиции" (Организаторы выставки: Министерства образования и науки Российской Федерации, Российский союз промышленников и предпринимателей, администрация Санкт-Петербурга) Интегрированный обучающий комплекс "Двигатели внутреннего сгорания" удостоен диплома I степени с вручением большой золотой медали.

В настоящее время кафедрой взят курс на освоение современных информационных и коммуникационных технологий и пакетов: для 3-хмерного моделирования конструкции ДВС (доц. Т.Ю.Кричевская, магистр А.Л.Яковенко), численного моделирования рабочих процессов и поведения конструкции двигателя (ст.преп. С.Д.Скороделов), систем управления с использованием элементов нечеткой логики и нейронных сетей (проф. Б.Я. Черняк).

Кафедра автотракторных двигателей с момента своего возникновения осуществляла в МАДИ и теплотехническую подготовку специалистов. Одно время кафедра теплотехники под руководством А.П.Хмельницкого существовала отдельно. После его гибели в авиационной катастрофе (1952 г.), кафедру теплотехники вновь соединили с кафедрой автотракторных двигателей. Теплотехнические дисциплины на кафедре читали М.С.Ховах, А.П. Хмельницкий, И.К.Агеев, В.М.Архангельский, В.Н.Луканин, К.А.Морозов, А.С.Хачиян, Г.М.Камфер, С.Г.Нечаев, Л.М.Матюхин. В настоящее время это направление работы кафедры успешно возглавляет профессор, доктор техн. наук И.Е.Иванов.

В последнее время на кафедре сформированы принципы энергетического образования студентов и появились соответствующие курсы в учебных планах подготовки специалистов по организации движения и автомобильным перевозкам, экономистов.

Работа над ИОК «ДВС» позволила перейти к созданию аналогичного комплекса по теплотехнике. В 1999 году коллективом авторов: В.Н.Луканин (руководитель), М.Г.Шатров, Г.М.Камфер, С.Г.Нечаев, И.Е.Иванов, К.А.Морозов, Л.М.Матюхин - издан первый на кафедре учебник "Теплотехника" для высшей школы и начата разработка его компьютерной части. Учебник, кроме традиционных частей (термодинамика и теплотехника), включает в себя материалы о сопровождающих процессы получения энергии выбросах в атмосферу и воздействии этих выбросов на человека и биосферу. К настоящему времени выпущено 7 изданий этого учебника. Разработана первая версия ИОК «Теплотехника»: компьютерные лекции (проф. И.Е.Иванов, доц. Т.Ю.Кричевская), лабораторный практикум (доц. В.И.Мельников).

Следует отметить, что проблемы экологического совершенства двигателей внутреннего сгорания всегда была предметом исследований в ПЛТД и на кафедре. На кафедре были сформированы основы экологической подготовки специалистов. Результатом явилось создание кафедры промышленно-транспортной экологии (затем - инженерной экологи, в настоящее время – техносферной безопасности), организатором и первым заведующим которой был В.Н.Луканин. Им совместно с Ю.В.Трофименко (выпускником кафедры) был опубликован ряд работ в сборниках «Итоги науки и техники” (выпускаемых ВИНИТИ РАН) и учебниках, освещающих различные аспекты экологических характеристик двигателей, автомобилей и автомобильного транспорта.

Сегодня кафедра теплотехники и автотракторных двигателей МАДИ представляет собой научный и научно-методический центр, аккумулировавший многолетний опыт научно-исследовательской и учебно-педагогической работы в области двигателей внутреннего сгорания и некоторых смежных отраслях.

Кафедрой подготовлены многочисленные кадры специалистов: инженеров, магистров, кандидатов и докторов технических наук. Они возглавляют родственные кафедры высших учебных заведений, заводские коллективы, учреждения, успешно работают за рубежом.

Практически все молодые преподаватели кафедры: доценты, к.т.н. В.В.Синявский, В.Е.Ерещенко, В.И.Мельников, П.В.Сафронов, А.Ю.Дунин, к.т.н., асс. А.Ю.Яковенко – являются ее выпускниками и успешно ведут работу на кафедре, сохраняя ее традиции и перенимая опыт старших коллег.

Аспиранты, магистры, студенты, обучающиеся на кафедре - это залог и гарантия будущих достижений кафедры "Теплотехника и автотракторные двигатели" Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета).