Материал: 2418

Если диаметр управляющего поршня 4,3 мм, а его максимальный ход 2 мм, то с учетом конструктивных соображений полный объем камеры управления составит примерно Vу = 30 мм3. Часть данного объема вытесняется управляющим поршнем и наполняется из аккумулятора. Известно, что когда клапан закрыт, давление в камере управления и аккумуляторе равны, но при открытии клапана давление в камере управления резко падает, так как предварительно сжатое топливо вытекает через отсечное отверстие.

Давление в камере управления определяется выражением

требуемого давления топлива в ограниченном объеме (аккумуляторе, камере управления) от величины сжатия V, в процентах.

Таблица 9.2

Изменение давления дизельного топлива от величины его сжатия в замкнутом объеме

Если уменьшить величину сжатия топлива (путем слива) на 4 % , находящегося под давлением 100 МПа в объеме 30 мм3, то давление снизится до 20 МПа. Топливо было сжато на 5 % (см. табл. 9.2), а путем слива сжатие уменьшилось до 1 %. На этом принципе уменьшается давление в полости управления и происходит подъем иглы под действием более высокого давления в аккумуляторе.

При подъеме штока на 0,2 мм топливо вытесняется объемом 2,9 мм3. При диаметре отсечного отверстия 0,5 мм его площадь составит 0,196 мм2. При коэффициенте расхода 0,7 эффективное проходное сечение составит 0,14 мм2. Зная сечение штока (14,5 мм2), его среднюю скорость (0,8 м/с), эффективное проходное сечение отсечного жиклёра (0,14 мм2), используя уравнение постоянства расходов, определим скорость в канале отсечного жиклёра, которая составит 83 м/с.

Из отсечного жиклёра при его открытии вытекает топливо за впрыск объемом, равным

55·10-9 м3, или 55 мм3. За одну минуту совершается 2000 циклов и объем сливаемого топлива составит 110 000 мм3, или 110 см3.

В процессе диагностики форсунки с электромагнитным управлением величина сливаемого топлива служит критерием ее состояния. При номинальной частоте вращения коленчатого вала количество топлива на сливе не должно превышать 150 см3 в минуту на одну форсунку. Если эта цифра превышена, форсунка должна быть заменена [1].

На рис. 9.7 показана дифференциальная характеристика (однофазная) подачи топлива аккумуляторной системой с электромагнитным управлением иглы форсунки. Площадь под кривой в определенном масштабе представляет собой действительную подачу топлива за цикл (впрыск). Для продолжительности впрыска 0,001 с и средней скорости впрыскивания dV/dt, равной 47·103 мм3/с, подача топлива за цикл составит 47 мм3.

Рис. 9.7. Дифференциальная характеристика основной подачи топлива

На рис. 9.8 приведена характеристика с запальной и основной подачей топлива (двухфазная характеристика).

Рис. 9.8. Дифференциальная характеристика дополнительной (запальной) и основной подачи топлива

Содержание отчета

1.Наименование и цель работы.

2.Принцип работы форсунки с электронным управлением, ее чертеж.

3.Вычертить формы дифференциальных характеристик и описать каким способом их можно получить.

4.Выполнить расчет сил, действующих на управляющий поршень и иглу.

5.Вычертить дифференциальную характеристику с запальной и основной подачей топлива.

6.Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1.Для какой цели применяют управляемый процесс впрыска топлива?

2.Принцип работы форсунки с электромагнитным управлением.

3.Что называют цикловой подачей топлива и как она определяется?

4.Для какой цели используют двухфазные и многофазные характеристики впрыска?

5.Для какой цели служат отсечное и наполнительное отверстия?

6.От каких факторов зависит цикловая подача топлива в электромагнитной форсунке?

Практическая работа № 10

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СТРУИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

10.1. Цель и задачи практической работы

Цель практической работы. Формирование и закрепление знаний по разделу курса «Распыливание топлива».

Задачи. Приобретение навыков по расчету мелкости распыливания топлива и дальнобойности факела.

Перед началом практического занятия студент получает индивидуальное задание, в котором указывается тип двигателя, его мощность, вид топлива, частота вращения коленчатого вала, способ смесеобразования, тип камеры сгорания, ее размеры, число и диаметр сопловых отверстий, давление начала открытия иглы.

10.2.Расчет мелкости распыливания жидкого топлива

Впроцессе подачи жидкого топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания определяют расход, скорость

истечения, длину струи (факела) и

двигателя, а в табл. 10.1 приведены его основные размеры.

Топливо под высоким давлением подается в центральный канал и к сопловым отверстиям. Коэффициент расхода (отношение действительного

наконечника

Распылители автомобильных и тракторных дизелей имеют распылители, выполненные совместно с сопловым наконечником и меньшим числом сопловых отверстий.

Подача жидкого топлива к сопловым отверстиям производится под высоким давлением, обеспечивая требуемую мелкость распыливания и путь факела. Площадь поверхности струи распыленного топлива зависит от степени дробления струи на капли и их размеров. Обычно распыленное топливо представляется в виде совокупности мелких шариков с радиусом R, площадью поверхности

различными средними диаметрами – средним арифметическим, средним объемным, а также средним диаметром по Заутеру, который пропорционален отношению суммарного объёма всех капель к их суммарной поверхности (Иосиф Заутер − физик, математик, немецкий ученый, 1906 − 1983).

наружный диаметр капель данного размера.

Предположим, что факел распыленного топлива состоит из 1000 капель. Наружный диаметр 300 капель равен 20 мкм, а 700 капель – 10 мкм. Средний диаметр капель распыленного топлива по Заутеру составит 16 мкм.

Средний диаметр капель по Заутеру подсчитывают из условия равенства поверхностей и объемов (масс) капель истинных и средних