Details

Данная работа посвящена проектированию впускной системы гоночного болида класса Formula Student. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Определение ограничений, обусловленных материально-техническим обеспечением и техническим регламентом Formula Student. 2. Расчет рабочего цикла ДВС и создание математической модели силовой установки, подбор основных конструктивных параметров впускной системы. 3. Анализ гидрогазодинамики впускной системы и ее модернизация. 4. Прочностной анализ впускной системы. Работа проведена на базе команды Формулы Студент Санкт-Петербургского Политехнического Университета имени Петра Великого «Polytech North Capital Motorsport», где проводилась значительная часть расчетов и замеров. Все рассмотренные задачи решались входе проектирования силовой установки для гоночного болида 2026 года. В результате была создана математическая модель силовой установки гоночного болида класса Formula Student. Выявлено влияние основных конструктивных параметров на внешнюю скоростную характеристику. Был предложен перспективный вариант геометрии впускной системы, определены потери давления и максимально возможный средний массовый расход на выходе из системы. Рассмотрены два различных варианта изготовления выбранного концепта геометрии впускного коллектора.

This work is devoted to the design of the intake system for a Formula Student racing car. The following tasks were addressed during the research: 1. Identifying constraints imposed by material and technical resources as well as the Formula Student technical regulations. 2. Calculating the ICE duty cycle, creating a mathematical model of the powertrain, and selecting the main design parameters of the intake system. 3. Analyzing the fluid dynamics of the intake system and its modernization. 4. Structural and modal analysis of the intake system. The work was carried out based on the "Polytech North Capital Motorsport" Formula Student team of Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, where a significant part of the calculations and measurements were performed. All the tasks were solved during the design of the powertrain for the 2026 racing car. As a result, a mathematical model of the Formula Student powertrain was created. The influence of the main design parameters on the external velocity characteristic was revealed. A promising geometry of the intake system was proposed; pressure losses and the maximum possible average mass flow rate at the system outlet were determined. Two different manufacturing options for the selected intake manifold geometry concept were considered.