Процесс топливоподачи - Судовые дизельные установки
Основные понятия и параметры процесса топливоподачи
1. Цикловая подача - подача топлива за один рабочий цикл
GЦ = (gE NE 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 - цНпн, цКн, цКпф, цНпф - фазы начала и конца подачи по насосу и по форсунке. 3. цНпф = цФ. о. или угол опережения впрыска топлива,
ЦП = цНпф + цКпф - продолжительность подачи топлива.
3. Pн, Pф, Pн. макс, Pф. макс, Pф. о., Pф. з., Pост. - 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,
GЦ = (FПл hA сТ зПод) 10-3 г/цикл;
FПл = рd2 / 4- площадь плунжера м3; hA - активный ход плунжера м, сТ - плотность топлива кг/м3.
Коэффициент подачи топливного насоса зПод -, представляющий собой отношение действительно поданной порции топлива gЦ 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 зПод = 0,75-1,1, на него существенное влияние оказывают число оборотов и величина цикловой подачи (рис. 6.7.1.). Увеличение gЦ (hA) приводит к росту коэффициента подачи. Важная особенность изменения зПод заключается в том, что при снижении оборотов от номинальных до ? 75% nНом 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
PE = k gЦ зЕ,
И развиваемого двигателем крутящего момента МКр, 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 (hA)
Развитие процесса топливоподачи
О том, как развивается процесс топливоподачи, можно проследить по приведенным на рис. 6.7.2. кривым: а) давлений топлива у форсунки, б) хода иглы форсунки при ее открытии, в) интегрального распределения подачи за один впрыск по углу п. к.в. (закона подачи).
Давление топлива в топливопроводе и в форсунке поднимается до значения РФо, при котором игла форсунки поднимается и, в связи с истечением топлива под нее, в этот момент обычно отмечается небольшой местный провал давления. Однако этот провал быстро компенсируется в связи с тем, что плунжер продолжает сжимать топливо, и давление поднимается до максимального значения - PМакс. Дальнейший рост давления прекращается, так как в насосе начинается отсечка (или плунжер приходит в ВМТ кулачка) и давление падает. По достижении РФз, при котором пружина сажает иглу на седло, впрыск топлива прекращается.
В форсунке и в топливопроводе при наличии нагнетательного клапана с отсасывающим пояском устанавливается давление, равное остаточному - Рост, сохраняющееся до следующего цикла подачи топлива. При отсутствии разгрузки устанавливается более высокое давление, равное Р ф. з' что провоцирует появление подтекания топлива под иглу.
Рис. 6.7.2 Кривые: а). давление впрыска у форсунки, б). хода иглы форсунки, в). законы подачи топлива в пределах цикла
В общем случае процесс топливоподачи в системе "ТНВД - форсуночный топливопровод - форсунка" можно условно подразделить на следующие этапы:
1 этап - наполнение полости ТНВД топливом, поступающим от подкачивающего насоса под давлением 0,4-0,5 МПа. Начало - открытие плунжером при его движении вниз впускного окна (клапана).
Окончание - закрытие плунжером впускного окна (клапана) при его движении из крайнего нижнего положения вверх (геометрическое окончание наполнения). Действительное окончание наполнения происходит раньше, так как при подходе верхней кромки плунжера к верхней кромке окна благодаря возникающему в остающейся узкой щели дросселированию начинается сжатие топлива, давление топлива начинает расти и перепуск прекращается. При этом, чем больше обороты двигателя, тем больше сказывается дросселирование и тем раньше (по углу поворота вала) заканчивается наполнение и начинается сжатие топлива. Таким образом, активный ход плунжера несколько увеличивается.
2 этап - сжатие топлива в надплунжерной полости насоса от давления подкачки до давления, при котором открывается нагнетательный клапан насоса PОткр. н.кл. = PЗатяга. пруж. кл. + PОст.. Здесь уместно отметить, что существенную роль в процессе топливоподачи играет сжимаемость топлива. Коэффициент сжимаемости топлив а = (0,6 - 1,0) 10-6 мЗ/кг. Благодаря сжимаемости плунжер затрачивает часть своего хода на сжатие топлива
Расчетное уравнение -
FПл СПл dt = a V1 dp
Где: FПл - площадь плунжера, СПл - скорость плунжера, t - время, V1 - объем надплунжерной полости насоса, Р - давление топлива.
3 этап - продолжение сжатия (соответствующего роста давления) топлива в объеме полости насоса V1 и в объеме топливопровода и форсунки V2. Начало - открытие нагнетательного клапана. Окончание - достижение давления открытия иглы РФо.
Расчетное уравнение -
FПл СПл dt = a (V1 + V1) dp (2)
4 этап - впрыск топлива в цилиндр с момента открытия иглы и до момента начала отсечки в ТНВД. Начало этапа - момент подъема давления топлива у иглы форсунки до величины давления открытия иглы. Окончание - начало отсечки в ТНВД, соответствующее открытию отсечной кромкой плунжера отсечного отверстия (открытию отсечного клапана в насосе клап. типа) и закрытие нагнетательного клапана.
Расчетное уравнение -
FПл СПл dt = a (V1 + V2) dp + м fC (2/с)1/2 (PТ - PЦ. ср)1/2 dt (3)
Где: м - коэффициент истечения сопловых отверстий, fC - суммарное сечение сопловых отверстий, с - плотность топлива, РТ - давление топлива в период впрыска, PЦ. ср. - среднее давление в камере сгорания в период впрыска.
5 этап - продолжение истечения (впрыска) топлива из форсунки от момента отсечки в насосе и посадки нагнетательного клапана на седло до момента, когда давление у форсунки упадет до давления посадки иглы на седло (закрытие иглы). Впрыск происходит за счет расширения топлива, оставшегося в топливопроводе и форсунке (в объеме V2).
Расчетное уравнение -
A V2 dp = - м fC (2 (PТ - PЦ. ср) / с)1/2 dt (4)
При наличии у нагнетательного клапана разгрузочного пояска давление в топливопроводе и форсунке резко падает до РОст ? РЗакр. иглы и тогда последняя фаза впрыска практически отсутствует. Это хорошо, так как истечение топлива из форсунки при понижающихся давлениях впрыска отрицательно сказывается на распыливании, сокращается длина факела и проникновение капель в богатые кислородом периферийные зоны камеры сгорания, тем самым, приводящее к неполному сгоранию и дымлению на выхлопе.
На рис 6.7.2. в представлена интегральная кривая, показывающая как распределяется цикловая подача топлива по углу поворота коленчатого вала. В частности, на рисунке для примера показано какое количество топлива от всей величины цикловой подачи попадает в цилиндр к моменту прихода поршня в ВМТ.
Похожие статьи
-
Особенности конструкции форсунки двигателей MAN&;amp;BW L-MC - Судовые дизельные установки
Конструкцию распылителя форсунки судовых дизелей Бурмейстер и Вайн (рис. 6.4.5., а) с незначительными изменениями применяли до тех пор, пока не была...
-
Основы конструкции топливных насосов - Судовые дизельные установки
Топливные насосы, обычно называемые топливными насосами высокого давления (ТНВД), выполняют следующие функции: 1. Отмеривание (дозирование) порции...
-
Проверка форсунок - Судовые дизельные установки
Техническое состояние форсунок определяет надежность и экономичность работы двигателя. Снижение плотности и неудовлетворительное распыливание приводят к...
-
Форсунка - Судовые дизельные установки
Форсунки служат для непосредственного впрыскивания топлива в цилиндр двигателя, распыливания его на частицы с размером не более 5-30 мк и распределения...
-
Проверка и регулировка топливной форсунки - Судовые дизельные установки
Проверять работу форсунки можно при помощи топливного насоса, установленного на двигателе; или лучше на специальном стенде (Рис. 6.4.7.). Передвигая...
-
Неисправности топливной системы - Судовые дизельные установки
При пуске коленчатый вал вращается с частотой, достаточной для пуска, но вспышек топлива в цилиндрах нет или они происходят с перебоями и дизель...
-
Проверка и регулировка угла опережения подачи топлива - Судовые дизельные установки
Своевременность сгорания топлива обуславливается углом опережения подачи топлива. От его величины зависят продолжительность периода задержки...
-
Основные неисправности форсунки - Судовые дизельные установки
Форсунка топливный дизельный двигатель Неисправности в работе форсунок всегда приводят к ухудшению смесеобразования, в результате чего скорость сгорания...
-
Форсунки с многодырчатыми распылителями - Судовые дизельные установки
Распыливание топлива Факел топлива, вылетающего с большими скоростями из соплового отверстия, состоит из центральной части - струи, включающей грубо...
-
Тепловое состояние и охлаждение форсунок - Судовые дизельные установки
В общем случае, количество подводимого к распылителю форсунки тепла определяется температурой газов t газ в камере сгорания и величиной площади их...
-
Топливная система - Судовые дизельные установки
Типовая схема топливной системы судовой дизельной установки, включающей топливоподготовку и подачу топлива к двигателю, представлена на рис. 6-1. До...
-
Притирка иглы и седла - Судовые дизельные установки
После выявления состояния запирающего пояска возможны несколько вариантов дальнейших действий. Вариант 1. Уплотняющий поясок занимает правильное...
-
Подготовка к притирке распылителя - Судовые дизельные установки
Операцию по притирке приходится производить при каждой плановой ревизии форсунок и тем более при наличии отказов. Используемые при этом приемы и...
-
Введение - Судовые дизельные установки
Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) широко применяют в промышленности и на всех видах транспорта благодаря высокой экономичности по удельному расходу...
-
Соленоидный клапан. - Узлы и агрегаты современного электромобиля
Основными задачами соленоидного клапана являются: обеспечение точного времени начала впрыска топлива относительно угла поворота коленчатого вала...
-
Судно оснащено подруливающим устройством мощностью 200 кв с реверсивным винтом фиксированного шага. Оно служит как вспомогательное устройство, когда есть...
-
Расчет основных элементов валопровода - Расчет параметров судовой энергетической установки
Проектирование судового валопровода дизельной установки проводится в соответствии с требованиями Правил Морского Регистра Судоходства. Промежуточный вал....
-
Выбор типа установки для проектируемого судна обычно производится на основе сравнительной оценки наиболее перспективных вариантов СЭУ, удовлетворяющих...
-
Судовые энергетические установки - Организация работы транспортного судна
Характеристика Главных Двигателей. Главный судовой дизель ЗД12 предназначен для работы на винт судна, устанавливается в судах речного и морского флота,...
-
Ориентировочные размеры МО и эскиз плана трюма, - Расчет параметров судовой энергетической установки
Необходимая длинна МО между носовой и кормовой переборками на уровне настила двойного дна для одновальной установки определяется: Где: LД - длинна...
-
Процессы выполнения услуг на предприятии осуществляются согласно общепринятой схеме (Приложение 4). Для автомобилей SSONG YONG применяются сигнализации...
-
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДВС НА БАЗЕ "РАЗОМКНУТОЙ" СХЕМЫ СИСТЕМЫ РЕСИВЕР - ЦИЛИНДР - КОЛЛЕКТОР S = 77.0 D = 81.0 [мм]; Epsг = 9.5; Lam =...
-
В последние годы стали все шире использовать дизельные двигатели на автомобилях. Следует признать, что использование карбюраторных двигателей на грузовых...
-
Тепловое состояние, угол опережения и характеристика впрыска топлива, тип смесеобразования, частота вращения, степень сжатия, качество и давление...
-
Особенности КШМ, ГРМ дизельного двигателя, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Легковой автомобиль "MERCEDES" приводится в движение 4- или 5-цилиндровым рядным двигателем, с жидкостным охлаждением. Двигатель расположен продольно в...
-
В качестве заготовки для шестерни используем поковку, изготовленную на горячештамповочном кривошипном прессе. Существует ряд основных принципов...
-
Как отмечал А. И. Колчин и В. П. Демидов [ ] тепловой расчет позволяет с достаточной степенью точности аналитическим путем определить основные параметры...
-
ТНВД предназначены для впрыска топлива через форсунку непосредственно в цилиндр двигателя под высоким давлением 19,6-- 117 МПа (200--1200 кгс/см2). При...
-
Судовой валопровод - Расчет параметров судовой энергетической установки
Судовой валопровод представляет собой систему валов и различных конструктивных элементов, соединяющих гребной винт с главным двигателем. О назначение...
-
Переходные процессы и основы синтеза линейных радиотехнических цепей
Переходные процессы и основы синтеза линейных радиотехнических цепей Современные радиотехнические системы часто включают в себя комплекс достаточно...
-
Совместные распределения СП, Стационарность и эргодичность СП - Случайные процессы
Рассмотрим два случайных процесса и. Совместная функция распределения - го порядка: Совместная плотность вероятностей - го порядка: . Если для любых N, m...
-
Смазочно-заправочная установка модели 3141 - Техническое обслуживание и ремонт автомобилей
Установка ЦКБ-3141 предназначена для централизованной механизированной смазки и заправки тракторов, комбайнов и автомобилей моторными и трансмиссионными...
-
Оптимизация рабочего процесса - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Оптимизация по углу закрытия впускного клапана Таблица 1. "Оптимизация рабочего процесса по углу закрытия впускного клапана" № Цзвп Pz, бар Ne, кВт Ge,...
-
Топливо . В соответствии с ГОСТ 305-82 для рассчитываемого двигателя принимаем дизельное топливо (для работы в летних условиях - марки Л и для работы в...
-
Предварительный впрыск насос-форсунки. - Узлы и агрегаты современного электромобиля
Как отмечалось ранее для снижения шума и выброса токсичных веществ в форсунках, в том числе и насос-форсунках, может применяться предварительный впрыск....
-
Введение - Проект осветительной установки свинарника
Свет является одним из важнейших параметров микроклимата. От уровня освещенности и спектрального состава света зависят здоровье людей, продуктивность...
-
Электроуправляемые насос-форсунки дизелей - Узлы и агрегаты современного электромобиля
Качество распыления дизельного топлива в цилиндре, во многом определяет процесс его горения, и образования токсичных веществ в отработавших газах. Более...
-
Совершенствование производственного процесса следует начинать с анализа ведомости затрат труда и графиков производства работ. Просмотр графы 7 ведомости...
-
Представим спектральную плотность средней мощности отрезка (длительностью T ) вещественного стационарного случайного процесса в форме: , Где _ функция,...
-
Случайные процессы, Вероятностные характеристики случайных процессов - Случайные процессы
Вероятностные характеристики случайных процессов Случайный процесс (СП), описываемый случайной функцией времени, в любой момент представляет собой...
Процесс топливоподачи - Судовые дизельные установки