Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка дизельной топливной аппаратуры аккумуляторного типа с управляемыми характеристиками впрыскивания для транспортных дизельных двигателей с перспективными энергетическими и экологическими показателями

Номер контракта: 14.580.21.0002

Руководитель: Шатров Михаил Георгиевич

Должность: профессор

Организация: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)"

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
дизельная топливная аппаратура аккумуляторного типа, разработка конструкторской документации, изготовление экспериментального образца, испытание топливной системы, оптимизация конструкции топливной системы, разработка технических требований, характеристика впрыскивания, топливный насос высокого давления, электрогидравлическая форсунка, топливный аккумулятор, ликвидация отставания в производстве современной топливной аппаратуры, выполнение дизельными двигателями перспективных экологических норм

Цель проекта:
Проект направлен на решение задачи импортозамещения зарубежной топливной аппаратуры, устанавливаемой на современные отечественные дизельные двигатели, российскими образцами нового поколения для сохранения независимости от иностранных поставщиков и обеспечения выполнения перспективных экологических и технико-экономических показателей двигателей. Целями проекта являются 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.

Основные планируемые результаты проекта:
На основании проведенных предварительных испытаний и теоретических исследований разработана конструкция топливной системы аккумуляторного типа с электронным управлением, удовлетворяющая следующим требованиям:
• возможность осуществления формируемого по наклону переднего фронта характеристики впрыскивания основного периода подачи;
• осуществление многоразового впрыскивания;
• абсолютное значение максимального давления в аккумуляторе – до 200 МПа;
• отношение максимального давления впрыскивания к давлению в аккумуляторе – от 0,92 до 1,1;
• отношение цикловой порции расхода на управления форсункой к цикловой подачи: на номинальном режиме – не более 25…35%, на холостом ходу и частичных режимах – не более 50%;
• время срабатывания управляющего клапана на номинальном режиме – не хуже 0,35…0,5 мс;
• время срабатывания иглы форсунки на номинальном режиме, не более, 0,5…0,7 мс;
• производительность насоса высокого давления при максимальном давлении должна компенсировать наличие расхода на управление форсунками в объеме 25…35% и иметь дополнительный запас производительности в 20%;
•топливный насос высокого давления должен поддерживать давление топлива в аккумуляторе в пределах от 30 до 200 МПа в зависимости от режима.
Достижение разработанной топливной системой указанных показателей обеспечит выполнение дизельными двигателям экологических норм Tier-3, Stage-III.
Для аккумуляторной топливной системы разработан вариант конструкции электрогидравлической форсунки с электронным управлением, формирующей ступенчатую характеристику впрыскивания. На предложенную конструкцию подана заявка на регистрацию патента.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
В ходе реализации проекта будут разработаны экспериментальные образцы аккумуляторной топливной аппаратуры нового поколения с электронным управлением, которая удовлетворяет следующим требованиям, уровень которых соответствует ведущим мировым образцам топливных систем Bosch, Duap, Heinzmann, Liebherr:
• возможность осуществления формируемого по наклону переднего фронта характеристики впрыскивания основного периода подачи;
• осуществление многоразового впрыскивания;
• абсолютное значение максимального давления в аккумуляторе – до 200 МПа;
• плавное регулирование цикловой подачи топлива в пределах от подачи холостого хода до максимальной подачи;
• регулирование момента начала подачи топлива с погрешностью не более 0,15…0,2 мс;
• регулирование величины предварительно впрыскиваемой дозы топлива в пределах до 20…25 % от величины полной подачи;
• интервал между впрыскиваниями предварительной и основной и между основной и последующих доз топлива от 1,5 до 5 градусов.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разрабатываемая аккумуляторная топливная аппаратура нового поколения предназначена для производителей транспортных среднеоборотных дизельных двигателей в мощностном диапазоне от 800 до 3000 кВт.
Анализ рынка потребления подтверждает растущий спрос на данную продукцию. По оценкам в ближайшее время объем производства в РФ среднеоборотных двигателей и потребность в соответствующих системах подачи топлива будет составлять до 4 500 шт. При этом в настоящее время в России отсутствует серийное производство для такого объема высококачественной топливной аппаратуры. Поэтому потребность в данной продукции компенсируется за счет импорта. Одним из наиболее актуальных вопросов является организация производства высококачественных отечественных топливных систем аккумуляторного типа.
По оценкам в 2015…2018 гг. ожидается стабильный рост объёма продаж среднеоборотных двигателей, укомплектованных указанными системами подачи топлива, составляющий на настоящее время не менее 4%, который будет расти в среднем на 12% в год. Прогноз объема производства среднеоборотных двигателей в РФ в 2016…2020 г.г. 950…1050 шт. Необходимость в топливных системах для различных модификаций рассматриваемых дизельных двигателей подтверждается наличием большого числа потенциальных потребителей: ОАО «Звезда», ООО «УДМЗ», ОАО «Пензадизельмаш», ОАО «Коломенский завод».

Текущие результаты проекта:
Проведены патентные исследования в области создания аккумуляторной топливной аппаратуры с электронным управлением.
Подготовлен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИЭР.
Обоснован выбор и направлений исследований в рамках ПНИЭР.
Проведены теоретические исследования по проблемам проектирования, расчета, организации производства, испытаний, создания программ и средств управления работой топливной аппаратуры.
Проведены расчетно-теоретические исследования различных конструктивных решений элементов топливной аппаратуры с целью повышения ее эффективности, возможностей формирования и управления формой характеристики впрыскивания для вариантов топливной аппаратуры.
Разработан эскизный проект на важнейшие компоненты аккумуляторной топливной аппаратуры (топливного насоса высокого давления, электрогидравлических форсунок, аккумуляторов и арматуры).
Подготовлен комплект конструкторской документации для изготовления экспериментального образца аккумуляторной топливной аппаратуры.
Проведены дополнительные патентные исследования в области полученных технических решений и продукции, способных к правовой охране.
Начато оформление документов по защите объекта интеллектуальной собственности.