Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки Курманов, Павел Васильевич

Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки
<
Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Курманов, Павел Васильевич. Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки : диссертация ... кандидата технических наук : 05.04.02 / Курманов Павел Васильевич; [Место защиты: Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт НАМИ].- Ярославль, 2011.- 176 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/2089

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Развитие стандартов по экологии и топливных систем зарубежных фирм для их выполнения 9

1.1. Требования стандартов и выполнение экологических нормативов 9

1.2. Основные направления развития топливных систем зарубежных фирм 15

1.2.1. Насос — форсунки 16

1.2.2. ТА на базе индивидуальных топливных насосов (ИТН) 18

1.2.3. Аккумуляторная топливная система (АС) 19

Глава 2. Разработка методики испытания АС и экспериментальные исследования рабочего процесса топливоподачи CR двигателя DCI-11 42

2.1. Анализ основных характеристик топливоподачи перспективных ТС транспортных дизелей 42

2.2. Разработка методики экспериментальных исследований АС на безмоторном стенде 45

2.3. Экспериментальные исследования рабочего процесса топливоподачи CR двигателя DCI — 11 51

2.3.1. Исследование колебаний давления в аккумуляторе CR двигателя DCI - 11 54

2.3.2. Исследование электрогидравлической форсунки 63

2.4. Результаты параметрических испытаний системы «Common Rail» 67

Глава 3. Разработка математической модели и расчетные исследования процесса топливоподачи Аккумуляторной топливной системы Э23 ЯЗДА 81

3.1 Принципиальная схема и работа АС Э23 ЯЗДА 81

3.2. Математическая модель гидродинамического расчета AC 86

3.3. Расчетные исследования и анализ влияния различных конструктивно-регулировочных параметров АС на динамику процесса топливоподачи 97

3.3.1. Влияние конструктивного исполнения выходного штуцера аккумулятора на динамические характеристики процесса топливоподачи 102

3.3.2. Влияние сечений дросселирующих отверстий в камере управления ЭГФ на управляемость процесса топливоподачи 106

3.3.3. Влияние диаметра поршня ЭГФ и запирающего диаметра иглы на параметры процесса топливоподачи 112

3.3 АРасчет параметров АС 114

Глава 4. Сравнительные экспериментальные исследования ЭГФ Bosch и ЭГФ ЯЗДА и испытания опытной АС ЯЗДА для двигателя КАМАЗ-740.92 119

4.1. Влияние быстродействия электромагнитного клапана на работу электрогидравлической форсунки АС 120

4.1.1. Условия испытаний ЭГФ с быстродействующим ЭМК 122

4.1.2. Характеристики производительности ЭГФ 135

4.2. Результаты испытания ТНВД АС ЯЗДА 145

4.3. Оценка степени достоверности результатов расчётных и экспериментальных исследований 157

Основные выводы 160

Список литературы 162

Приложение 175

Введение к работе

Принятое правительством РФ Постановление от 12 октября 2005 г. №609 «Об утверждении специального технического регламента «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ», заставляет производителей транспортных средств использовать современные двигатели, отвечающие экологическим нормам Евро-4 и Евро-5 [17, 30, 41, 76, 77, 79].

Одним из важнейших мероприятий в этом направлении является переход на дизельную топливную аппаратуру нового поколения с электроуправляемыми клапанами.

Исследованиями ведущих отечественных и зарубежных фирм МГТУ им. Баумана, ФГУП «НАМИ», МГТУ «МАДИ», ОАО «КАМАЗ», ОАО «Автодизель», AVL, Ricardo, Bosch, Delphi и др. установлено, что экологические показатели дизелей Евро-4 и Евро-5 и выше могут быть выполнены только с помощью электронного управления фазами

\

5 тошшвоподачи в сочетании с высокими давлениями впрыскивания,

применением сажевых фильтров, нейтрализаторов отработавших газов или

других способов их очистки [4, 8, 16, 18, 26, 42, 78, 83, 104].

Необходимое давление впрыскивания топлива и гибкое управление фазами тошшвоподачи может быть получено с использованием топливной аппаратуры с электроуправляемыми клапанами: аккумуляторной топливной системы типа Common Rail или HEUI, насос-форсунок, индивидуальных топливных насосов. Выбор типа ТА определяется разработчиком дизеля в зависимости от особенностей его конструкции, условий эксплуатации, опыта использования того или иного вида ТА в данной фирме.

В ТА традиционного типа, насос-форсунках, индивидуальных топливных насосах при увеличении давления впрыскивания резко возрастает пиковый крутящий момент на привод топливного насоса высокого давления (ТНВД) и возникает необходимость в повышении его надежности. В АС, где создание давления топлива и его распределение по форсункам разделено во времени, эта проблема решена за счет уменьшения размерности плунжерной пары. Поэтому АС получила наибольшее распространение в последнее время и обеспечивает [3, 22, 31,51,57]:

расширение функций топливной системы по управлению рабочим процессом двигателя, а именно: впрыскивание топлива с управляемым высоким давлением, определяемым нагрузочным и скоростным режимом двигателя, и регулируемой скоростью впрыскивания в фазе впрыскивания (ступенчатой, прямоугольной, трапециевидной формы), многофазное впрыскивание с управляемым соотношением количества топлива в каждом впрыске;

оптимизированную настройку режима работы топливной системы (впрыскивания) в рабочем диапазоне скорости и нагрузки двигателя; выравнивание цикловой подачи топлива (снижение неравномерности) по цилиндрам.

Наиболее сложным компонентом аккумуляторной топливной системы

6 является электрогидравлическая форсунка, поскольку именно она

обеспечивает гибкое управление величиной подачи топлива,

продолжительностью и фазами впрыскивания топлива.

При разработке АС потребовалось решить проблемы связанные с быстродействием электромагнитного клапана ЭГФ для обеспечения многофазного впрыска и улучшением динамики процесса топливоподачи за счет оптимизации волновых процессов в линии аккумулятор - форсунки.

Проанализирован выбор определяющих количественных и качественных критериев оценки динамики процесса топливоподачи, позволяющих определить оптимальные соотношения конструктивно -регулировочных параметров АС.

Таким образом результаты расчетных и экспериментальных исследований влияния конструктивно-регулировочных параметров ЭГФ и других компонентов аккумуляторной топливной системы на выходные параметры процесса топливоподачи являются актуальными при создании отечественной АС для дизелей с перспективными экологическими нормативами и позволяют сократить сроки ее доводки.

Учитывая необходимость постановки на производство отечественной АС для дизелей экологического класса Евро-4 с 2012г. и Евро-5 с 2014г., данная тема является актуальной.

Цель работы. Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки

Методы исследования. Расчетные исследования проводились по методам и программам, разработанным с использованием вычислительной техники. Экспериментальные исследования проводились в лаборатории ОАО "ЯЗДА" на испытательных установках, созданных на базе стендов Bosch 815hEFS8246.

Научная новизна. -Разработана и реализована в виде программного продукта математическая модель для расчета рабочего процесса АС с учетом

7 объема аккумулятора и волновых процессов топливоподачи, позволяющая

моделировать различные конструктивные решения и проводить расчеты

давления и движения топлива в ЭГФ — аккумуляторе — топливопроводах.

-Определено влияние конструктивных элементов АС на её рабочие

характеристики, уменьшение d] и увеличение d2 снижает продолжительность

ффа включения ЭМК, т.е. при заданных qu повышается быстродействие

форсунки, что особенно необходимо при многофазном впрыске.

-Разработаны методика и установка для испытания АС, проведены комплексные экспериментальные исследования волновых процессов и основных компонентов АС (ЭМК, ЭГФ и ТНВД), обеспечившие выбор величин и соотношения дросселирующих проходных сечений в камере управления ЭГФ, которые в сочетании с конструкцией электромагнита обеспечивают ее необходимое быстродействие.

Практическая ценность. Проведенными расчетно-экспериментальными исследованиями АС установлено, что быстродействие ЭМК зависит главным образом от величины воздействующего на управляющий клапан давления топлива в аккумуляторе, которое в свою очередь зависит от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Практические рекомендации обеспечивают на различных стадиях
проектирования совершенствование процесса тогшивоподачи АС за счет
повышения быстродействия электромагнитного клапана, выбора

конструкции выходного штуцера аккумулятора, соотношения

дросселирующих проходных сечений в камере управления ЭГФ, что позволяет увеличить интенсивность впрыска топлива, демпфировать колебательные процессы и осуществить многофазный впрыск.

Реализация работы: Результаты работы реализованы при выполнении Программы Союзного государства Россия - Белоруссия «Развитие дизельного автомобилестроения на период до 2008г.». Теоретические и практические рекомендации диссертационной работы использованы при создании опытных образцов перспективных

8 аккумуляторных топливных систем для дизелей КАМАЗ, ЯМЗ и ММЗ,

соответствующих экологическим нормативам Евро-4 и Евро-5, и в учебном

процессе ЯГТУ.

Апробация работы: Основные положения диссертационной работы
доложены на международной автомобильной конференции 2007 г.
«Двигатели для российских автомобилей» в рамках московского автосалона
MIMS - 2007г.; на «шестьдесят первой (в 2008г.) и второй (2009г.) научно-
технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов ЯГТУ»;
конференции молодых специалистов группы ГАЗ в 2008г.; на

Межрегиональной научно-практической конференции в Ярославском филиале МИИТ «История и перспективы развития транспорта на Севере России» в 2009 году; в МГТУ им. Н.Э. Баумана (семинар по автоматическому регулированию им. проф. В.И. Крутова 2010 и 2011 года); 8 международном автомобильном научном форуме (МАНФ-2010), Автополигон НАМИ.

Публикации. Материалы исследований опубликованы в 7 научных работах, в том числе 4 по перечню ВАК.

Структура и объём работы: Диссертация состоит из введения , 4-х глав, выводов, содержит 176 страниц текста, 87 рисунков, 31 таблица и 2 приложения. Список литературы включает 105 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Основные направления развития топливных систем зарубежных фирм

Развитие дизелей определяется, в первую очередь, техническим уровнем автомобильного дизелестроения. В основном на автомобильных дизелях применялась ТА раздельного типа, включающая ТНВД, топливопроводы высокого давления и форсунки, при этом на дизелях грузовых автомобилей — рядные многоплунжерные ТНВД, а на малолитражных быстроходных дизелях — насосы распределительного типа [14,48,64,66,82].

Обеспечение высокого давления впрыскивания различными фирмами решается исходя из собственного опыта: многоплунжерными или распределительными топливными насосами; насос-форсунками с электромагнитными клапанами; индивидуальными топливными насосами с короткими нагнетательными топливопроводами и приводом плунжера от кулачков на распределительном валу двигателя; аккумуляторными топливными системами.

Как правило дизелестроительные фирмы применяли ТА разработки и производства специализированных фирм, таких как Bosch (Германия), Nippon Denso и Diesel Kiki (Япония), Lucas -Delphi (Великобритания), United Technology, Stanadyne (США) и др., т.к. создание и производство топливных систем требует больших объемов финансирования начиная с научных исследований, определения путей развития и заканчивая освоением производства [78, 83, 104].

Активное внедрение в топливных системах быстродействующих клапанов, управляемых МПСУ, изменило эти подходы, поскольку основу ТС стало составлять программное обеспечение и, соответственно, алгоритм управления, который отрабатывается для конкретного двигателя.

Сегодня количество фирм, которые ведут разработки ТС, постоянно увеличивается, об этом свидетельствуют патентные публикации.

Собственные разработки и производство ТА имеют фирмы Detroit Diesel, Cummins, Caterpilar, Siemens, Deutz, которая работает совместно с ф. Bosch, и др.

Создание быстродействующих ЭМК позволило устранить, сложный механизм регулирования насос - форсунками и управления дизелем, что обеспечило им новый этап развития.

На рисунке 1.3 представлена насос-форсунка фирмы Бош, обеспечивающая высокие давления впрыскивания, необходимую равномерность подачи топлива по цилиндрам, стабильность момента начала подачи и требуемую характеристику подачи топлива [78, 103].

Применение насос - форсунок, объединяющих в одном изделии секцию ТНВД и сопло форсунки, исключает топливопроводы высокого давления, что значительно уменьшает объем нагнетаемого топлива и влияние волновых процессов на процесс топливоподачи. Насос-форсунки сохраняют конструктивную схему насосной секции с механическим приводом плунжера, что обеспечивает получение высоких давлений впрыскивания, а применение быстродействующих клапанов, управляющих электронным блоком, обеспечивает гибкое управление величиной и фазами топливоподачи. Однако применение насос-форсунок требует специальной конструкции двигателя, т.е. верхнего расположения распредвала.

Рисунок 1.3. Схема насос - форсунки с ЭМК: 1 - ЭМК; 2 - подводящая магистраль; 3 - сливная магистраль; 4 — толкатель; 5 - пружина толкателя; 6-плунжер; 7 - корпус-втулка форсунки; 8 - пружина форсунки; 9 - штанга; 10 - распылитель

Повышение давления впрыскивания топлива в ТА раздельного типа ограничивается надежностью кулачкового механизма по контактным направлениям. Поэтому ТА на базе ИТН позволяет уменьшить длину топливопроводов высокого давления и, соответственно, снизить потери давления впрыскивания при нагнетании топлива [85]. Возможны различные компоновочные решения по установке ИТН на двигателе.

В серийном двигателе ИТН, рисунок 1.4., устанавливаются в отдельном корпусе с собственным кулачковым валом, который приводится через шестеренчатый привод, снабжены ЭМК, что позволяет получить необходимый закон топливоподачи. В новом двигателе, как правило, ИТН устанавливается непосредственно в блоке цилиндров двигателя, приводится в действие от его распредвала и соединяется коротким топливопроводом с форсункой.

Фирма «Deutz» (Германия) для своих дизелей с водяным охлаждением серии FM 1012/1013/1015 с Vh = 0,8/1,2/1,98 л/цил разработала и разместила изготовление на фирме «Bosch» индивидуальных топливных насосов.

Для управления топливоподачей используются различные системы регулирования: 1-я ступень — механический регулятор; 2-я ступень - электронный регулятор; 3-я ступень - электромагнитные клапаны.

Разработка методики экспериментальных исследований АС на безмоторном стенде

Принцип работы дизельных ТПС с быстродействующими электроуправляемыми клапанами значительно отличается от принципа работы традиционных дизельных ТПС с механическим управлением и поэтому требуют всестороннего детального исследования [12, 20]. Для исследования ТПС с электроуправляемыми клапанами необходимы соответствующие средства контроля и управления, а именно: механизм привода ТПС; генератор управляющих электрических сигналов; устройство для измерения количества поданного форсунками топлива; измерительная аппаратура для осциллографирования электрических параметров управляющих сигналов и динамических параметров топливоподачи. Способы установки параметров управляющих сигналов зависят от конкретных целей экспериментального исследования и вследствие этого могут быть различными. Целями данного исследования являются: определение работоспособности отдельных узлов рассматриваемой АС, определение динамических параметров впрыскивания на различных скоростных и нагрузочных режимах её работы, формирование технических требований. Для испытания ТНВД разработана установка (рисунок 2.1), выполненная на базе регулировочного стенда Bosch EPS-815 (рисунок 2.2) [39,60]. Установка включает ТНВД мод. Э20, аккумулятор высокого давления Bosch кат. № 0 445120012) объёмом 35 см3 с клапаном-ограничителем давления, отрегулированным на открытие при Рак = 165+5 МПа, две технологические форсунки мод. 26, регулируемый дроссель и воздушно-масляную станцию Т9161-2-20.

Методика испытаний АС и её компонентов ТНВД -в качестве генератора управляющих электрических сигналов использовался исследовательский комплекс EFS 8246; -привод исследуемой АС осуществлён от двигателя универсального испытательного стенда Bosch 815; -характеристики ТНВД определяются в диапазоне n = 1000 ... 3000 мин.-1 с шагом 500 мин."1, при р с шагом 30 МПа и положении дозирующего золотника с шагом 0.5 мм; -диапазон напряжений управляющего сигнала дозатора (0 ... 3) В, (3 ... 11.5) и более 11.5 В. эмк - в качестве основных электрических параметров электромагнитов определялись: активное сопротивление обмотки Ra, полное сопротивление обмотки с якорем RX5=0.1 и без якоря R „ при f=1000 Гц и индуктивность в сборе с якорем Hg и без якоря HQO , а также сопротивление изоляции Rro0n; -теплонапряженность электромагнитов оценивалась по температуре наружной поверхности их кожухов на установившемся режиме работы и скорости повышения температуры наружной поверхности кожухов при включении электромагнитов. ЭГФ - в качестве показателей быстродействия форсунки с исследуемыми электромагнитами определялось время включения (интервал времени от момента подачи управляющего сигнала до момента начала впрыска топлива) при различных давлениях топлива в аккумуляторе и различных параметрах управляющего сигнала; длительности включения и выключения определялись по осциллограммам характеристик впрыскивания; - давления в аккумуляторе устанавливалось на уровне 30 МПа, что соответствует уровню минимального рабочего давления в системах Common Rail современных дизелей, т.е. нагруженность электромагнита является наибольшей; - характеристика впрыска была принята двухфазной, так как многократное включение/выключение электромагнита способствует повышению его температуры. Объём предварительного поданного топлива составлял 3...5 мм3. Интервал между предварительным и основным впрысками установлен на уровне 1 мс; - длительность управляющих сигналов выбрана для обеспечения на всех режимах условия tBKn. tynp- и устанавливалась равной 2,0 мс, за исключением режима р . = 150 МПа, где длительность устанавливалась равной 1,5 мс (при больших длительностях и р. . = 150 МПа величина цикловой подачи была более 300 мм3, что приводило к превышению допустимой амплитуды колебаний давления в аккумуляторе стенда).

Математическая модель гидродинамического расчета AC

Экспериментальное исследование дизельной ТПС является достаточно длительным и трудоёмким процессом. Параметрический анализ ТПС, осуществляемый экспериментальными методами, в каждом конкретном случае весьма сложен и требует значительных затрат, что ограничивает многофакторные экспериментальные исследования дизельных ТПС.

Наряду с экспериментальными, большое значение имеют теоретические методы исследования ТПС, основанные на гидродинамических расчётах. Теоретические (расчётные) методы предоставляют возможность разностороннего исследования рабочего процесса ТПС и её параметрического анализа. По мере роста производительности персонального компьютера (ПК) и появления специализированного программного обеспечения расчётные методы становятся всё более эффективными [24]. Использование современных методов расчётов на ПК позволяет с малыми затратами и высокой степенью достоверности оперативно получить необходимые характеристики ТПС и провести её оптимизацию на стадии проектирования [35, 44, 46, 81].

Применение ПК позволяет проводить исследования характеристик рабочего процесса ТПС в широком диапазоне изменений величин и факторов, оказывающих влияние на характеристики топливоподачи. Точность выполнения расчётов зависит от корректности построения математической модели ТПС и задания граничных условий, от корректности принятых допущений, от эффективности численных методов расчёта, производительности ПК.

Рабочий процесс дизельной ТПС рассчитывается и оценивается преимущественно по гидравлическим характеристикам. В основе расчётов лежат уравнения баланса топлива. Динамика подвижных деталей описывается уравнениями классической механики твёрдого тела.

Первые методы расчётов рабочего процесса дизельных ТПС, разработанные ещё в начале 30-х годов XX века были неприемлемы, поскольку основывались на теории установившегося движения жидкости в трубопроводе. Ввиду быстротечности рабочего процесса дизельной ТПС и резких изменений давления и скорости потока топлива энергетические факторы оказывают влияние на процесс впрыскивания не меньше, чем гидравлические. Это подтверждается тем, что теория гидравлического удара, разработанная Н. Е. Жуковским в 1897 г. и по существу являющаяся энергетической теорией неустановившегося движения невязкой сжимаемой жидкости, в 30-х годах XX века была положена в основу оценки и расчёта рабочего процесса дизельной ТПС. До указанного времени использовалась статическая теория движения жидкости, не учитывающая динамику процесса.

Применение на практике теории Жуковского было осуществлено в связи с тем, что при увеличении частоты вращения коленчатого вала дизеля результаты расчётов по статической теории стали значительно расходиться с экспериментальными данными, вследствие того, что с уменьшением времени впрыскивания возрастает значение продолжительности распространения импульсов давления в топливопроводе. Применение статической теории ограничилось расчётами рабочих процессов насос-форсунок, где длина ЛВД, как правило, составляет 100...200 мм. Состояние жидкости (давление, скорость) в ЛВД насос-форсунки в любой момент времени можно условно считать одинаковым по всей длине топливопровода.

Расчет рабочего процесса дизельной АС основан на решении уравнений теории гидравлического удара, разработанной Н.Е. Жуковским, и уравнений граничных условий у ТНВД и форсунки по методу профессора И. В. Астахова. Для решения уравнений граничных условий применен метод последовательных приближений Ньютона. Совершенствованию и уточнению методик для гидродинамического расчёта дизельных ТПС в большой мере способствовали работы отечественных учёных И. В. Астахова [5, 6, 7] Л. Н. Голубкова [21, 22,], Н. А. Иващенко [39, 40], В.А.Маркова [58, 60], Л. В. Грехова [24, 27], А. П. Перепелина [70, 71], Ф.И. Пинского [73,74], Ю. Я. Фомина [89], А. И. Исаева [41], А.С. Кулешова [44] и др.

В изложенной методике часть положений теории представлены в виде конечных уравнений и формул. Расчет движения топлива ведется не для всей длины топливопровода, а для небольших его участков при очень малых расчетных интервалах времени с помощью разностного метода интегрирования уравнений движения топлива. Это позволяет учесть изменение характеристик топлива в процессе его движения.

Оценка степени достоверности результатов расчётных и экспериментальных исследований

Сопоставление расчётных и экспериментальных характеристик впрыскивания показало достаточно высокую степень их сходимости, рис.4.26. На большинстве исследованных режимов работы различия расчётных и экспериментальных значений гидродинамических характеристик впрыска не превышают 12 %. При давление в аккумуляторе 40 МПа различия достигают величины 15,5 %. Что допустимо, т.к. данный режим не стабилен и возникает в системе только в момент пуска. Наилучшая сходимость результатов имеет место на режимах при давлении в аккумуляторе 80 и 100 МПа (отличие не превышает 9%). Данные режимы представляют наибольший интерес, т.к. являются основными эксплуатационными режимами. Различия обусловлены переменностью свойств топлива, находящегося в различных условиях. 1. Сравнительные экспериментальные исследования ЭГФ Bosch и ЭГФ ЯЗДА показали, что применение в форсунке Bosch электромагнита ЭМК-2 вместо электромагнита Bosch при давлении в аккумуляторе ЗОМПа и других равных условиях приводит к увеличению времени включения (меньше тяговое усилие) форсунки с 0.45 до 0.75 мс (+ 67 %) и длительности времени выключения (повышена электрическая инерционость) с 0.80 до 0.94 мс (+ 18 %). 2. Наибольшие отклонения времени включения форсунки Bosch при использовании различных магнитов происходит при минимальных значениях величин р . И 1ф 3. Доработка конструкции и материала электромагнита ЭМК-2 для снижения полного сопротивления обмотки без якоря R (f=1000 Гц) до 0.2 Ом и увеличения индуктивности в сборе с якорем Hg-ол до 220мкГн и без якоря HQQ ДО 85МКГН. обеспечили необходимое быстродействие ЭГФ Э25 и её параметры на уровне параметров форсунки Bosch. 4. Максимальная подача топлива ТНВД Э23 составила 4527 мм3/об. при п = 600 мин."1 и рак = 20 МПа.

Влияние противодавления в аккумуляторе на подачу ТНВД Э23 при полностью открытом дозаторе незначительно: при увеличении противодавления с 20 до 160 МПа подача уменьшается на величину не более 5 %. 5. По результатам расчетно - экспериментальных исследований компонентов АС ЯЗДА определена её комплектность в составе: ЭГФ Э25 с диаметрами жиклеров сІі=0,245мм и с12=0,28мм, диаметром управляющего поршня бп=4,3мм, диаметром иглы 1и=4мм с запирающим диаметром иглы (1 =2,13мм и ЭМК-3; ТНВД Э23; Аккумулятор Э20 с дросселем выходного штуцера диаметром 0,85 мм. 6. Моторные испытания АС Э23 ЯЗДА в составе двигателя КАМАЗ-740.92 показали, что она работоспособна, обеспечивает необходимые параметры двигателя и позволяет проводить доводочные испытания. 7.Сопоставление расчётных и экспериментальных характеристик впрыскивания показало достаточно высокую степень их сходимости.

При давление в аккумуляторе 40 МПа различия достигают величины 15,5 %, что допустимо, т.к. данный режим не стабилен и возникает в системе только в момент пуска. Наилучшая сходимость результатов имеет место на режимах при давлении в аккумуляторе 80 и 100 МПа ( отличие не превышает 9%), которые являются основными эксплуатационными режимами. 1. Разработанная математическая модель и программа расчета аккумуляторной топливной системы, позволяют проводить расчетные исследования процесса топливоподачи АС, определять оптимальные величины проходных сечений в камере управления ЭГФ, которые обеспечивают ее необходимое быстродействие и многофазный впрыск 2. Расчетный анализ АС показал, что применение выходного штуцера аккумулятора без дросселя и с ограничителем подачи топлива на номинальном режиме снижает среднее давление форсунки Рфср соответственно на 3,6 и 2,8 %, но не устраняет колебательные явления в топливопроводе, с дросселем диаметром 0,85мм — демпфирует колебательные явления, но снижает РфСр на 5,7%. Установлено, что наиболее оптимальное применение штуцера с дросселем диаметром 0,85 мм и повышением рабочего давления в аккумуляторе. 3.

Уменьшение диаметра впускного жиклера di и увеличение диаметра сливного жиклера d2 уменьшает продолжительность включения ЭМК, что повышает быстродействие форсунки для обеспечения многофазного впрыска. При диаметрах жиклеров di=0,245MM и d2=0,28MM. предварительная подача составила 5мм3, а продолжительность управляющего импульса ЭМК (без учета времени, необходимого для страгивания якоря электромагнита) составила 0,19мс при п =2300мин-1 и 0,21мс при п=1400мин".

Похожие диссертации на Совершенствование процесса топливоподачи аккумуляторной топливной системы транспортного дизеля путем повышения быстродействия электрогидравлической форсунки