Прислать материал
Разработка инновационных конструкций и средств расчетных исследований высоконапорной топливной аппаратуры с перспективными техническими показателями
Организация:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана (национальный исследовательский университет)"
Организация докладчика:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана"
Ключевые слова:
дизель, топливоподающая аппаратура, common rail, электронное управление, электрогидравлическая форсунка, топливный насос высокого давления, плунжерная пара, аккумулятор, распылитель, вредные выбросы, расход топлива, характеристика впрыскивания
Цель проекта:
1. обеспечение импортозамещения в наиболее наукоемком и высокотехнологичном компоненте дизельных двигателей – дизельной топливной аппаратуре нового поколения, скорейшая ликвидация отставания в производстве современной топливной аппаратуры и возвращения рыночных позиций, утраченных отечественными производителями в последние 15 лет
2. Обеспечение импортозамещения в производстве дизельной топливной аппаратуры нового поколения путем разработки эффективных конструкций и средств проектирования высоконапорной топливной аппаратуры
Основные планируемые результаты проекта:
1. а) Инновационные технические решения, конструкции компонентов топливной аппаратуры.
Технические решения, позволяющие формировать характеристик впрыскивания, прежде всего – передний фронт основной фазы подачи топлива.
б) Средства для расчетов, проектирования и оптимизации топливной аппаратуры с разработанными техническими решениями и обобщающие результаты расчетных исследований.
в) Защита интеллектуальной собственности
2. а) Математические модели и программное обеспечение должны обеспечивать выполнение расчетных исследований аккумуляторной топливной аппаратуры, в том числе с оригинальными техническими решениями;
б) Разработанные конструкции должны обеспечить:
- соответствие реализуемой характеристики впрыскивания требуемой характеристике со стороны оптимизации рабочего процесса по заданным экологическим требованиям;
- доступности реализации в условиях серийного производства силами Индустриального партнера;
- простоты, технологичности, стоимости, надежности работы продукции;
- соответствовать количественным показателям, перечисленным в п. 4.2.6 ТЗ.
Технические решения, позволяющие формировать характеристик впрыскивания, прежде всего – передний фронт основной фазы подачи топлива.
б) Средства для расчетов, проектирования и оптимизации топливной аппаратуры с разработанными техническими решениями и обобщающие результаты расчетных исследований.
в) Защита интеллектуальной собственности
2. а) Математические модели и программное обеспечение должны обеспечивать выполнение расчетных исследований аккумуляторной топливной аппаратуры, в том числе с оригинальными техническими решениями;
б) Разработанные конструкции должны обеспечить:
- соответствие реализуемой характеристики впрыскивания требуемой характеристике со стороны оптимизации рабочего процесса по заданным экологическим требованиям;
- доступности реализации в условиях серийного производства силами Индустриального партнера;
- простоты, технологичности, стоимости, надежности работы продукции;
- соответствовать количественным показателям, перечисленным в п. 4.2.6 ТЗ.
Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. Основным конечным продуктом, создаваемым с использованием результатов данного проекта должна стать отечественная серийно выпускаемая топливоподающая аппаратура аккумуляторного типа с электронным управлением. Она должна быть конкурентоспособной в своем сегменте мировой продукции и обеспечить импортозамещение и недопущение начала применения иностранных аналогов на вновь созданных в РФ дизельных двигателях большой мощности.
2. Элементы новизны научных решений усматриваются в конструкциях топливоподающей аппаратуры, способной обеспечивать формирование характеристик впрыскивания, требуемых со стороны организации малотоксичного рабочего процесса двигателей, а также в средствах расчетного исследования таких топливных систем.
3. Достигнутый мировой уровень – организация многоразового впрыскивания. Топливные системы, позволяющие формировать передний фронт основной подачи – редкие образцы, отличающиеся повышенной сложностью и, соответственно, недостаточной конкурентоспособностью. Разрабатываемые конструкции должны быть достаточно простыми и точно соответствовать требованиям со стороны малотоксичных дизелей.
4. Осуществление замысла проекта – создания образцов конкурентоспособной отечественной топливной аппаратуры малотоксичного дизельного двигателя – базируется на нескольких базовых работах:
- в результате оптимизации перспективных двигателей формируются требования к топливной аппаратуре;
- ищутся технические решения, способные обеспечить разрабатываемой топливной аппаратуре конкурентные преимущества, в частности, за счет формирования характеристик впрыскивания;
- создаются средства расчетной оптимизации такой аппаратуры, с помощью которой она дорабатывается.
На сегодня есть основания говорить, что первые два этапа к концу 2015 г. будут завершены. Для выполнения третьего блока работ в 2016 г есть задел и опыт. Таким образом, риски невыполнение малы.
2. Элементы новизны научных решений усматриваются в конструкциях топливоподающей аппаратуры, способной обеспечивать формирование характеристик впрыскивания, требуемых со стороны организации малотоксичного рабочего процесса двигателей, а также в средствах расчетного исследования таких топливных систем.
3. Достигнутый мировой уровень – организация многоразового впрыскивания. Топливные системы, позволяющие формировать передний фронт основной подачи – редкие образцы, отличающиеся повышенной сложностью и, соответственно, недостаточной конкурентоспособностью. Разрабатываемые конструкции должны быть достаточно простыми и точно соответствовать требованиям со стороны малотоксичных дизелей.
4. Осуществление замысла проекта – создания образцов конкурентоспособной отечественной топливной аппаратуры малотоксичного дизельного двигателя – базируется на нескольких базовых работах:
- в результате оптимизации перспективных двигателей формируются требования к топливной аппаратуре;
- ищутся технические решения, способные обеспечить разрабатываемой топливной аппаратуре конкурентные преимущества, в частности, за счет формирования характеристик впрыскивания;
- создаются средства расчетной оптимизации такой аппаратуры, с помощью которой она дорабатывается.
На сегодня есть основания говорить, что первые два этапа к концу 2015 г. будут завершены. Для выполнения третьего блока работ в 2016 г есть задел и опыт. Таким образом, риски невыполнение малы.
Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Область применения – машиностроение, а именно дизелестроение. Наиболее близкое использование результатов работы – на тепловозных, судовых дизелях, дизель-генераторных установках.
2. Практическое использование результатов работы заключается в реализации проектов, опытных образцов новой топливной аппаратуры, готовящейся к освоению Индустриальным партнером.
3. Планируемые результаты, применяемые технические решения в состоянии изменить типовой вид ставших уже традиционными электрогидравлических форсунок. За счет новых возможностей для организации малотоксичного рабочего процесса в дизеле, они должны обеспечить конкурентоспособность и импортозамещение на отечественных дизелях.
4. Получение результатов мирового уровня могут способствовать восстановлению утраченного авторитета отечественной научной школы в области топливных систем дизелей, которая была родоначальницей разработок топливных систем аккумуляторного типа.
2. Практическое использование результатов работы заключается в реализации проектов, опытных образцов новой топливной аппаратуры, готовящейся к освоению Индустриальным партнером.
3. Планируемые результаты, применяемые технические решения в состоянии изменить типовой вид ставших уже традиционными электрогидравлических форсунок. За счет новых возможностей для организации малотоксичного рабочего процесса в дизеле, они должны обеспечить конкурентоспособность и импортозамещение на отечественных дизелях.
4. Получение результатов мирового уровня могут способствовать восстановлению утраченного авторитета отечественной научной школы в области топливных систем дизелей, которая была родоначальницей разработок топливных систем аккумуляторного типа.
Текущие результаты проекта:
Закончены оптимизационные работы по рабочему процессу двигателей. Вместо одного двигателя проанализированы три отечественных дизеля, разработанные в последние два года в рамках ФЦП “Двигателестроение”.
На основании проведенного исследования сформулированы требования к топливной аппаратуре, в частности, к формам характеристик впрыскивания.
Проанализированы современные тенденции и конструкции, проведено патентное исследование. Предложены оригинальные технические решения для реализации формирования характеристик впрыскивания. Ведется первичная конструкторская проработка электрогидравлических форсунок.
На основании проведенного исследования сформулированы требования к топливной аппаратуре, в частности, к формам характеристик впрыскивания.
Проанализированы современные тенденции и конструкции, проведено патентное исследование. Предложены оригинальные технические решения для реализации формирования характеристик впрыскивания. Ведется первичная конструкторская проработка электрогидравлических форсунок.