Цикловая подача топлива (ЦПТ).

 

ЦПТ характеризует подачу топлива за рабочий ход плунжера в соответствии с мощностью дизеля, т.е. это суммарная масса (или объём) топлива, поступившего в к.с. за один цикл работы двигателя.

Обычно при проектировании системы впрыскивания исходят из ЦПТ, соответствующей номинальному режиму работы дизеля. Для обеспечения допускаемой перегрузки дизеля и компенсации утечек топлива через зазоры в прецизионных парах q_ЦN увеличивают до q_Цmax=(1,25…1,35)×q_ЦN; в режиме min частот вращения х.х.

q_Цminxx=(0,10…0,25)×q_ЦN; при пуске q_Цп.=(1,5…2,75)×q_ЦN (коэффициент обогащения подачи топлива при пуске

Ψ= (q_Цп / q_ЦN)×100% =150…275%); в режиме М_еmax q_ЦМеmax=(1,10…1,35)×q_ЦN в зависимости от заданного k_m.

ЦПТ влияет на параметры рабочего процесса:

с изменением q_Ц изменяются α, V_сгор.. В свою очередь ↑ α →g_i ↓, η_i ↑, улучшается тепловое состояние двигателя, но ↓P_i. При n_e=const с ↑ α → относительная доля потерь тепла в дизеле ↑, → g_е ↑.

Требуемая величина ЦПТ определяется скоростным режимом дизеля и внешней нагрузкой.

Влияние рассмотренных факторов учитывают η_н:

η_н = q_Ц / V_п.га, где V_п.га = f_п.× h_га. По статистике η_н=0,70…0,90.

Из выражения q_Ц = V_п.га × η_н видно, что ЦПТ можно изменять, воздействуя на h_га или η_н.

При изменении h_га отсечную кромку плунжера выполняют в форме винтовой линии и получают три способа регулирования ЦПТ:

1). Изменением конца впрыскивания топлива при неизменном начале подачи.

2). Изменением начала впрыскивания топлива при неизменном конце подачи.

3). Одновременным изменением начала и конца подачи.

Лекция 12. 10.12.14

 

1)-ый способ широко применялся из-за относительной простоты изготовления плунжера (имеет только одну винтовую линию). При этом с повышением нагрузки h_га ↑ и конец подачи смещается в сторону запаздывания, а начало подачи остаётся ≈ const (см. рис.27а).

 

рис.27.

2)-ой способ: геометрическое начало подачи с ↓ нагрузки смещается к ВМТ, геометрический конец ≈ const (см. рис.27б). Из–за протекания начала подачи при ↑ T_C и р_с в к.с. сокращается задержка воспламенения по сравнению с 1)-ым способом. Дизель на частичных нагрузках работает с менее интенсивным нарастанием давления в период быстрого сгорания.

Рис. Характеристики впрыскивания различных типов.

Рис. а. Велико количество топлива, поступающего в к.с. с уменьшающимися скоростями

(площадь II).

При 3)-ем способе с ↓ ЦПТ геометрическое начало подачи смещается к ВМТ,а геометрический конец наступает раньше (см. рис.27в). Подбором шага винтовых кромок (их должно быть две) плунжера можно получить оптимальные фазы впрыскивания по нагрузочной характеристике.

Анализ характеристик показывает, что с ↓ ЦПТ продолжительность впрыскивания ↓, действительные моменты впрыскивания изменяются в соответствии с изменением геометрических фаз; р_в.max ↓.

Для изменения η_н применяют дросселирование на впуске: подачу регулируют изменением наполнения топливом пространства над плунжером. Для этого во всасывающей магистрали устанавливают дросселирующее устройство.

Рассмотрим определения ЦПТ, которые являются исходными при выборе d_п и h_п ТНВД.

1. q_ц =(10⁶×ρ _к×η _V× V_h)/(l₀×ρ _t×α), мм³/ цикл, если V_h в л.

Для дизелей, конструкция которых только разрабатывается, ЦПТ удобнее рассчитывать, пользуясь величинами предполагаемых g_e и p_e:

1. q_ц =(10⁶/ 3,6)×(p_e× g_e×V_h/ρ _t),где

 

p_e, МПа;

V_h, л;

g_e, кг/кВт×ч;

ρ_t, кг/м³;

q_ц, мм³/ цикл.

 

1. q_ц = N_e×g_e /(60×i×n_k ×ρ_t) или q_ц = N_e×g_e / (30×i×n_е ×ρ_t), где

 

q_ц, м³/ цикл; (×10⁹ ,мм³/ цикл);

N_e, кВт;

g_e, кг/кВт×ч;

i- число цилиндров;

n_k, мин^-1;

n_е, мин^-1;

ρ_t, кг/м³;

G_t,кг/ч.

Используют значение удельной ЦПТ:

_ _{__} _

q_ц = q_ц/ V_h; для дизелей без наддува q_ц = 50…80 мм³ / л. В случае применения т / н эти значения следует увеличить пропорционально изменению p_e.