Abstract
<jats:p>У сучасній науці та практиці експлуатації військової техніки проблема прогнозування їх залишкового ресурсу, зокрема двигунів внутрішнього згоряння, трансформувалася із суто емпіричної технічної задачі у фундаментальну наукову проблему. Вона лежить на стику між фізикою твердого тіла, фізичної хімії та термодинаміки нерівноважних процесів. Особливої гостроти ця проблема набуває в умовах виконання завдань за призначенням підрозділами Державної прикордонної служби України, де техніка експлуатується в режимах максимальних навантажень, з використанням паливно-мастильних матеріалів різної якості та в агресивному зовнішньому середовищі. Знос деталей циліндро-поршневої групи – гільзи циліндра, поршневих кілець та поршня – є критичним фактором, що впливає не лише на довговічність силового агрегату, але й на стабільність його енергетичних та екологічних показників протягом життєвого циклу. На відміну від раптових крихких руйнувань, знос є класичним прикладом процесу дисипації енергії та речовини, який розвивається в часі під дією складного спектру навантажень: механічних напружень, теплових потоків та хімічно активних продуктів згоряння. Наявні лінійні моделі прогнозування ресурсу часто дають значну похибку, оскільки ігнорують динаміку зміни властивостей самої мастильної речовини в процесі роботи. У статті вирішено актуальне наукове завдання підвищення точності прогнозування залишкового ресурсу двигунів внутрішнього згорання військової техніки. В умовах інтенсивної експлуатації класичні лінійні моделі розрахунку зносу демонструють значну похибку, оскільки ігнорують динаміку деградації мастильного середовища. Розроблено удосконалену аналітично-математичну модель накопичувального зносу деталей циліндропоршневої групи. Новизна підходу полягає в інтеграції кінетики виснаження лужного числа (TBN) та деградації протизносних присадок (ZDDP) безпосередньо у диференціальне рівняння Арчарда. Проведено комплексний аналіз процесу зношування з позицій механіки контактної взаємодії, хімічної кінетики окиснення та термодинамічної ентропії. Отримано аналітичну залежність, що дозволяє розраховувати момент переходу двигуна в режим критичного зносу.</jats:p>