Analiza dynamiczna i wytrzymałościowa wtryskiwacza zasobnikowego układu wtryskowego common rail

Większość aktualnie produkowanych silników o zapłonie samoczynnym, przeznaczonych do napędu samochodów osobowych, jest wyposażona w układy zasilania typu common rail, w których stosowane są wtryskiwacze z elektromagnetycznym zaworem. W artykule zaproponowano metodykę postępowania przy prowadzeniu modelowej analizy wtryskiwacza zasobnikowego układu zasilania silnika o zapłonie samoczynnym. Analizę oparto o pakiety: Autodesk Inventor, MSC.Adams, MSC.Patran/MSC.Nastran. Rozważania podzielono na trzy etapy i w każdym z nich zastosowano odpowiednie oprogramowanie. W pierwszym, w oparciu o przeprowadzone pomiary elementów wtryskiwacza, opracowano geometryczny model urządzenia, w drugim model strukturalny oraz przedstawiono wyniki symulacji analizy dynamicznej pracy wtryskiwacza, a w trzecim, w oparciu o metodę elementów skończonych, przeprowadzono wytrzymałościową analizę wybranego fragmentu urządzenia. Sformułowano ogólne uwagi i zalecenia dotyczące prowadzenia analizy numerycznej wtryskiwacza.

Most of currently manufactured diesel engines for passenger vehicles are equipped with the common rail injection systems in which injectors with electromagnetic valves are mounted. In this paper a method of investigation for model analysis of common rail injector in supply systems of diesel engines was presented. The analysis was based on Autodesk Inventor, MSC.Adams and MSC.Patran/MSC.Nastran software packages. The research was divided into three stages, each of which was lead with the use of a proper software. In the first stage a geometrical model of the device was developed according to the carried out measurements of injector elements. In the second stage there was developed a structural model and the results of a simulation and dynamical analysis of injector performance were given. In the third stage finite element method based strength analysis of a chosen element of the device was performed. Final remarks and recommendations concerning a methodology of numerical analysis of the injector were formulated.