Процесс топливоподачи

Основные понятия и параметры процесса топливоподачи

Цикловая подача - подача топлива за один рабочий цикл

gц = (ge Ne m / 60 n i) г/цикл,

где: m - коэффициент тактности, для 2-х т. дв. =1; для 4-х т. дв. =2;

n – об/мин; i - число цилиндров.

Фазы подачи – φнпн, φкн, φкпф, φнпф – фазы начала и конца подачи по насосу и по форсунке.

φнпф = φф.о. или угол опережения впрыска топлива,

φп = φнпф + φкпф – продолжительность подачи топлива.

3. Pн, Pф, Pн. макс, Pф.макс, Pф.о., Pф.з., Pост. - давления топлива в насосе, форсунке, максимальные, открытия иглы, закрытия иглы, остаточное в топливопроводе между впрысками.

Остановимся более подробно на величине цикловой подачи.

В свою очередь,

gц = (Fпл ha ρт ηпод) 10-3 г/цикл;

Fпл = πd2 / 4- площадь плунжера м3; ha - активный ход плунжера м, ρт - плотность топлива кг/м3.

Коэффициент подачи топливного насоса ηпод - , представляющий собой отношение действительно поданной порции топлива gц к теоретически возможной и равной объему, описываемому плунжером на протяжении его активного хода, умноженному на плотность. Коэффициент подачи величина переменная и зависит от большого числа факторов, к числу которых относятся геометрические и конструктивные соотношения в ТНВД, сжимаемость топлива и явления дросселирования в периоды наполнения и отсечки и, конечно, утечки в системе насос-форсунка. По опытным данным ηпод = 0,75-1,1, на него существенное влияние оказывают число оборотов и величина цикловой подачи (рис. 6.7.1.). Увеличение gц (ha) приводит к росту коэффициента подачи. Важная особенность изменения ηпод заключается в том, что при снижении оборотов от номинальных до ≈ 75% nном и сохранении положения топливной рейки неизменным, он увеличивается (на 10-15%) и лишь затем падает. Это увеличение влечет за собой рост цикловой подачи и, соответственно, - среднего эффективного давления

Pe = k gц ηе,

и развиваемого двигателем крутящего момента Мкр, что благоприятно сказывается на тяговых свойствах двигателя и устойчивости режима малых оборотов.

Пример – главный двигатель буксирующего судна. С увеличением силы тяги на гаке обороты двигателя будут падать и, если крутящий момент не будет увеличиваться, то обороты и тяговое усилие будут продолжать снижаться. Если же при снижении оборотов, цикловая подача за счет роста коэффициента подачи растут, то, соответственно, увеличиваются момент и сила тяги.

Рис. 6.7.1. Кривые изменения коэффициента подачи в функции оборотов и величины цикловой подачи (ha).

Развитие процесса топливоподачи

О том, как развивается процесс топливоподачи, можно проследить по приведенным на рис. 6.7.2. кривым: а) давлений топлива у форсунки, б) хода иглы форсунки при ее открытии, в) интегрального распределения подачи за один впрыск по углу п.к.в. (закона подачи).

Давление топлива в топливопроводе и в форсунке поднимается до значения Рфо, при котором игла форсунки поднимается и, в связи с истечением топлива под нее, в этот момент обычно отмечается небольшой местный провал давления. Однако этот провал быстро компенсируется в связи с тем, что плунжер продолжает сжимать топливо, и давление поднимается до максимального значения – Pмакс. Дальнейший рост давления прекращается, так как в насосе начинается отсечка (или плунжер приходит в ВМТ кулачка) и давление падает. По достижении Рфз, при котором пружина сажает иглу на седло, впрыск топлива прекращается.