Аннотация
Введение 5
1 Обзор существующих систем топливоподачи и их особенности 7
1.1 Применяемые системы топливоподачи в автомобилестроении 7
1.2 Анализ недостатков базовой системы двигателя ВАЗ 21129 11
1.3 Анализ способов устранения колебания давления топлива 13
2 Тепловой расчет 22
3 Кинематический и динамический расчеты 37
3.1 Кинематический расчет 37
3.2 Динамический расчет 39
4 Специальная честь 49
4.1 Расчет топливонасоса 49
4.2 Расчет демпфера 49
4.3 Расчет на прочность корпуса демпфера 52
4.4 Конструкция рампы 58
Заключение 59
Список используемых источников 60
Современные автомобили, оснащенные двигателями внутреннего сгорания, подвергаются жестким ограничениям по уровню выбросов. Стандарты выбросов для транспортных средств существенно ужесточились в последнее время. Согласно экологическому стандарту «Евро - 6», целевое значение выбросов CO2 для легковых автомобилей не должно превышать 130 г/км. Это значение должно быть снижено на 15% до 2025 года и на 30% до 2035 года. Европейская комиссия объявила о планах по достижению нулевых выбросов СО2 от всех новых легковых автомобилей и легких грузовиков, продаваемых в ЕС, к 2035 году. Однако, к 2050 году прогнозируется, что не более 20% автомобилей и легких грузовиков, а также большинство тяжелых транспортных средств, будут выбрасывать загрязняющие вещества в окружающую среду через выхлопные трубы. [18,19,25].
Достижения в области автомобильных систем управления продолжают способствовать повышению безопасности и комфорта, а также снижению расхода топлива и выбросов. Это свидетельствует о том, что инновационные технологии и интегративные подходы к управлению двигателем, трансмиссией и автомобилем являются важными факторами оптимизации процессов в автомобильной промышленности. Сегодня мы можем наблюдать рост количества электронных систем, которые обеспечивают автомобильные производители для улучшения работы и безопасности автомобилей. Более того, многие из этих систем работают в комплексе друг с другом, образуя единую систему управления, что позволяет сократить затраты на эксплуатацию и увеличить эффективность использования автомобиля. В результате, мы можем наблюдать значительное снижение расхода топлива и выбросов, а также повышение комфорта и безопасности водителя и пассажиров. [20].
Система подачи топлива высокого давления является ключевой технологией для достижения двигателем двойной углеродной цели. Однако система представляет собой нелинейную сложную систему, рабочий процесс которой сопровождается механическим движением, колебаниями давления, утечками на уплотнительном конусе и высокоскоростной струей в отверстии форсунки. А в процессе впрыска, из-за сложной структуры форсунки, малого размера и большого перепада давления, скорость потока топлива чрезвычайно высока, а кавитационная картина резко меняется, что снижает точность управления и стабильность впрыска. Эти колебательные характеристики непосредственно влияют на образование кавитации в форсунке и стабильность многократного впрыска. В настоящее время исследователи глубоко изучили влияние морфологии кавитации, механизма образования кавитации, давления топлива и стратегии впрыска. Пульсации давления топлива в системе топливоподачи двигателя могут негативно сказаться на ездовых характеристиках автомобиля. Это связано с неравномерной подачей топлива в цилиндры, что приводит к нестабильности работы двигателя, снижению его мощности и экономических параметров. Кроме того, пульсации давления могут повредить детали системы топливоподачи такие, как форсунки и насосы, что может привести к более серьезным проблемам, таким как утечки топлива, снижение давления и снижение эффективности работы двигателя. [21].
В связи с этим, определение причин возникновения пульсаций и разработка эффективных методов их решения являются важными задачами. Это позволит повысить эффективность работы двигателя, улучшить ездовые характеристики автомобиля и предотвратить возможные повреждения деталей системы топливоподачи.
В рамках бакалаврской работы была проведена оценка
возможностей и эффективности использования модифицированной системы
топливоподачи двигателя ВАЗ 21129. Для этого были проанализированы
существующие системы топливоподачи, определены их преимущества и
недостатки, а также выявлены требования к модификации системы
топливоподачи для улучшения ее работы.
Был произведен тепловой, кинематический и динамический
расчеты. В ходе которых были определены основные параметры двигателя.
Для реализации модификации были использованы новые
материалы. Был произведен расчет параметров модифицированной системы
топливоподачи. Также в рамках работы произведен прочностной расчет
демпфера гашения пульсации топлива из полиамида 610. Для этого были
определены необходимые параметры материала и проведены расчеты на
прочность.
