Процесс топливоподачи

Основные понятия и параметры процесса топливоподачи

1. Цикловая подача - подача топлива за один рабочий цикл

g_ц = (g_e N_e 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.

2. Фазы подачи – φ_нпн, φ_кн, φ_кпф, φ_нпф – фазы начала и конца подачи по насосу и по форсунке.

φ_нпф = φ_ф.о. или угол опережения впрыска топлива,

φ_п = φ_нпф + φ_кпф – продолжительность подачи топлива.

3. P_н, P_ф, P_{н. макс,} P_ф.макс, P_ф.о., P_ф.з., P_ост. - 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,

g_ц = (F_пл h_a ρ_т η_под) 10^-3 г/цикл;

F_пл = πd² / 4- площадь плунжера м³; h_a - активный ход плунжера м, ρ_т - плотность топлива кг/м³.

Коэффициент подачи топливного насоса η_под -, представляющий собой отношение действительно поданной порции топлива g_ц 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 η_под = 0,75-1,1, на него существенное влияние оказывают число оборотов и величина цикловой подачи (рис. 6.7.1.). Увеличение g_ц (h_a) приводит к росту коэффициента подачи. Важная особенность изменения η_под заключается в том, что при снижении оборотов от номинальных до ≈ 75% n_ном 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

P_e = k g_ц η_е,

и развиваемого двигателем крутящего момента М_кр, 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 (h_a).