Дизель-сервис
+7 (920) 635-80-32
г. Рязань, 185 км Окружной дороги, стр.7

Требования к дизельной топливной аппаратуре (ДТА)

От топливной аппаратуры зависят основные мощностные и экономические показатели работы двигателя, его надежность, уровень создаваемого шума, токсичность и дымность отработавших газов. Она должна обеспечивать подачу точно дозированных порций топлива (10...3000 мм3) за короткий промежуток времени (0,01...0,1 с) в цилиндры двигателя в соответствии с порядком их работы под высоким давлением (20...60 МПа).

Высокая технико - экономическая эффективность двигателя возможна только в том случае, если дизельная топливная аппаратура (ДТА) удовлетворяет ряду требований.

Создание высокого давления в системе топливоподачи. Впрыскиваемое топливо должно преодолевать сопротивление сжатого воздуха и проникать в глубь камеры сгорания в виде мельчайших капелек. Крупные капли полностью не сгорают и образуют нагар на стенках камеры и на днище поршня. Поэтому топливо подается под высоким давлением.

Давление впрыскивания - это давление топлива перед сопловым отверстием в момент впрыскивания. Оно зависит от давления начала отрыва иглы форсунки, т. е. от регулировки форсунки и скоростного режима. С повышением давления впрыскивания увеличивается скорость истечения топлива и уменьшается средний диаметр капель. Подача топлива за цикл возрастает по мере снижения этого давления, поскольку игла форсунки поднимается раньше и "садится" в гнездо позже.

Подача топлива в камеру сгорания в определенный момент. Момент впрыскивания оказывает большое влияние на процесс воспламенения и сгорания топлива. От этого зависят такие важные показатели, как период задержки воспламенения, скорость нарастания давления, максимальное давление, полнота сгорания топлива и другие.

Топливо, впрыскиваемое в камеру сгорания, должно сгорать в период нахождения поршня около верхней мертвой точки (ВМТ). Высоких экономических показателей в работе двигателя достигают, если продолжительность тепловыделения в данном цикле не превышает 35° угла поворота коленчатого вала двигателя (ПВД). Для более полного сгорания топлива в указанном интервале продолжительность впрыскивания топлива в цилиндр в зависимости от номинальной часто ты вращения коленчатого вала и цикловой подачи составляет 16...28°.

Эффективность смесеобразования и сгорания подготовленной рабочей смеси в камере сгорания двигателя зависит от значения угла опережения впрыскивания. Его обычно определяют опытным путем. Для выпускаемых двигателей этот угол на номинальном режиме работы составляет 14...25° до верхней мертвой точки поршня. Уменьшение угла опережения впрыскивания и время пуска двигателя находятся в прямой зависимости. Угол регулируется автоматической муфтой опережения (топливные насосы ЯМЗ и НД). Уменьшение угла опережения впрыскивания снижает жесткость работы двигателя.

В двигателях внутреннего сгорания различают индикаторную и эффективную мощность, удельный расход топлива, механический и эффективный коэффициенты полезного действия.

Индикаторная мощность - мощность, развиваемая газами. Она больше эффективной на величину мощности механических потерь, расходуемой внутри двигателя на преодоление сил фения, привод вспомогательных механизмов и совершение вспомогательных ходов.

Эффективная мощность - мощность двигателя, снимаемая с коленчатого вала.

Подача топлива в течение заданного промежутка времени с определенной интенсивностью. Топливо преобразуется в полезную работу дизеля наиболее экономично, если сгорание происходит в тот момент, когда поршень занимает определенное положение, близкое к верхней мертвой точке. В этом случае давление в камере наибольшее, а потери тепла, уходящего через стенки камеры сжатия, - наименьшие.

Для обеспечения этого требования продолжительность подачи топлива должна быть минимальной, а количество впрыскиваемого форсункой топлива - постоянным. Однако ввиду затрат времени на термохимическую подготовку рабочей смеси к воспламенению сгорание топлива происходит с некоторым запаздыванием, что вызывает жесткую работу двигателя.

Чтобы уменьшить жесткость работы в начальный период впрыскивания, необходимо подавать меньше топлива на один градус поворота кулачкового вала топливного насоса (характеристика впрыска). Его количество зависит от скорости перемещения плунжера на участке подачи топлива (активный ход плунжера) . Для тракторных и комбайновых двигателей оптимальная скорость движения плунжера в период его активного хода при номинальной частоте вращения кулачкового вала насоса составляет 1,4...2,2 м/с. Она определяется профилем кулачка вала топливного насоса. На разных топливных насосах применяют кулачковые валы дугового или тангенциального профиля.

Обеспечение одинаковой подачи топлива во все цилиндры дизеля при любой нагрузке. На тракторных дизелях установлены всережимные регуляторы, автоматически регулирующие цикловые подачи топлива. Нагрузочный и скоростной режимы работы двигателя регулируют изменением положения рейки насоса. Это обеспечивает устойчивую работу двигателя под нагрузкой и на режиме холостого хода. Увеличение подачи топлива при пуске двигателя и его перегрузках обеспечивается обогатителем (корректором). Регуляторная характеристика цикловой подачи топлива - функция частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Одна из важных характеристик - равномерность подачи топлива в цилиндры двигателя. Значительная разница количества подаваемого топлива в цилиндры приводит к их перегрузке, снижению экономичности работы двигателя, отложению кокса на поверхности деталей камеры сгорания и закоксовыванию распылителей.

Хорошее распыливание и равномерное распределение топлива по объему камеры сгорания. Качество распыливания топлива определяется тонкостью, однородностью, дальнобойностью и углом конуса струи.

Тонкость распыливания оценивается средним диаметром капель. В каждой единице объема сжатого воздуха должно содержаться одинаковое количество как можно более мелких частиц впрыскиваемого топлива. Чем меньше диаметр, тем тоньше распыливание. Диаметр капель не должен превышать 30 мкм.

Однородность распыливания характеризуется пределами изменения диаметра капель: чем меньше разница между наибольшими и наименьшими диаметрами капель в струе, тем однороднее распыливание.

Под дальнобойностью струи понимается глубина проникновения конца струи в толщу воздуха в зависимости от времени. Каждый тип дизелей имеет свое значение дальнобойности струи, которое зависит от давления впрыскивания, подачи топлива и быстроходности двигателя.

Углом конуса струи называют угол между касательными к контуру струи, которые сходятся у сопла форсунки. В разных двигателях он изменяется в широких пределах (15…40 С). Топливо, поступающее в цилиндр, должно быть равномерно распределено по всему объему камеры сгорания. Иначе в отдельных местах камеры будет недостаток кислорода, а в других - его избыток. В связи с этим часть несгоревшего топлива будет выброшена вместе с отработавшими газами, что приведет к снижению экономичности дизеля.
Все права защищены © Дизель-сервис «ТНВД 62», г. Рязань, 2024
Адрес: г. Рязань, 185 км Окружной дороги, строение 7 (рядом с гипермаркетом "Стройка")
Телефон: +7 (920) 635-80-32,
+7 (906) 542-51-88
E-mail: tnvd62@mail.ru
Информация