Determination Of design and analysis parameters of rails under system pressure in common rail systems

Abstract

Bu çalışmada ortak raylı enjeksiyon sistemlerinde çalışan ray parçasının tasarım ve analiz parametrelerinin hesaplamaları yapılmıştır. Otofretaj basıncı ve ray geometrisi en önemli tasarım parametrelerinden ikisidir. Bu parametreler malzemenin yorulma ömrünü etkilemektedir. Otofretaj basıncı malzeme üzerinde kalıntı gerilmeler oluşturur. Analitik olarak otofretaj basıncı farklı ray geometrilerinde denenmiştir. Elde edilen sonuçlar FEA çıktıları ile desteklenmiştir. Analitik hesaplamalar ve FEA sonuçları arasında farklılık olsa da ortalama gerilme dağılımları benzerlik göstermektedir. Bu çalışmada ray geometrisini etkileyebilecek en önemli fenomenlerden biri olan otofretaj prosesi incelenmiştir.

In this study, design and analysis parameters of rail tubes which are used in common rail diesel engines are evaluated. Autofrettage pressure and rail geometry are two of the most important parameters in the common rail system process. These parameters increase the strength-weight ratio and extend the rail's fatigue life. Autofrettage pressure generates a residual stress field in the cylinder wall. An analytical autofrettage procedure of a thick-walled cylinder is proposed with the aim of predicting the required autofrettage pressure for different rail geometries. A FEA validation is provided. The analytical solutions and the numerical results had a very good correlation and a similar overall stress distribution was obtained. The research work summarized in this thesis is a contribution towards a better understanding of an autofrettage phenomenon in the basis of rail geometry.