Материал: 2409
личине µF. При различных значениях µF распылителей форсунок можно обеспечить равную подачу топлива всеми секциями на одном скоростном режиме путем изменения активного хода плунжеров насоса. Но на других режимах подача топлива отдельными форсунками будет различной, что приведет к повышенному расходу топлива и образованию дыма
(сажи) в отработавших газах. |
|
С |
µF распыли- |
На установке (см. рис. 8.5) возможно также определить |
теля при различных подъемах иглы. Это необходимо для выполнения расчета топл вной аппаратуры. Изменение эффективного (эквивалентного) проходного сечен я в распылителе форсунки в зависимости от подъема
иглыраспылителейµF = f (Х) называют характеристикой распылителя.
На р с. 8.6 пр ведена зависимость эффективного сечения распылителя µF от подъема (хода) иглы Х [10]. Максимальный ход иглы у новых
автотракторных дизелей лежит в пределах 0,15 – 0,35 мм.
бА Д
Рис. 8.6. Зависимость эффективного сеченияИраспылителя µF от подъема (хода) иглы Х
Из анализа рис. 8.6 следует, что при подъеме иглы более чем на 0,25 мм значение µF остается неизменным. Значит, максимальный ход иглы должен быть равен 0,25 – 0,30 мм. При ходе иглы более 0,30 мм увеличиваются силы инерции и ударные нагрузки в зоне упора иглы и в зоне посадочного конуса. Это приводит к деформации опорной поверхности корпуса форсунки или «проставки» и посадочного конуса корпуса распылителя. При деформации конуса нарушается герметичность распылителя,
81
приводящая к повышенному расходу топлива, увеличению токсичности отработавших газов и образованию кокса в сопловых отверстиях.
С |
Содержание отчета |
|
|
||
1. |
Название, цели и задачи работы. |
|
2. |
Указать техн ческие характеристики форсунок с механическим управлением |
|
(табл. 8.1). |
|
|
3. |
Определ ть расчетным путем диаметр соплового отверстия форсунки дизе- |
|
распылителя |
||
ля КамАЗ при заданном х ч сле, значении мощности дизеля, среднем давлении топ- |
||
лива перед сопловыми отверстиями. |
||
4. |
Определ ть по заданной цикловой подаче топлива требуемое значение µF |
|
|
продолж тельность впрыска топлива. |
|
|
б |
|
5. На стенде постоянного давления опытным путем определить значение эф- |
||
фективного проходного сечен я распылителя. |
||
6. |
Выводы по ра оте. |
|
Контрольные вопросы и задания
1.Что называют цикловой подачей топлива, как она определяется расчетным путем для двигателя определенной мощности и частотой вращения вала насоса?
2.Каков порядок расчета эффективного проходного сечения распылителя форсунки и его определение по номограмме?
3.В чём заключается порядок построения номограммы для определения проходного сечения распылителя форсунки в зависимости от величины цикловой подачи
ипродолжительности впрыска топлива?
4.Каковы конструкция и принцип действия установки постоянного давления для определения эффективного проходного сечения распылителя?
5.Как определяется экспериментальным путем эффективное проходное сечение распылителя? АД
И
82
Практическая работа № 9
РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПОДАЧИ ТОПЛИВА С ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ ИГЛЫ РАСПЫЛИТЕЛЯ ФОРСУНКИ
9.1. Цели и задачи практической работы
Цели практической работы: формирование и закрепление знаний по разделу « Подача топл ва с электрогидравлическим управлением».
Задачи: |
зуч |
ть пр нцип работы системы подачи топлива с элек- |
|||
тронным управлен ем, |
|
диагностирование форсунок и методику |
|||
расчета клапана с электромагнитным управлением. |
|||||
С |
|
|
|||
|
9.2. Устройство и принцип действия форсунки |
||||
|
с электрог дравлическим управлением хода иглы |
||||
Основным недостатком форсунок с гидромеханическим управлени- |
|||||
освоить |
|
||||
ем хода глы распыл теля является то, что они не способны на рабо- |
|||||
тающем дв гателе |
зменять характеристику впрыска, угол опережения |
||||
впрыска, |
|
|
|
многофазный впрыск топлива. Это ограничивает |
|
|
обеспечивать |
||||
возможности |
дальнейшего снижения расхода топлива дизеля и уменьше- |
||||
ния токсичности отра отавших газов. Указанные недостатки можно уст- |
|||||
ранить путем применения форсунок с гидроэлектрическим или пьезоэлек- |
|||||
трическим управлением. Рассмотрим устройство и принцип действия фор- |
|||||
сунки с электрогидравлическимАуправлением хода иглы. |
|||||
На рис. 9.1 показан в сборе насос высокого давления, аккумулятор и |
|||||
форсунки с электрогидравлическим управлением системы подачи топли- |
|||||
ва типа Common Rail (общий путь).
Д Наиболее эффективными из выпускаемыхИаккумуляторных систем
являются форсунки с электрогидравлическим и пьезоэлектрическим
управлением иглы, которые выпускает зарубежная фирма Bosch. Внедрение в производство и эксплуатацию новых систем подачи топлива связано с необходимостью разработки современных методов диагностирования, уменьшения расхода топлив и вредных веществ в отработавших газах.
Рассмотрим устройство и принцип работы системы подачи топлива Common Rail [10] c электрогидравлическим управлением иглы форсунки, которая позволяет получать характеристики топливоподачи различной формы – однофазную, многофазную. Многофазные характеристики применяют для снижения жесткости процесса сгорания, повышения экономичности и уменьшения токсичности отработавших газов.
83
С |
|
|
давления |
|
|
|
Р с. 9.1. О щий вид в сборе насоса высокого |
|
|
|
, аккумулятора и форсунок |
|
с электрогидравлическим управлением |
|
бА |
||
На р с. 9.2 пр ведена принципиальная схема аккумуляторной сис- |
||
темы впрыска с электрог дравлическим управлением хода иглы распыли- |
||
теля форсунки. |
|
|
|
|
Д |
|
|
И |
Рис. 9.2. Схема системы питания дизелей типа Common Rail: 1 – топливный бак; 2 – сливная магистраль; 3 – ТНВД;
4 – регулятор давления; 5 – трубопровод; 6 – подкачивающий насос; 7 – фильтр; 8 – предохранительный клапан; 9 – аккумулятор; 10 –датчик давления; 11 – электрогидравлическая форсунка; 12 – датчик педали акселератора; 13 – датчик частоты вращения коленчатого вала; 14 – датчик температуры; 15 – другие датчики; 16 – блок управления; 17 – другие исполнительные устройства
84
Из бака 1 топливо при помощи насоса низкого давления 6 подается через фильтр 7 в головку насоса высокого давления 3. На режиме холостого хода давление топлива должно быть 40 – 50 МПа, а на режиме номинальной мощности и близких к нему – 100 – 200 МПа. Давление, соз-
даваемое насосом, по трубопроводу высокого давления 5 передается в аккумулятор 9. Аккумулятор 9 и форсунка 11 соединены при помощи тру- Сбопровода высокого давления. Полость распылителя заполнена топливом под давлением, которое создается в аккумуляторе 9. Дополнительно топливо под давлен ем поступает через впускное отверстие в камеру управ-
ления иглой форсунки.
По конструкт вному исполнению форсунки с электронным управлением могут быть разл чного вида. Рассмотрим устройство и принцип действия форсунки с электрогидравлическим управлением хода иглы.
На р с. 9.3 пр ведена упрощенная схема форсунки с электрогидравлическим управлен ем. Под действием пружины 2 якорь 3 находится в
нижнем положен |
уплотняющим конусом штока закрывает отсечное |
||||
отверс |
4. Из аккумулятора 12 топливо поступает в подводящий канал |
||||
тие |
|
||||
10 форсунки, а через впускной канал 11 – в камеру управления 13. |
|||||
Рис. 9.3. Схема форсунки |
|
||||
с электрогидравлическим |
|
||||
1 |
|
управлением: |
|
|
|
– электромагнит; |
|
|
|||
2, 7 – пружины; |
|
|
|||
3 |
– якорь сбАконусом уплотнения; |
||||
4 |
– отсечное отверстие (жиклёр); |
Д |
|||
5 |
– поршень; |
|
|||
6 |
– корпус форсунки; |
|
|||
8 |
– игла распылителя; |
|
|||
9 |
– сопловые отверстия; |
||||
10 – подводящий канал; |
|||||
И |
|||||
11 – впускное отверстие (жиклёр); |
|||||
12 – аккумулятор; |
|
||||
13 – камера управления |
|||||
|
|
|
|
||
Так как площадь управляющего поршня 5 больше площади иглы, то сила со стороны поршня превышает силу со стороны иглы 8 и игла находится в закрытом состоянии. Впрыск топлива в камеру сгорания не происходит. При подаче управляющего сигнала на обмотку электромагнита 1 якорь 3, преодолевая усилие пружины 2, движется вверх, открывая отсечное отверстие 4. Давление в камере управления 13 резко снижается, уси-
85