8.5. Построение интегральной характеристики впрыскивания
Интегральная характеристика впрыска (суммарная) определяет количество топлива, поступившего из распылителя форсунки от начала впрыска (н.в.) до любого его момента подачи. Общее количество поданного топлива за цикл называют цикловой подачей.
Интегральная характеристика (рис. 8.5) получается путем сложения предыдущей подачи топлива с последующей (см. табл. 8.1). На характеристике идет накопление подачи топлива за впрыск. Данная характеристика получается интегрированием дифференциальной характеристики. По интегральной характеристике определяют долю поданного и выгоревшего топлива на различных участках процесса подачи топлива, а также температуру и давление газов в цилиндре.
Рис. 8.5. Интегральная характеристика впрыска
Интегральную характеристику определяют по формуле:
.
(8.9)
Величину цикловой подачи проверяют на топливном стенде, к которому крепится насос высокого давления. Форсунки устанавливают в специальные гнёзда стенда и соединяются с секциями насоса трубопроводами высокого давления. Впрыск топлива происходит без противодавления. Завод-изготовитель, разрабатывая инструкции по диагностике и обслуживанию топливной аппаратуры, учитывает это. Например, подача топлива за цикл на номинальном режиме работы двигателя составляет 95 мм3, а на испытательном стенде – 100 мм3. Значение цикловой подачи на стенде должно быть на 5 − 10 % больше, чем на двигателе.
8.6. Содержание отчета
1. Наименование и цель работы.
2. Выполнить расчет и построить интегральную и дифференциальную характеристику впрыска по конкретной осциллограмме подачи топлива.
3 .Провести расчет на ЭВМ процесса подачи топлива для конкретного двигателя, работающего на номинальном режиме.
4. По результатам расчета процесса впрыска построить характеристики впрыска топлива в зависимости от угла поворота вала насоса (давление перед сопловыми отверстиями, ход иглы, дифференциальную и интегральную характеристики впрыска.
5. Выводы по работе.
8.7. Контрольные вопросы
Что называют цикловой подачей топлива и как она определяется?
Что представляют собой характеристики впрыска топлива?
Что называют интегральной и дифференциальной характеристиками впрыска?
Что называют эффективным проходным сечением распылителя и его выбор по номограмме?
Последовательность расчета дифференциальной характеристики подачи топлива.
Последовательность расчета интегральной характеристики.
Практическая работа № 9
УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ВПРЫСКА ТОПЛИВА
9.1. Цель и задачи практической работы
Цель практической работы. Формирование и закрепление знаний по разделу курса «Управление процессом впрыска топлива».
Задачи. Приобретение навыков по устройству и расчету форсунок с управляемым процессом впрыска.
9.2. Общие сведения
Основным недостатком форсунок с гидромеханическим управлением является неизменность характеристики подачи топлива на конкретном режиме работы двигателя. Механическое управление не позволяет изменить форму дифференциальной характеристики, разбить ее на требуемые участки.
Применение форсунок с электронным управлением позволяет получать характеристики различной формы − ступенчатой, многофазной. Ступенчатая характеристика применяется для снижения жесткости сгорания топлива.
При ранней подаче в цилиндр малой (запальной) порции топлива (5 − 10 %) оно самовоспламеняется и горит, повышая температуру в камере сгорания. В этот момент подается основная порция топлива, которая воспламеняется без задержки и сгорает более эффективно с малой жесткостью.
В настоящее время вместо механических пружин стали применять пьезокварцевые. При подаче высокого напряжения на столбик пьезокварцевых пластин его длина изменяется, что позволяет осуществлять несколько подъемов и посадок иглы форсунки за время подачи топлива в камеру сгорания.
Время срабатывания пьезоэлектрической форсунки – менее 0,00001с. В ней используется пакет из нескольких сотен миниатюрных кристаллов, встроенных в корпус форсунки. Пакет пьезометрических кристаллов передает усилие на иглу без трения. Повышение быстродействия дает возможность уменьшить интервал между последовательными впрысками и повысить управляемость процесса впрыска и сгорания топлива. Управление подачей топлива позволяет снизить расход топлива, шум двигателя и токсичность отработавших газов.