In EDS ansehen

Совершенствование плунжерной пары топливного насоса высокого давления для систем топливоподачи COMMON RAIL

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Titel: Совершенствование плунжерной пары топливного насоса высокого давления для систем топливоподачи COMMON RAIL
Autoren: Gavrilov, K.V., Hudyakov, V.S., Umurzakov, I.K., Podvysotckaya, E.A.
Verlagsinformationen: Издательский центр ЮУрГУ, 2022.
Publikationsjahr: 2022
Schlagwörter: трибосопряжения, high pressure fuel pump, microgeometry, ТНВД, потери на трение, микрогеометрия, plunger pair, tribounits, УДК 55.03.33, плунжерная пара, friction losses, УДК 55.42.31
Beschreibung: Гаврилов Константин Владимирович, доктор технических наук, профессор, кафедра «Колесные и гусеничные машины», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, gavrilovkv@susu.ru Худяков Владислав Сергеевич, аспирант, кафедра «Автомобильный транспорт», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, asp19kvs857@susu.ru Умурзаков Ильдар Канымжанович, аспирант, кафедра «Колесные и гусеничные машины», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, asp22uik733@susu.ru Подвысоцкая Елена Александровна, инженер-исследователь, кафедра «Колесные и гусеничные машины», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, podvysotckaiaea@susu.ru K.V. Gavrilov, gavrilovkv@susu.ru V.S. Hudyakov, asp19kvs857@susu.ru I.K. Umurzakov, asp22uik733@susu.ru E.A. Podvysotckaya, podvysotckaiaea@susu.ru South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Снижение трения является ключевой задачей современного машиностроения. Снижение трения влияет на эффективность, надежность, экономичность и эргономичность различных машин и механизмов. Одной из главных причин дополнительных энергетических затрат и неисправностей механических систем является износ, вызванный процессами трения. Большинство современных двигателей оснащены системой впрыска топлива Common Rail, обеспечивающей экономию топлива, пониженный уровень выбросов и высокую мощность двигателя. Топливный насос высокого давления является одним из наиболее важных элементов системы впрыска топлива, эксплуатационные характеристики которого критически влияют на производительность всей топливной системы. Плунжер топливного насоса подвергается повышенным нагрузкам, а его условия смазывания являются крайне нестабильными в условиях динамических нагрузок, что ведет к повышенному и преждевременному износу. Технология лазерного микротекстурирования поверхности активно применяется в промышленном секторе, а ее положительное влияние на снижение трения и улучшение противоизносных свойств подтверждено теоретическими и экспериментальными исследованиями. Целью данной статьи является оценка влияния текстурирования на гидромеханические характеристики плунжерной пары, чтобы повысить энергоэфективность топливной системы современных дизельных двигателей. Расчеты проводились в коммерческом программном комплексе ANSYSFluent. Исходя из результатов исследования, применение текстурирования на поверхности плунжера топливного насоса высокого давления может оказывать как положительное, так и негативное влияние на его эксплуатационные характеристики. Поэтому подбор оптимальных геометрических характеристик микрогеометрии является определяющим фактором при эффективном использовании поверхностей с особой топографией в различных машинах и механизмах.Friction reduction is a key task of modern mechanical engineering. Friction reduction affects the efficiency, reliability, economy and ergonomics of various machines and mechanisms. One of the main causes of additional energy costs and malfunctions of mechanical systems is wear caused by friction processes. Most modern engines are equipped with Common Rail Fuel Injection for fuel economy, reduced emissions and high engine power. The high pressure fuel pump is one of the most important elements of the fuel injection system, the performance of which critically affects the performance of the entire fuel system. The fuel pump plunger is subjected to increased loads and its lubrication conditions are highly unstable under dynamic loading conditions, leading to increased and premature wear. The technology of laser surface microtexturing is actively used in the industrial sector, and its positive effect on reducing friction and improving anti-wear properties has been confirmed by theoretical and experimental studies. The purpose of this article is to evaluate the effect of texturing on the hydromechanical characteristics of a plunger pair in order to improve the energy efficiency of the fuel system of modern diesel engines. The calculations were carried out using the commercial software package ANSYS Fluent. Based on the results of the study, the use of texturing on the surface of the injection pump plunger can have both positive and negative effects on its performance. Therefore, the selection of the optimal geometric characteristics of microgeometry is a determining factor in the effective use of surfaces with special topography in various machines and mechanisms.
Publikationsart: Article
Dateibeschreibung: application/pdf
DOI: 10.14529/engin220401
Zugangs-URL: http://dspace.susu.ru/xmlui/handle/00001.74/46570
Dokumentencode: edsair.od......2425..cf176d9d77adf9225fb6472865362aa8
Datenbank: OpenAIRE
Beschreibung
Abstract:Гаврилов Константин Владимирович, доктор технических наук, профессор, кафедра «Колесные и гусеничные машины», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, gavrilovkv@susu.ru Худяков Владислав Сергеевич, аспирант, кафедра «Автомобильный транспорт», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, asp19kvs857@susu.ru Умурзаков Ильдар Канымжанович, аспирант, кафедра «Колесные и гусеничные машины», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, asp22uik733@susu.ru Подвысоцкая Елена Александровна, инженер-исследователь, кафедра «Колесные и гусеничные машины», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, podvysotckaiaea@susu.ru K.V. Gavrilov, gavrilovkv@susu.ru V.S. Hudyakov, asp19kvs857@susu.ru I.K. Umurzakov, asp22uik733@susu.ru E.A. Podvysotckaya, podvysotckaiaea@susu.ru South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Снижение трения является ключевой задачей современного машиностроения. Снижение трения влияет на эффективность, надежность, экономичность и эргономичность различных машин и механизмов. Одной из главных причин дополнительных энергетических затрат и неисправностей механических систем является износ, вызванный процессами трения. Большинство современных двигателей оснащены системой впрыска топлива Common Rail, обеспечивающей экономию топлива, пониженный уровень выбросов и высокую мощность двигателя. Топливный насос высокого давления является одним из наиболее важных элементов системы впрыска топлива, эксплуатационные характеристики которого критически влияют на производительность всей топливной системы. Плунжер топливного насоса подвергается повышенным нагрузкам, а его условия смазывания являются крайне нестабильными в условиях динамических нагрузок, что ведет к повышенному и преждевременному износу. Технология лазерного микротекстурирования поверхности активно применяется в промышленном секторе, а ее положительное влияние на снижение трения и улучшение противоизносных свойств подтверждено теоретическими и экспериментальными исследованиями. Целью данной статьи является оценка влияния текстурирования на гидромеханические характеристики плунжерной пары, чтобы повысить энергоэфективность топливной системы современных дизельных двигателей. Расчеты проводились в коммерческом программном комплексе ANSYSFluent. Исходя из результатов исследования, применение текстурирования на поверхности плунжера топливного насоса высокого давления может оказывать как положительное, так и негативное влияние на его эксплуатационные характеристики. Поэтому подбор оптимальных геометрических характеристик микрогеометрии является определяющим фактором при эффективном использовании поверхностей с особой топографией в различных машинах и механизмах.Friction reduction is a key task of modern mechanical engineering. Friction reduction affects the efficiency, reliability, economy and ergonomics of various machines and mechanisms. One of the main causes of additional energy costs and malfunctions of mechanical systems is wear caused by friction processes. Most modern engines are equipped with Common Rail Fuel Injection for fuel economy, reduced emissions and high engine power. The high pressure fuel pump is one of the most important elements of the fuel injection system, the performance of which critically affects the performance of the entire fuel system. The fuel pump plunger is subjected to increased loads and its lubrication conditions are highly unstable under dynamic loading conditions, leading to increased and premature wear. The technology of laser surface microtexturing is actively used in the industrial sector, and its positive effect on reducing friction and improving anti-wear properties has been confirmed by theoretical and experimental studies. The purpose of this article is to evaluate the effect of texturing on the hydromechanical characteristics of a plunger pair in order to improve the energy efficiency of the fuel system of modern diesel engines. The calculations were carried out using the commercial software package ANSYS Fluent. Based on the results of the study, the use of texturing on the surface of the injection pump plunger can have both positive and negative effects on its performance. Therefore, the selection of the optimal geometric characteristics of microgeometry is a determining factor in the effective use of surfaces with special topography in various machines and mechanisms.
DOI:10.14529/engin220401