Диссертация (Анализ влияния конструкции и режима работы электрогидравлической форсунки на процесс топливоподачи автотракторного дизеля), страница 10

Подразумевается, что при Gу0величина δ1. Полученные зависимости δ от τ для ЭГФ №1 приведены на рисунке2.12 [15].абвгРисунок 2.12 - График коэффициента δ ЭГФ №1 при работе на:а – ДТ; б – смеси «80% ДТ+20% РМ»;в – смеси «20% ДТ+80% РМ»; г – РМ;x - - x – 50 МПа; ∆∆ – 100 МПа; □ - -- □ – 150 МПа; ◊◊ – 180 МПа72Полученные зависимости δ от τ для ЭГФ №2 приведены на рисунке 2.13.абвгРисунок 2.13 - График коэффициента δ ЭГФ №2 при работе на:а – ДТ; б – смеси «80% ДТ+20% ПМ»;в – смеси «20% ДТ+80% ПМ»; г - ПМ;+ - - - + 50 МПа, ∆ - - - ∆ 100 МПа, □ - - - □ 150 МПа, ◊ - - - ◊ 200 МПа,* - - - * 250 МПа, ○ - - -○ 300 МПа.АнализэффективностирежимовработыЭГФдвухконструкций,работающих на топливах различного состава, показал следующее.При работе ЭГФ №1 на ДТ давление впрыскивания топлива в цилиндроказывает незначительное влияние на значение δ для ЭГФ №1 (рис.

2.12. а).73Также давление впрыскивания оказывает незначительное влияние назначение δ для ЭГФ №1 при > 0,8 мс. При этом значение δ для ЭГФпропорционально времени открытия ЭГФ. При достижении управляющегоимпульса  = 1 мс, Значение δ для данной ЭГФ не превышает 0,8.При работе на смеси «80% ДТ + 20% РМ», значение δ для ЭГФ №1 незначительно увеличивается с ростом давления впрыскивания.

При этом значение δпропорционально времени открытия ЭГФ №1. При достижении управляющегоимпульса τ = 0,9 мс и давления в аккумуляторе pак выше 100 МПа значение δ дляЭГФ №1 начинает уменьшаться. Значение δ для ЭГФ №1 на такой смеси непревышает 0,82.При работе на смеси «20% ДТ + 80% РМ» значение δ для ЭГФ №1увеличивается с увеличением давления впрыскивания. При этом значение δ дляЭГФ №1 при достижении управляющего импульса τ = 0,9 мс начинает уменьшатьсяпри давлениях выше 100 МПа. Значение δ для ЭГФ №1 на такой смеси непревышает 0,85.При работе на РМ давление впрыскивания топлива в цилиндр оказываетзначительное влияние на значение δ для ЭГФ №1. При этом значение δ для ЭГФ№1 стремится к нулю при небольшом времени открытия ЭГФ №1, а именно менее0,2 мс, и давлении менее 50 МПа.

При этом значение δ для ЭГФ №1пропорционально времени открытия ЭГФ. При достижении управляющегоимпульса τ = 1 мс значение δ начинает уменьшаться при любых давлениях.Значение δ для ЭГФ №1 на такой смеси не превышает 0,87.Графики, характеризующие значение δ для ЭГФ №2, т.е. зависимостьподанного ЭГФ топлива в цилиндр (Vц) к общему количеству смесевого топлива,поданного от АТС к ЭГФ, в зависимости от состава смеси и времени открытия ЭГФ(рис. 2.13).При работе ЭГФ №2 на смеси ДТ и ПМ, или ПМ, значение δ для ЭГФподвержено большему влиянию давления впрыскивания, чем при работе ЭГФ №1,74работающей на РМ и его смесях с ДТ. При этом все тенденции, присущие ЭГФ №1,справедливы и для ЭГФ №2.При переходе с ДТ на РМ через смеси, значение δ для ЭГФ увеличивается.Таким образом, увеличивается Gц и уменьшается Gу.У обеих форсунок, ЭГФ №1 и ЭГФ №2, с повышением управляющегоимпульса τ увеличивается значение δ и образуется один и тот же видхарактеристики с тенденцией выхода на постоянное значение δ при большихзначениях управляющих импульсов τ, которые могут быть и не достигнуты сучетом размерности двигателя.Что касается перехода с ДТ на РМ, влияние на значение δ для ЭГФ оказываютдва существенных фактора: первый фактор – увеличение управляющего импульсаτ, т.к.

низшая теплота сгорания топлива у масел меньше, чем у ДТ, второй повышение давления впрыскивания, что связано с тем, что требуется податьбольшее количества РМ за то же самое количество времени [15].Рабочая зона по причине подачи РМ перемещалась в сторону большихзначений δ, где значение δ практически не зависит от управляющего импульса τ,превышение значения δ для ЭГФ.К примеру, в исследовании с ЭГФ №1 (рис. 2.14) для получения 42,5 МДж/кгтеплоты, которая выделяется при сгорании 40 мг ДТ, учитывая, что давлениесоставляет 150 МПа, требуется увеличение подачи чистого РМ на 10% (45,6 мг(количественное исследование)).

Также отмечается увеличение управляющегоимпульса τ на 20%, значение δ для ЭГФ - на 52% [15].75Рисунок 2.14 – Количественное исследование с ЭГФ №1Для получения выделенной единицы теплоты сгорания 40 мг ДТ (42,5МДж/кг) с давлением 150 МПа необходимо увеличение подачи смеси на 9%, «80%РМ + 20% ДТ» (44,4 мг). При этом также увеличится на 50% значение δ для ЭГФ ина 15% управляющий импульс τ.Для изучения выделенной единицы теплоты в исследовании с ЭГФ №2 вовремя сгорания 40 мг ДТ (42,5 МДж/кг) с давлением 150 МПа необходимоувеличение объема чистого ПМ на 10% (45,6 мг). При этом также неизменнымостанется значение δ для ЭГФ и увеличится на 45% управляющий импульс τ.Для получения 42,5 МДж/кг теплоты, выделенной во время сгорания 40 мгДТ, если давление составляет 150 МПа, требуется увеличить объем подаваемойсмеси на 9% «20% ДТ + 80% ПМ» (44,4 мг). При этом также неизменным останетсязначение δ для ЭГФ и увеличится на 36% управляющий импульс τ.Для получения 42,5 МДж/кг теплоты, если давление - 300 МПа, требуетсяувеличить размер чистого ПМ до 45,6 мг (10%).

При этом также увеличится на 20%значение δ для ЭГФ и на 50% управляющий импульс τ.76Для получения 42,5 МДж/кг теплоты, если давление - 300 МПа, требуетсяувеличить подачу смеси до 44,4 мг. При этом также увеличится на 15% значение δдля ЭГФ и на 38% управляющий импульс τ.ЭГФ №1 имеет иное значение δ, чем ЭГФ №2 при условии, что давление ваккумуляторе и цикловые подачи Gц равны.

Если необходимо осуществить вцилиндр подачу 40 мг ДТ, в этом случае требуется управляющий импульс τ в 0,62мс, а для ЭГФ №2 - 0,72 мс. Получается, что значение δ у ЭГФ №1 на 50% меньше,чем у ЭГФ №2.Для получения на ЭГФ №1 (рис. 2.15) выделенной при сгорании 20 мг ДТтеплоты с давлением 100 МПа при постоянном импульсе, к примеру, τ = 0,6 мс,требуется увеличить до 120 МПа давление впрыскивания РМ (20% (качественноеисследование)). Значение δ для ЭГФ возрастет до 0,7 с 0,5 (на 40%).Рисунок 2.15 – Качественное исследование с ЭГФ №1Для получения на ЭГФ №2 42,5 МДж/кг теплоты, которое было подано придавлении в 100 МПа, если, к примеру, постоянный импульс τ равен 0,52 мс,77требуется увеличить до 150 МПа давление впрыскивания РМ.

Значение δ для ЭГФвозрастет до 0,70 с 0,65 (на 5%).При работе на ДТ значение δ для ЭГФ №2 больше, чем значение δ для ЭГФ№1 на малых и больших подачах. Так, при постоянном управляющем импульсе τ =0,4 мс для ЭГФ №2 значение δ = 0,62, а для ЭГФ №1 значение δ = 0,25. Приуправляющем импульсе τ = 0,8 мс для ЭГФ №2 значение δ = 0,72, а для ЭГФ №1значение δ = 0,65.При переходе с ДТ на РМ значение δ для ЭГФ при работе на РМ будетбольше, чем значение δ при работе на ДТ на малых и больших подачах. Так припостоянном управляющем импульсе τ = 0,4 мс для ДТ значение δ = 0,25, а для РМзначение δ = 0,57.

При управляющем импульсе τ = 0,8 мс для ДТ значение δ = 0,65,а для РМ ЭГФ №1 значение δ = 0,84.При переходе с ДТ на растительные масла значение δ для ЭГФ №1 будетбольше, чем у ЭГФ №2 на малых и больших подачах. При работе на РМ или ПМпри постоянном управляющем импульсе τ = 0,4 мс для ЭГФ №1 значение δ = 0,58,а для ЭГФ №2 значение δ = 0,45. При работе на 100% РМ или ПМ при постоянномуправляющем импульсе τ = 0,8 мс для ЭГФ №1 значение δ = 0,84, а для ЭГФ №2значение δ = 0,7.Для ЭГФ №1 зависимость значения δ от длительности управляющегоимпульса τ мало зависит от давления впрыскивания во время перехода к РМ от ДТ.С другой стороны, во время данного перехода значение δ увеличивается и большеезначение приобретает именно на РМ.

Если мы рассматриваем ЭГФ №2, то картинаобратная - с переходом от ДТ на РМ значение δ на отмеченных режимах будетснижаться, а не увеличиваться [15].Практический интерес представляют собой также значения δ для ЭГФ намалых подачах топлива, т.е. при малом значении управляющего импульса τ, т.к.немало времени дизель работает на холостом ходу (ХХ). Как видно из графиков,для ЭГФ №1 тенденция повышения значения δ справедлива для управляющегоимпульса τ до 0,9 мс, при котором δ достигает 0,7…0,9 в зависимости от смеси78топлива. Дальнейшее увеличение управляющего импульса τ не оказываетсущественного влияния, и δ ЭГФ выходит на постоянное значение.Кроме того, прослеживается зависимость между значением δ для ЭГФ ипроцентным содержанием топливных компонентов смеси, т.е.

с массовымувеличением РМ в смеси при одних и тех же значениях управляющего импульса τзначение δ для ЭГФ увеличивается.Из рисунков 2.12 и 2.13 видна общая тенденция: при увеличенииуправляющего импульса τ значение δ для ЭГФ увеличивается; это связано с тем,что с увеличением импульса τ увеличивается производительность проходныхсечений распылителя, и соответственно расход топлива перераспределяетсяименно от утечек в сторону большей подачи через сопловые отверстияраспылителя.Если на малых подачах, т.е. при малых импульсах τ, присутствует небольшойподъем иглы, а расход на управление достаточно высок, то в первый момент будетнаблюдаться часть характеристики, которая будет отличаться резким нарастаниемзначения δ для ЭГФ [15].2.5 Гидродинамические волновые эффекты при многократныхвпрыскиваниях при давлении впрыскивания до 300 МПаЗадача данного эксперимента – анализ влияния составляющих дробноговпрыскивания на примере ЭГФ № 1 (CRI 2.2) (рис.2.3, а).Возникновение гидродинамических эффектов связано с подачей топливаЭГФ.Внагнетательномтопливопроводеврезультатемногократноговпрыскивания меняется давление топлива, влияющее на характеристикувпрыскивания и цикловую подачу последующих порций [33, 34, 35, 73, 77].Основная причина, как говорят сведения из литературных источников [35,77] - гидроудар, возникающий в результате запирания распылителя.792.5.1 Объем испытаний, условия и порядок их проведенияИспытания проводились на экспериментальной безмоторной установке,которая описана в п.