Разработка и исследование электрогидравлической форсунки для аккумуляторной системы топливоподачи автомобильных быстроходных дизелей
Диссертация
Основными компонентами аккумуляторной системы являются топливный насос высокого давления с регулятором давления, общий распределитель (аккумулятор) с датчиком давления, электрогидравлические форсунки, электронный блок управления, функционально необходимые датчики, датчики систем регулирования и диагностирования. Система «Common Rail» осуществляет электронное управление цикловой подачей, углом… Читать ещё >
Содержание
- Общая характеристика работы
- Глава 1. Системы впрыскивания топлива в дизелях
- 1. 1. Тенденции развития автомобильных дизелей и экология
- 1. 2. Аккумуляторная система топливоподачи дизелей
- 1. 3. Форсунки аккумуляторных топливных систем
- 1. 4. Выводы
- Глава 2. Математические модели гидравлических процессов течения топлива в электрогидравлических форсунках
- 2. 1. Необходимость построения математической модели
- 2. 2. Анализ существующих программных средств, применяемых в расчетах ДВС
- 2. 3. Методы построения квазистационарных математических моделей гидродинамических процессов в элементах топливной аппаратуры дизелей
- 2. 3. 1. Выбор конструкции ЭГФ и требования к ней
- 2. 3. 2. Влияние волновых явлений в трубопроводе на характеристики подъема клапана, подъема иглы, давление в управляющей полости и в аккумуляторе
- 2. 3. 3. Квазистационарная математическая модель ЭГФ
- 2. 4. Математическая модель ЭГФ без учета изменения проходного сечения управляющего электромагнитного клапана
- 2. 4. 1. Изменение давления в подыгольном пространстве
- 2. 4. 2. Изменение давления в управляющей полости
- 2. 4. 3. Уравнение движения иглы форсунки
- 2. 4. 4. Система уравнений
- 2. 5. Математическая модель ЭГФ с учетом изменения проходного сечения управляющего электромагнитного клапана
- 2. 5. 1. Уравнение изменения давления в полости управляющего клапана
- 2. 5. 2. Перемещение управляющего клапана
- 2. 5. 3. Система уравнений
- 2. 6. Математическая модель ЭГФ с дополнительным клапаном
- 2. 6. 1. Изменение давления в верхней полости дополнительного клапана
- 2. 6. 2. Изменение давления в нижней полости дополнительного клапана
- 2. 6. 3. Изменение давления топлива в дополнительном объеме
- 2. 6. 4. Уравнение движения дополнительного клапана
- 2. 6. 5. Система уравнений, описывающая процессы в ЭГФ без учета управляющего клапана
- 2. 6. 6. Система уравнений, описывающая процессы в ЭГФ с учетом управляющего клапана
- 2. 7. Выводы
- Глава 3. Расчетные исследования и определение параметров модели ЭГФ
- 3. 1. Проведение численного эксперимента
- 3. 1. 1. Определение параметров ЭГФ с дискретным изменением про-.ходного сечения управляющего клапана
- 3. 1. 2. Определение характера влияния управляющего электромагнитного клапана на процессы в ЭГФ
- 3. 1. 3. Влияние дополнительного клапана на быстродействие ЭГФ
- 3. 1. 4. Влияние утечек на процессы подачи топлива ЭГФ
- 3. 2. Расчетные исследования ЭГФ при Р=60 МПа
- 3. 3. Выводы
- 3. 1. Проведение численного эксперимента
- Глава 4. Методика и результаты экспериментальных исследований
- 4. 1. Методика исследований
- 4. 1. 1. Общие положения
- 4. 1. 2. Объект исследования
- 4. 1. 3. Оборудование и приборы
- 4. 1. 4. Программа проведения работ
- 4. 1. 5. Методика исследований
- 4. 1. 6. Методика обработки осциллограмм перемещений якоря ЭМК и иглы распылителя ЭГФ
- 4. 1. 6. 1. Методика обработки осциллограмм перемещений якоря ЭМК
- 4. 1. 6. 2. Методика обработки осциллограмм перемещений иглы распылителя ЭГФ
- 4. 1. Методика исследований
- 4. 2. Описание экспериментальной установки
- 4. 2. 1. Приборный комплекс для исследования ЭГФ
- 4. 2. 2. Безмоторный стендовый комплекс для отработки конструкций ЭГФ и других агрегатов аккумуляторной топливной системы
- 4. 3. Результаты экспериментальных исследований
- 4. 3. 1. Определение цикловых подач, расходов на управление и утечек ЭГФ
- 4. 3. 2. Определение параметров гидравлических трактов ЭГФ. Результаты экспериментальных исследований
- 4. 3. 2. 1. Определение параметров ЭМК-146 и ЭГФ № 4
- 4. 3. 2. 2. Сравнение результатов расчетных и экспериментальных исследований
- 4. 3. 2. 3. Выводы по главе 4
Список литературы
- Автомобильные двигатели /Архангельский В.М., Вихерт М. М. Воинов А.Н. и др. под ред. Ховаха М. С. // М., Машиностроение, 1977 г., 591 с.
- Теория поршневых и комбинированных двигателей. Учебник для втузов по специальности ДВС / Вырубов Д. Н., Иващенко Н. А., Ивин В. И. и др. под ред. Орлина А. С. М., Машиностроение, 1983 г., 372 с.
- Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей/ Орлин А. С., Алексеев В. П., Костыгов Н. И и др. под ред. Орлина А.С.// М., Машиностроение, 1970 г., 384 с.
- Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов поршневых и комбинированных двигателей/ Орлин А. С., Вырубов Д. Н., Ивин В. И. под ред. Орлина А.С.// М., Машиностроение, 1971 г., 400 с.
- Двигатели внутреннего сгорания. Конструкция и расчет поршневых и комбинированных двигателей/ Орлин А. С., Вырубов Д. Н., Круглов М. Г. под ред. Орлина А.С.// М., Машиностроение, 1972 г., 464 с.
- Двигатели внутреннего сгорания. Системы поршневых и комбинированных двигателей/ Орлин А. С., Алексеев В. П., Вырубов Д. Н. и др.// М., Машиностроение, 1973 г.
- Ленин И.М. Теория автомобильных и тракторных дизелей / Учебник для вузов//М., Машиностроение, 1969 г., 368 с.
- Common Rail System for Passenger Car. Technische Unterrichtimg// Robert Bosch GmbH, Stuttgart, 1998,22 c.
- Common Rail System fur Pkw. Ein interaktives Informationsprogramm in vier Sprachen// Robert Bosch GmbH, Stuttgart, 1998.
- Diesel-Speichereinspritzsystem Common Rail. Technische Unterrichtung. Elektronische Motorsteuerung fur Dieselmotoren// Robert Bosch GmbH, Stuttgart, 1997−1998, 50 c.
- Das Common Rail Einspritsystem ein neues Kapitel der Dieseleinspritztechnik/ K.H. Hoffmann, K. Hummel, T. Maderstein, A. Peters// MTZ, 1997, № 10.
- Der neue Vierzylinder-Dieselmotor OM 611 mit Common-Rail-Einspitzung. Teil 1: Motorkonstruktion und mec-hanischer Aufbau/ Klingmann R., Bruggemann H. //MTZ, 1997, № 11.
- S. Birch. Diesel power for the luxury car market/ Automotive engineering international/ September 1999, p. 18−22.
- Пинский Ф.И. Исследование качества электрогидравлических форсунок. НИИИНФОРМТЯЖМАШ, реферативный сборник ДВС, № 4−76−18. М., 1976, с.7−12.
- Пинский Ф.И., Колюбин И. П. Исследование быстродействия электромагнитных клапанов электрогидравлических форсунок. НИИИНФОРМТЯЖМАШ, реферативный сборник ДВС, № 4−78−13. М&bdquo- 1978, с.18−20.
- Луканин В.Н., Трофименко Ю. В. Экологические воздействия автомобильных двигателей на окружающую среду// ВИНИТИ. Итоги науки и техники. Серия '(Автомобильный транспорт", том 17. М. 1993 г., с. 136.
- L. Burgler, D.W. Gill. Тенденции развития топливных систем для дизелей с непосредственным впрыском. Конференция фирмы AVL List GmbH. Ярославль, 2001 г.2: Автомобили Мира 1998. Каталог. 2222 модели// М., «Третий Рим». 1997 г., 288 с.
- Н.А. Иващенко, В. А. Вагнер, J1.B. Грехов. Дизельные топливные системы с электронным управлением. Учебно-практическое пособие. Барнаул. 2000 г., 111 с.
- R. Cichocki. Направление развития дизелей для легковых автомобилей. Конференция фирмы AVL List GmbH, Ярославль, 2001 г.
- KFZ, 1995 г., 38, № 1,с.2.
- MTZ, 1989 г., № 10, с. 458.,.465.
- А.с. № PCT/DE95/286 Siemens Aktienje sellschaft Arrangement for injection fuel into the cylinders of an internal combustion engine// PCT, 1995 r.
- А.с. № 5 201 294 Isao Osuka Common rail fuel injection system and related method//U.S. Patent Documents, 1993.
- Бабаев А.И. Разработка дизелей с неразделенной камерой сгорания для легковых автомобилей. Анализ технического уровня и тенденция развития ДВС. Вып.№ 5. М.: Информцентр — НИИД, 1993, с. 54−79.
- Перспективы использования аккумуляторных топливных систем с электронным управлением в судовых дизелях./Шмелев В.П., Шишкин В. А., Портнов М.И.// Двигателестроение № 1,1983, с. 33−36.
- Электрогидравлическая система топливоподачи дизеля 8ЧН 26/26./Никонов Г. В., Пинский Ф. И., Рыжов В.А.// Двигателестроение, 1980, № 2, с. 23−25.
- А. с. № 315 778. Форсунка с гидравлическим запиранием./Абрамов С.А., Никонов Г-В., Пинский Ф.И./Юткрытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки, 1971, № 29, с. 84.
- А.С. № 918 471. Устройство для впрыска топлива в дизель/Пинский Ф.И., Дутиков В.К./Юткрытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки, 1982, № 13, с. 128.
- А.С. № 891 993. Устройство для впрыска топлива в дизель/Пинский Ф.И., Дутиков В.К./Юткрытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки, 1981, № 47, с. 160.
- Формирователь дополнительного гидравлического импульса для управления рабочим процессом дизелей./Пинский Ф.И., Башкин А. В., Демидов В. П., Дутиков В.К.//Двигателестроение, № 4, 1983, с. 35−37.
- Пинский Ф.И., Кузин В. Е. Электроимпульсный метод управления законом подачи топлива. Двигателестроение, 1984, № 8, с.21−22.
- Никитин Е.А., Пинский Ф. И. Исследования дизель-генератора типа 8ЧН 26/26 с электрогидравлической системой топливоподачи и электронным управлением. Двигателестроение, 1979, № 10, с. 18−20.
- Унифицированное электронное устройство регулирования топливоподачей. /Пинский Ф.И., Кузин В. Е., Долинин В. Н. //Двигателестроение, 1982, № 7, с. 53,54.
- Дутиков В.К. Влияние параметров электрогидравлической системы топливоподачи на форму закона подачи топлива. НИИИНФОРМТЯЖМАШ, реферативный сборник ДВС, № 4−78−15. М., 1978, с.14−16.
- Пинский Ф.И., Зубков A.M. Определение оптимального по быстродействию алгоритма управления дизель-генератора при набросах и сбросах нагрузки. Двигателестроение, № 2, 1980, с. 20−23.
- Пинский Ф.И., Дутиков В. К. Выбор емкости аккумуляторов и производительности топливного насоса электрогидравлической системы топливоподачи дизель-генераторов. Двигателестроение,'№ 9, 1983, с. 31−33
- А.с. 798 748, Устройство для регулирования скорости двигателя/ Зубков AM, Пинский Ф.И.//Б.И., 1981 г., № 3.
- Экспериментальная проверка эффективности адаптивного управления дизель-генератора переменного тока с дизелем 12ЧН 18/20./Абрамов С.А., Балакин В. И., Виксман А. С., Пинский Ф.И.// Двигателестроение, № 12, 1984, с. 33−36.
- Der neue Vierzylinder-Dieselmotor ОМ 611 mit Common-Rail-Einspitzung. Teil 1: Motorkonstruktion und mec-hanischer Aufbau/ Klingmann R., Bruggemann H. // MTZ, 1997 г., № 11.
- Lucas Varity’s shows common rail fuel system.//Automotive Engineering International,!998, № 3.
- GM’s new direct-ingection diesel engine// Automotive Engineering International 1999, № 11.52.1suzu's common rail, direkt-injection disel for SUVs.// Automotive Engineering International 1998, № 9, p. 20−22.
- Rumpohorst M. Новая электронная система впрыскивания топлива для дизелей.// MTZ, 1995 г., № 3.
- Masahico Miyaki, Hideya Fujisawa Development of New Electronically Controlled Fuel Injection System ECD-U2 for Diesel Engines// SAE 910 252.
- Анализ систем впрыскивания топлива быстроходных дизелей. НИО «Анализ технического уровня и тенденций развития двигателей внутреннего сгорания».// Информцетр-НИИД, выпуск 18. М.
- Kevin Jost «New Common Rail power Alfa’s 156"// Automotive Engineering International 1998, № 1.
- Diesel accumulator fuel-injection system Common Rail. Technical Instruction. Bosch, 1999, 49 c.
- А.с. 798 340 Форсунка с гидравлическим запиранием иглы/ Пинский Ф. И., Никитин Е. А., Никонов Г. В.// Б.И., 1981 г., № 3.59.а.с. 675 199 СССР. Форсунка с гидравлическим запиранием иглы Пинский Ф. И., Куянов Ю.Ф.// Б.И. 1979 г., № 27.
- Brucker Е/ Die Entwicklimg des Common Rail Einspritzsystems fur die Baureihe 4000// MTZ, 1997.
- Грехов Л.В. Аккумуляторные топливные системы двигателей внутреннего сгорания типа Common Rail / Уч. пособие, М., МГТУ, 2000 г.
- В.Ф. Кутенев, М. В. Мазинг. Система питания топливом автомобильных дизелей. Учебное пособие. М., 2000, с. 74.
- Астахов И.В. Гидравлический расчет и выбор основных параметров топливных систем двигателей с воспламенением от сжатия// М., Машиностроение, 1960 г.
- Астахов II.В. Динамика процесса впрыска топлива в быстроходных дизелях// М., Труды ЦИАМа, 1948 г., № 154, 89 с.
- Лышевский А.С. Питание дизелей. Учебное пособие.// Новочеркасск, 1974, 468 с.
- Лышевский А.С. Системы питания дизелей.// М., Машиностроение. 1981, 216 с.
- Подача и распыливание топлива в дизелях./И.В. Астахов, Трусов В. И., Хачиян А. С. и др. // М., Машиностроение, 1971, 359 с.
- Фанлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. Справочник.// Л., Машиностроение, 1974, 264 с.
- Уточненная математическая модель гидродинамического расчета топливоподачи в топливных системах с одноплунжерными насосами распределительного типа. / Фанлейб Б. Н., Гинзбург A.M., Рапопорт Л. А. // М&bdquo- Труды ЦНИТА, 1971 г.
- Фанлейб Б.Н., Крук Б. А. уточненная методика расчета процесса топливоподачи в дизелях на ЭЦВМ// Тракторы и сельхозмашины, 1969 г.
- Исаев А.И. Расчет топливной аппаратуры с применением ЭЦВМ// М., Машиностроение, 1968 г.
- Фомин Ю.Я. Гидродинамический расчет топливных систем дизелей с использованием ЭЦВМ//М.: Машиностроение, 1973, 144с.
- Фомин Ю.Я. Гидродинамический расчет топливных систем судовых дизелей// М., Морской транспорт, 1954 г., 82 с.
- Топливные системы и экономичность дизелей// Астахов И. В., Голубков Л. Н., Трусов В.И.// М., Машиностроение, 1990 г.
- Топливная аппаратура дизелей/ Ю. Я. Фомин, Г. В. Никонов, В. Г. Ивановский //М.: Машиностроение, 1982, 168 с.
- Пинский Ф.И., Мазинг М. В. Аккумуляторная система топливоподачи как . средство улучшения экономических и экологических показателейавтомобильных дизелей // Сборник научных трудов, М., НАМИ, 1998 г.
- Masahiro Okajima Contribution of Optimum Nozzle Design to Injection Rate Control//SAE 910 185.
- Современные подходы к созданию дизелей для легковых автомобилей и малотоннажных грузовиков/ Блинов А. Д., Драган Ю. Е., Миронычев М. А., Папонов B.C., Пичугин В. Б., Пигарина А. А., Столяров И. И. // г. Москва, издательство «Инженер», 2000 г., 332 с.
- Абаляев А.Ю., Пигарина А. А. Математическая модель гидродинамических процессов в электрогидравлической форсунке// Двигателестроение, 2000 г., № 1.
- Абаляев А.Ю., Пигарина А. А. Как увеличить быстродействие электрогидравлической форсунки// Автом. пром-ть 2000 г., № 9.
- Абаляев А.Ю., Пигарина А. А. Методика и результаты расчета гидравлических трактов электрогидравлических форсунок// Сб. научн. трудов. Авиационно-космическая техника и технология, Харьков, 2001 г., выпуск 23, Двигатели и энергоустановки, 283 с.
- Банах С. Дифференциальное и интегральное исчисление.//М., Наука, 1972.
- Гутер Р.С. Дифференциальные уравнения, М., Физматгиз, 1962.
- Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям в частных производных.// М., Наука, 1966.
- Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям.// М&bdquo- Наука, 1976.
- Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление для втузов. Том 1. М., Наука, 1965.
- Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление для втузов. Том 2.//М., Наука, 1972.
- Завадский Ю.В. Статистическая обработка эксперимента. Учебное пособие// М., Высшая школа, 1976 г.
- Гутер Р.С. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта// М., Наука, 1970.
- Волков Е.А. Численные методы.// М. Наука, 1982.
- Данилина Н.И. Численные методы. Учебник для средних учебных заведений.// М. Высшая школа, 1976.
- Абаляев А.Ю., Пигарина А. А. Влияние геометрических параметров электрогидравлической форсунки на ее быстродействие // Двигателестроение № 2, 2000 г.
- Методические указания. ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров. МИ 1317−86.
- Измерительно-вычислительный комплекс для определения параметров ДВС и его агрегатов. Техническое описание и руководство по эксплуатации ИВК «ДВС». АОЗТ «Спектр», г. Электрогорск Московской обл.
- Работа дизелей в условиях эксплуатации / А. К. Костин, Б. П. Пугачев, Ю.Ю. Коченев- под общ. ред. А. К. Костина // Л., Машиностроение, 1989 г., 284 е., ил.
- Патрахальцев Н.П. Дизельные системы топливоподачи с регулированием начального давления // Двигателестроение, 1989, № 10.
- Кутовой В.А. Впрыск топлива в дизелях // М., Машиностроение, 1988 г., 119 с.
- Топливная аппаратура автотракторных двигателе / В. И. Кругов, В. Е. Горбачевский, В. Г. Кислой под ред. В. Р1. Крутова// М., Машиностроение, 1985 г., 208 с.
- Топливные системы и экономичность дизелей / И. В. Астахов, JT.H. Голубков. В. И, Трусов и др. // М., Машиностроение, 1990 г., 288 е., ил. 1 п л1./ Н
- СОГЛАШЕНИЕ о сотрудничестве между НИКТИД и ОАО «НЗТА» в области разработки и освоения производства аккумуляторной системы топливоподачи автотракторных дизелей
- Данное соглашение’открыто для других объединений и организаций, заинтересованных в создании отечественных аккумуляторных систем топливоподачи с микропроцессорным управлением.1. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
- РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (РОСПАТЕНТ)1. СВИДЕТЕЛЬСТВО
- Об официальной регистрации программы для ЭВМ2 000 610 640
- Математическая модель гидродинамических процессов в электрогидравлической форсунке аккумуляторной системы топливоподачидизеля1. П равообл ад ателъ (л и):
- Зарегистрировано в Реестре програ. чгм для ЭВМг. Москва, 17 июля 2000 г. н<и> К Л Ш л
- РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (РОСПАТЕНТ)1. СВИДЕТЕЛЬСТВО
- Математическая модель гидродинамических процессов в электрогидравлической форсунке аккумуляторной системы топливоподачи высокооборотного дизеля (Injector 1.0 под Windows)1. Правооб. тадатель (ли):
- МауЬм-исшдо&атшский копопфуклю^ско-твхполог^яскнА институтmfakmofnux и комбаипо&ыт двигателей ((H54
- Страна: Российская Федерацияпо заявке N° 2 000 611 397, дата поступления: 19 декабря 2000 г.
- Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМг. Москва, 14 февраля 2001 г.
- Jfutjtu. itiiihiii ifiijx i-«n f>
- Рис, 3.1. Заставка программы
- Рис. 3.2. Окно «О программе"1.e ol вшп hetp Window
- Ц-50''--5 flaCiMirr-t £гргэкаi-'l | Печать | Параметра | <
- Программа была кзащсана есэкгстко сотрудниками ЕИг-хДЦ (г. Владимир) я В ЛГУ (г. Владикк?) Вопросы к азтсрам и прекл-5-?нкя п:> программе Вы хсжет^ нглразщ^ по е-mail1. Абхгагэ Андрей Юсывщ: ypt- vlj jj-jr :т
- Крамской Игорь Ceprtssич ijKr&srjtU-: — y.yph.vl -jArcr .-j.
- Гагарина Аиагтагкя Алехсегвза
- Рис. 3.3. Окно «Об авторах"litfe of алп help mufrtw — -t ¦¦ у .•». •. —. mmj П.?чатъ Пграг-етры ~ i i>pi ее tor:-: шш
- Wti! ^ вер< :ия 1.0 ф.: ,
- Вс^ права на программу «Injector 1.0» принадлежатНШСГОД (г. Владимир)
- ЗИКТЕЦ fi'?026. г. Владимир, ул. Лаиинъ i-a г-rr.ailjnyi^iimr.1. Внимание!
- Hs jaKUHHoe копир, а ваш Ее и распространен»? этоЛ прогрэйош -запрещено к преследуется го закону'
- Рис. 3.4. Окно «Авторские права"В