Scientific and analytical journal «Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia» Scientific and analytical journal «Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia» Научно-аналитический журнал "Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России" 2218-130X 112059 10.61260/2218-130X-2025-4-42-53 ПОЖАРНАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ FIRE AND ENVIRONMENTAL SAFETY ПОЖАРНАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ENVIRONMENTAL DIAGNOSTICS OF DIESEL FIRE TRUCKS BY A ROBOT-MANIPULATOR IN DYNAMIC LOADING MODE ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ДИЗЕЛЬНЫХ ПОЖАРНЫХ МАШИН РОБОТОМ-МАНИПУЛЯТОРОМ В ДИНАМИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ НАГРУЖЕНИЯ https://orcid.org/0000-0001-6381-0519 Ложкин Владимир Николаевич Lozhkin Vladimir N. vnlojkin@yandex.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 https://orcid.org/0009-0000-9465-6278 Сацук Иван Владимирович Satsuk Ivan V. kviteren@gmail.com Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России Россия Siberian fire and rescue academy of EMERCOM of Russia Russian Federation 24 12 2025 24 12 2025 2025 4 42 53 05 11 2025 06 12 2025 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/112059/view

Приводится критический анализ развития подхода безразборного диагностирования топливной аппаратуры и двигателей пожарных машин с помощью электронно-управляемого робота-манипулятора в условиях эксплуатации. В теоретическую концепцию подхода авторами положены эмпирические связи между временным интервалом «разгона» дизеля в режиме свободного ускорения, угловыми скоростями коленчатого вала и условно «эталонным» значением его ускорения в стандартизованном режиме полной подачи топлива. Дальнейшим развитием теории нового подхода в области экологической безопасности рассматривается математическое выражение «мгновенной» инерционной нагрузки функцией, оригинальным образом суммирующей функции-аргументы основных составляющих динамического «сопротивления» в режиме свободного ускорения. Расчет этих составляющих позволяет с достаточной степенью достоверности рассчитывать значения «технических нормативов экологической безопасности». Применением подхода в исследованиях на дизеле Д-240Л установлено значение момента сопротивления. Статистическими исследованиями на 82 пожарных машинах установлена «значимость»зависимости дымности от пробега, подтвержден нормативный диапазон дымности для исправных пожарных машин и ожидаемая величина предотвращенного ущерба от перерасхода топлива до 64,6 т в год.

This article presents a critical analysis of the development of an approach for inplace diagnostics of fire engine fuel systems and engines using an electronically controlled robotic manipulator under operating conditions. The authors' theoretical concept of this approach is based on empirical relationships between the time interval of a diesel engine's «acceleration» in free acceleration mode, the angular velocities of the crankshaft and the conventional «reference» value of its acceleration in the standardized mode of full fuel delivery. A further development of the theory of a new approach in the field of environmental safety is considered in the mathematical expression of the «instantaneous» inertial load as a function that, in an original way, sums up the argument functions of the main components of the dynamic «resistance» in the control system mode. Calculating these components is the engineering output of a scientific approach that allows for the reliable calculation of «technical environmental safety standards» Applying this approach to research on a D-240L diesel engine resulted in a drag moment value. Statistical studies on 82 PAs established the significance of the smoke emission dependence on mileage, confirming the standard smoke emission range for serviceable Fire Trucks and the expected value of prevented damage from excess fuel consumption of up to 64.6 tons per year.

 экология пожарная машина двигатель свободное ускорение инерционное сопротивление моделирование дымность диагностика и диагностирование ecology fire engine engine free acceleration inertial resistance modeling smoke diagnostics and diagnosis

Галимова К.Р. Экологическая безопасность в эксплуатации пожарной и аварийно-спасательной техники // Тенденции развития науки и образования. 2024. № 108-10. С. 27–29. DOI: 10.18411/trnio-04-2024-530. EDN QQCEIE. Galimova K.R. Ekologicheskaya bezopasnost' v ekspluatacii pozharnoj i avarijno-spasatel'noj tekhniki // Tendencii razvitiya nauki i obrazovaniya. 2024. № 108-10. S. 27–29. DOI: 10.18411/trnio-04-2024-530. EDN QQCEIE. Обзор и анализ испытательного оборудования на базе одноцилиндрового отсека для доводки рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания / Г.С. Корнилов [и др.] // Двигателестроение. 2025. № 3 (301). С. 3–13. Obzor i analiz ispytatel'nogo oborudovaniya na baze odnocilindrovogo otseka dlya dovodki rabochego processa dvigatelej vnutrennego sgoraniya / G.S. Kornilov [i dr.] // Dvigatelestroenie. 2025. № 3 (301). S. 3–13. Ложкин В.Н. Электромеханический манипулятор для выявления аварийно-опасных режимов эксплуатации дизельных машин в условиях Арктики // Экстремальная робототехника. 2021. № 1 (32). С. 123–130. Lozhkin V.N. Elektromekhanicheskij manipulyator dlya vyyavleniya avarijno-opasnyh rezhimov ekspluatacii dizel'nyh mashin v usloviyah Arktiki // Ekstremal'naya robototekhnika. 2021. № 1 (32). S. 123–130. Сацук И.В. Закономерности распределения и технического состояния эксплуатируемых пожарных автомобилей по показателям конструктивной безопасности силовых установок // Сибирский пожарно-спасательный вестник. 2022. № 2 (25). С. 31–38. Sacuk I.V. Zakonomernosti raspredeleniya i tekhnicheskogo sostoyaniya ekspluatiruemyh pozharnyh avtomobilej po pokazatelyam konstruktivnoj bezopasnosti silovyh ustanovok // Sibirskij pozharno-spasatel'nyj vestnik. 2022. № 2 (25). S. 31–38. Гавкалюк Б.В., Ложкин В.Н., Смирнов А.С. Теория и практика обеспечения безопасности применения в условиях чрезвычайных ситуаций силовых установок пожарных автомобилей 4-5 поколений // Проблемы управления рисками в техносфере. 2023. № 2 (66). С. 8–15. Gavkalyuk B.V., Lozhkin V.N., Smirnov A.S. Teoriya i praktika obespecheniya bezopasnosti primeneniya v usloviyah chrezvychajnyh situacij silovyh ustanovok pozharnyh avtomobilej 4-5 pokolenij // Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. 2023. № 2 (66). S. 8–15. Иванов К.С., Реснянский С.Г., Мороз Н.А. Влияние динамических нагрузок на прочность деталей машин и режимы движения пожарных автомобилей // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. № 3. С. 75–80. DOI: 10.24412/2071-6168-2022-3-75-80. Ivanov K.S., Resnyanskij S.G., Moroz N.A. Vliyanie dinamicheskih nagruzok na prochnost' detalej mashin i rezhimy dvizheniya pozharnyh avtomobilej // Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskie nauki. 2022. № 3. S. 75–80. DOI: 10.24412/2071-6168-2022-3-75-80. Ложкина О.В., Мальчиков К.Б. Сравнительный анализ содержания поллютантов в отработавших газах силовых установок маломерных судов и автотранспортных средств // Двигателестроение. 2024. № 1 (295). С. 21–32. Lozhkina O.V., Mal'chikov K.B. Sravnitel'nyj analiz soderzhaniya pollyutantov v otrabotavshih gazah silovyh ustanovok malomernyh sudov i avtotransportnyh sredstv // Dvigatelestroenie. 2024. № 1 (295). S. 21–32. Трофименко Ю.В., Филиппова Р.В., Феньков И.А. Зарубежный опыт внедрения электробусного транспорта в мегаполисах: переход на низкоуглеродные транспортные средства // Мир транспорта и технологических машин. 2025. № 2-1 (89). С. 87–92. DOI: 10.33979/2073-7432-2025-2-1(89)-87-92. Trofimenko Yu.V., Filippova R.V., Fen'kov I.A. Zarubezhnyj opyt vnedreniya elektrobusnogo transporta v megapolisah: perekhod na nizkouglerodnye transportnye sredstva // Mir transporta i tekhnologicheskih mashin. 2025. № 2-1 (89). S. 87–92. DOI: 10.33979/2073-7432-2025-2-1(89)-87-92. Ложкина О.В. Мониторинг и прогнозирование опасного техногенного загрязнения атмосферы парниковыми газами транспорта / под общ. ред. Б.В. Гавкалюка. СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2023. 166 с. Lozhkina O.V. Monitoring i prognozirovanie opasnogo tekhnogennogo zagryazneniya atmosfery parnikovymi gazami transporta / pod obshch. red. B.V. Gavkalyuka. SPb.: Sankt-Peterburgskij universitet GPS MChS Rossii, 2023. 166 s. Современные методы испытаний транспортных средств на экологическую безопасность / Д.А. Загарин [и др.] // Труды НАМИ. 2022. № 2 (289). С. 34–40. DOI: 10.51187/0135-3152-2022-2-34-40. Sovremennye metody ispytanij transportnyh sredstv na ekologicheskuyu bezopasnost' / D.A. Zagarin [i dr.] // Trudy NAMI. 2022. № 2 (289). S. 34–40. DOI: 10.51187/0135-3152-2022-2-34-40. Осипов Д.В. Методика прогнозирования эффективности и пожарной безопасности нейтрализаторов транспортных средств: дис. … канд. техн. наук. СПб., 2011. 162 с. Osipov D.V. Metodika prognozirovaniya effektivnosti i pozharnoj bezopasnosti nejtralizatorov transportnyh sredstv: dis. … kand. tekhn. nauk. SPb., 2011. 162 s. Болдин А.П., Сарбаев В.И., Чусова А.С. Возможности эксплуатационного диагностирования автомобилей Mercedes-Benz Sprinter специального назначения для повышения эффективности процессов и текущего ремонта, осуществляемых на автотранспортном предприятии в кооперации с фирменными СТО // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2020. № 4 (63). С. 3–13. Boldin A.P., Sarbaev V.I., Chusova A.S. Vozmozhnosti ekspluatacionnogo diagnostirovaniya avtomobilej Mercedes-Benz Sprinter special'nogo naznacheniya dlya povysheniya effektivnosti processov i tekushchego remonta, osushchestvlyaemyh na avtotransportnom predpriyatii v kooperacii s firmennymi STO // Vestnik Moskovskogo avtomobil'no-dorozhnogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta (MADI). 2020. № 4 (63). S. 3–13. Ложкин В.Н. Обеспечение пожарной безопасности сложных электронно-управляемых термокаталитических систем: теоретические основы, диагностирование: монография. СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2023. 284 с. Lozhkin V.N. Obespechenie pozharnoj bezopasnosti slozhnyh elektronno-upravlyaemyh termokataliticheskih sistem: teoreticheskie osnovy, diagnostirovanie: monografiya. SPb.: Sankt-Peterburgskij universitet GPS MChS Rossii, 2023. 284 s. Dr. Aung Ko Latt, Dr. Than Naing Win. Dynamic Force Analysis of Diesel Engine Crankshaft // Iconic Research and Engineering Journals. 2019. № 3 (2). P. 606–611. URL: https://www.irejournals.com/paper-details/1701601 (дата обращения: 30.11.2025). Dr. Aung Ko Latt, Dr. Than Naing Win. Dynamic Force Analysis of Diesel Engine Crankshaft // Iconic Research and Engineering Journals. 2019. № 3 (2). P. 606–611. URL: https://www.irejournals.com/paper-details/1701601 (data obrashcheniya: 30.11.2025). Comanescu A., Rotaru A., Petrescu F.I.T. Study of forces in a 2T9R robot mechanism // Independent Journal of Management and Production. 2021. № 12 (9). P. 741–773. DOI: 10.14807/ijmp.v12i9.1554. Comanescu A., Rotaru A., Petrescu F.I.T. Study of forces in a 2T9R robot mechanism // Independent Journal of Management and Production. 2021. № 12 (9). P. 741–773. DOI: 10.14807/ijmp.v12i9.1554. Суров И.А. Законы робототехники Азимова: мировоззренческие основы и когнитивные искажения // Сибирский философский журнал. 2024. № 4. С. 5–24. Surov I.A. Zakony robototekhniki Azimova: mirovozzrencheskie osnovy i kognitivnye iskazheniya // Sibirskij filosofskij zhurnal. 2024. № 4. S. 5–24. Устройство изменения скоростного режима дизеля при измерении дымности отработавших газов: пат. 226702 Рос. Федерация / Галайко В.В., Ложкин В.Н., Сацук И.В.; заявитель и патентообладатель Галайко В.В., Ложкин В.Н., Сацук И.В. – № 2024103760; заявл. 15.02.2024; опубл. 18.06.2024. Ustrojstvo izmeneniya skorostnogo rezhima dizelya pri izmerenii dymnosti otrabotavshih gazov: pat. 226702 Ros. Federaciya / Galajko V.V., Lozhkin V.N., Sacuk I.V.; zayavitel' i patentoobladatel' Galajko V.V., Lozhkin V.N., Sacuk I.V. – № 2024103760; zayavl. 15.02.2024; opubl. 18.06.2024. Гавкалюк Б.В., Ложкин В.Н. Диагностика мобильных средств пожарной охраны с помощью робота-манипулятора динамического нагружения двигателя // Проблемы управления рисками в техносфере. 2025. № 1 (73). С. 41–49. DOI: 10.61260/1998-8990-2025-1-41-49. Gavkalyuk B.V., Lozhkin V.N. Diagnostika mobil'nyh sredstv pozharnoj ohrany s pomoshch'yu robota-manipulyatora dinamicheskogo nagruzheniya dvigatelya // Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. 2025. № 1 (73). S. 41–49. DOI: 10.61260/1998-8990-2025-1-41-49. Сацук И.В. Теоретическая модель диагностирования силовых установок пожарных автомобилей по критериям конструктивной (пожарной) безопасности // Сибирский пожарно-спасательный вестник. 2024. Т. 32. № 1. С. 160–168. DOI: 10.34987/vestnik.sibpsa.2024.66.36.017. Sacuk I.V. Teoreticheskaya model' diagnostirovaniya silovyh ustanovok pozharnyh avtomobilej po kriteriyam konstruktivnoj (pozharnoj) bezopasnosti // Sibirskij pozharno-spasatel'nyj vestnik. 2024. T. 32. № 1. S. 160–168. DOI: 10.34987/vestnik.sibpsa.2024.66.36.017. Ложкин В.Н., Сацук И.В. Диагностирование дизельных пожарных автомобилей с использованием автоматизированного метода контроля их экологической безопасности в эксплуатации // Мир транспорта и технологических машин. 2025. № 4 (91). С. 52–58. DOI: 10.33979/2073-7432-2025-4(91)-52-58. EDN SAJRXP. Lozhkin V.N., Sacuk I.V. Diagnostirovanie dizel'nyh pozharnyh avtomobilej s ispol'zovaniem avtomatizirovannogo metoda kontrolya ih ekologicheskoj bezopasnosti v ekspluatacii // Mir transporta i tekhnologicheskih mashin. 2025. № 4 (91). S. 52–58. DOI: 10.33979/2073-7432-2025-4(91)-52-58. EDN SAJRXP. Kalender S., Ergin S. Experimental Investigation into the Particulate Emissions from a Ferry Fuelled with Ultra-Low Sulfur Diesel // Journal of Marine Science and Technology. 2017. Vol. 25. P. 499–507. DOI: 10.6119/JMST-017-0418-2. Kalender S., Ergin S. Experimental Investigation into the Particulate Emissions from a Ferry Fuelled with Ultra-Low Sulfur Diesel // Journal of Marine Science and Technology. 2017. Vol. 25. P. 499–507. DOI: 10.6119/JMST-017-0418-2. Impact of Oxygenated Additives on Soot Properties during Diesel Combustion / N. Palazzo [et al.] // Energies. 2021. Vol. 14. № 1. P. 147–160. DOI: 10.3390/en14010147. Impact of Oxygenated Additives on Soot Properties during Diesel Combustion / N. Palazzo [et al.] // Energies. 2021. Vol. 14. № 1. P. 147–160. DOI: 10.3390/en14010147.