Гидравлическая характеристика

Просмотр в PDF | Версия для печати
Код статьи: 1021
Добавил: admin
Просмотров: 56
Слов: 1081
Дата добавления: 4 Jul 2010, 12:04 PM
Комментариев: 0

Гидравлическая характеристика нормальной закрытой форсунки представлена на рис. 2.60. Кривая давления в предсопловом канале Рвпр изменяется по закону открытой форсунки; характер изменения зависимости Рф обусловливается наличием двух дросселирующих сечений: при малых Оф и хи лимитирующим является запирающий конус, при больших Оф -сечение распыливающих отверстий, и кривая изменения Рф асимптотически приближается к кривой изменения Рвпр.

При подъеме иглы форсунки до упора хита* площади дросселирующих сечений не зависят от режима ее работы, т. е. от Оф. В этом случае характеристикой форсунки является характеристика некоторой эквивалентной открытой форсунки Рф'=!. Упор устанавливают обычно в зоне III характеристики, где отличие ветвей Рф и Рф уже незначительно.

Несмотря на то, что впрыскивание при малых Оф возможно только при высоких давлениях Рф топлива в кармане распылителя, давление Рвпр в предсопловом канале, определяющее качество распыливания, ненамного выше Рсред (недостаток открытой форсунки). В связи с этим характеристики нормальной форсунки подбирают таким образом, чтобы свести к минимуму время работы ее на участках I, II.

Вид гидравлической характеристики определяется рядом конструктивных и регулировочных параметров форсунки: затяжкой пружины, ее жесткостью, отношением di/do, сечением сопел, разностью запорных конусов распылителя и иглы и др. .

Неустойчивые режимы работы возможны в форсунках с запорной иглой. Рассмотрим, например, режим работы, соответствующий точке А на характеристике нормальной форсунки . Допустим, что в результате случайного возмущения произошло повышение давления Рф до уровня А'. Согласно характеристике, это вызовет уменьшение Оф и хи. Возросшее дросселирование топлива приведет к еще большему увеличению Рф. Таким образом, равновесие иглы и режим работы форсунки в точке А неустойчивые, а в точке В, как показывает аналогичный анализ, - устойчивые. Для случая постоянной подачи Г.Г. Калишем был сформулирован критерий устойчивости работы форсунки: dPcp/dQtp > 0.

В случае соответствия значения Оф зоне II гидравлической характеристики  работа форсунки происходит следующим образом. Игла, поднявшись до значения А\ не останавливается, а вследствие нахождения на неустойчивой ветви характеристики поднимается дальше. Подача топлива достигает QKp. В результате инерционности иглы рабочая точка продолжает смещаться вправо по зоне III характеристики. Однако длительная работа здесь невозможна вследствие недостаточности топлива, и игла опускается, быстро проходит зону II и из-за инерции - зону I, впрыскивание прекращается. Через некоторое время ТНВД ликвидирует дефицит топлива, давление его становиться выше

Рфо, и цикл повторяется. Такое впрыскивание называется дробящим. При этом колебательное движение иглы не обязательно должно сопровождаться посадкой ее на конус. Наличие дробящего впрыскивания является показателем подвижности иглы форсунок.

Дробящее впрыскивание возможно при работе дизеля на низких скоростных режимах, однако способность к нему у форсунок изменяется в зависимости от конструктивных и регулировочных параметров, в частности, она снижается у бывших в эксплуатации форсунок в результате изнашивания запирающих конусов и уменьшения разности их углов. Неустойчивые режимы работы наблюдаются также у штифтовых форсунок .

Особенности конструкций нормальных закрытых форсунок. Значительная масса подвижных деталей приводит к уменьшению быстродействия форсунки, затягиванию окончания впрыскивания, ускоренному изнашиванию запирающего конуса. По этим причинам от длинной штанги  стараются отказаться. На смену им приходят конструкции с низким расположением пружины 8 и короткой штангой-тарелкой 9 под ней . При этом сама форсунка становится компактнее, но возникает необходимость введения дополнительной проставки 2 с прецизионными торцовыми поверхностями. Силу предварительной затяжки пружины регулируют подбором комплекта шайб 7. В современных однопружинных форсунках для неразделенных КС Рфо=17...32 МПа, в штифтовых для разделенных камер - Рфо=12...14 МПа.

Подачу топлива в форсунки осуществляют, как правило, через щелевые  или сетчатые  фильтры 6, исключающие засорение распыливающих отверстий изнутри и повреждение запирающего конуса. Распылитель 1 образует с торцом корпуса 4 форсунки беспрокладочное прецизионное герметичное соединение. От взаимного поворота эти детали фиксируют, особенно в наклонных форсунках (т.е. с несимметричными соплами) штифтами 10. Распылитель и проставка 2 стягиваются с корпусом накидной гайкой 3.

Пример компактной форсунки, отражающей современные тенденции ее конструирования, - выпущенная четверть века назад в США так называемая карандашная форсунка под торговой маркой, данной ей конструктором - Roosa Master . Она имеет наименьшие диаметральные размеры: установочный (по накидной гайке) 09,5 мм, запорной иглы 03,5 мм . Миниатюризация форсунок позволяет снизить мертвые объемы, следовательно, повысить давление впрыскивания, облегчение иглы - увеличить ее быстродействие.

Форсунки крепятся к головке цилиндров шпильками за свои фланцы (устарело, сложный корпус), с помощью центральной накидной гайки на корпусе, вворачиваемой в форсуночный стакан головки, резьбы на гайке распылителя штифтовой форсунки . Наиболее популярный, простой и технологичный способ -использование рычагов, коромысел, рокеров, упирающихся сверху на форсунку или на выфре-зеровки 5 на корпусе .

Расположение форсунок в головке - очень важный, но непростой вопрос. Во-первых, следует считать устаревшим или, по крайней мере, вынужденным расположение форсунки в среде смазки газораспределительного механизма. Предпочтительнее для условий эксплуатации ее расположение в сухом форсуночном стакане, обеспечивающем легкий доступ.

В головке с двумя клапанами на цилиндр смещение носика распылителя и наклон форсунки предопределен .

Во избежание нарушения ориентации топливных струй предусматриваются элементы однозначного закрепления форсунок в головке, а распылителя - в корпусе форсунки (штифты 4 на рис. 2.61). Однако, ввиду разных условий входа потока в сопловые отверстия из-за их разных углов, равномерности расходных характеристик сопел добиться не удается. Да и смещение распылителя относительно КС и  КС относительно цилиндра, не позволяет достигнуть наилучших условий смесеобразования, что ухудшает экологические показатели дизеля. Поэтому сегодня отдают предпочтение центрально расположенным, вертикальным форсункам .

Еспи в цилиндре четыре клапана, расположение носика распылителя благоприятное. Но выбор конструктора среди двух альтернативных решений: наклонная или вертикальная форсунка, в свете экологических требований остается за вторым решением. Если высокооборотный дизель снабжен двумя верхними распределительными валами, то длинную форсунку удается разместить между ними, сохранив сухой форсуночный стакан. Если вал один, в целях обеспечения идентичности струй в цилиндре, идут на усложнение конструкции форсунки и ее обслуживания .

Примечание

Комментарии

Комментировать

Читайте также в нашем каталоге: