Меню
Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Автомобильные двигатели

Процесс впрыска топлива

и параметры, характеризующие этот процесс Рассмотрим процесс впрыска топлива топливоподающей системой разделенного типа, воспользовавшись схемой, данной на рис. 176. Плунжер 1, перемещаясь во втулке 3 в направлении, показанном

[ штуцера насоса, во входном конце нагнетательного топливопровода 6 возникает волна давления. Волна давления, двигаясь по нагнетательному топливопроводу со скоростью, равной скорости

распространения возмущений в топливе, а (1200 ч- 1400 м/с) проходит расстояние L от штуцера насоса до корпуса 7 распылителя форсунки за время

(243)

под действием которого начинает подниматься игла 10, преодолев усилие предварительной затяжки пружины 11. При движении иглы от седла в направлении, показанном сплошной стрелкой, между запорным конусом иглы и седлом образуется щель, через которую топливо поступает в центральный канал 8 в распылителе и далее через распыливающие отверстия 9 в камеру сгорания дизеля.

в распылителе. Усилие пружины форсунки станет больше давления топлива, и игла опустится на седло.

При достижении волны давления форсунки возникает обратная волна давления, движущаяся от форсунки к насосу. У штуцера насоса обратная волна также частично отразится и возникает вторая прямая волна подачи. Она суммируется с волной, создаваемой плунжером, если подача топлива нагнетательной секцией еще не прекратилась. В случае, когда к моменту прихода отраженной волны произошла отсечка и нагнетательный клапан опустился на седло, вторая прямая волна будет двигаться к форсунке в виде второй волны подачи. Достигнув форсунки, она может вторично открыть иглу и произойдет дополнительный впрыск топлива, если амплитуда волны давления будет достаточной для преодоления усилия пружины.

Прямые и отраженные волны давления в нагнетательной магистрали постепенно затухают из-за необратимых потерь энергии на трение о стенки топливопровода, трение в жидкости и других и к началу следующего впрыска практически прекращаются. В полости нагнетания, которая включает объемы штуцера насоса, нагнетательного топливопровода и распылителя, устанавливается давление рто, называемое остаточным.

Давление впрыска и проходные (дросселирующие) сечения в распылителе изменяются в процессе подачи, в результате меняются также скорости истечения топлива из распыливающих отверстий и его подача.

Протекание процесса впрыска обычно характеризуется следующими параметрами: началом и продолжительностью подачи, изменениями давления распиливания и количества топлива, поступающего из распылителя во времени или по углу поворота кулачкового вала топливного насоса. Наиболее общей является последняя зависимость, которую можно представить в виде дифференциальной или интегральной характеристик впрыска.

Дифференциальная характеристика впрыска зависимость объемного или массового расхода топлива, подаваемого из распылителя форсунки, от времени или угла поворота кулачкового вала фк топливного насоса высокого давления:

объем топлива, поданного от начала впрыска). Заменяя время на угол поворота кулачкового вала, получим

моменты начала и конца подачи топлива.

io любого ее момента:

(244)

представляет собой заштрихованную площадь под кривой дифференциальной характеристики впрыска (см. рис. 177).

определяется нагрузочным и скоростным режимами работы дизеля и измеряется в единицах объема. Зная плотность топлива рт, можно найти массовое количество топлива, поданное за один впрыск,

(245)

Интегральные характеристики впрыска могут использоваться в безразмерном виде (см. рис. 65). В этом случае значения параметров, откладываемые по оси ординат, делят на величину цикловой подачи топлива.

Отсутствие метода расчета, связывающего процессы подачи топлива, смесеобразования и сгорания в дизеле, и сложность экспериментального варьирования параметрами впрыска не позволяют определить оптимальный вид характеристик впрыска даже для одного типа камеры сгорания. Однако накопленный материал делает возможным сформулировать следующие общие требования для выбора характеристик впрыска.

1. В начале впрыска скорость подачи топлива в цилиндр не долнша быть слишком большой, тогда за время задернши воспламенения в камере сгорания не будет накапливаться и испаряться много топлива и интенсивность нарастания давления в процессе сгорания будет меньше. В то же время при слишком малых скоростях подачи топливо плохо распиливается, что увеличивает задержку воспламенения.

2. Желательно, чтобы основная масса топлива подавалась с возрастающей скоростью, так как при этом после начала сгорания улучшается использование воздуха в дизеле, так как капли имеют большую скорость и могут достигать удаленных зон камеры.

3. Впрыск должен кончаться резко. Подтекание топлива в конце подачи крайне нежелательно. Крупные капли, образующиеся при вялом окончании впрыска, обладая небольшой кинетической энергией, остаются вблизи содла в зонах с малым содернганпем

кислорода. Быстрое сгорание таких капель затруднено и может протекать с образованием частиц углерода, которые затем выбрасываются в процессе выпуска в атмосферу, загрязняя окружающую среду.

По этим же причинам должны отсутствовать дополнительные впрыски топлива (подвпрыски) после окончания основной подачи.

4. Продолжительность впрыска при полной подаче должна быть не более 3545° угла поворота коленчатого вала.

Наиболее типичные виды характеристик впрыска показаны на рис. 178. Протекание кривой (178, а) соответствует слишком

и IV).

(кривая 1) и хода иглы (кривая 2) показывают, что дополнительный впрыск вызывается высокой амплитудой второй волны давления, которая от насоса приходит к форсунке.

Реклама