Акумуляторні паливні системи

Виходячи із загальних вимог до систем впорскування дизелів, ро­бимо висновок, що більш перспективними є акумуляторні паливні сис­теми гідравлічні, малого об'єму з електронним керуванням вприском палива форсункою.

Така система "Комон-Рейл" була розроблена фірмами "Даймлер-Бенц", "Бош" і "Еласіс" для автотракторних двигунів (рис. 5.30).

ПНВТ безперервно нагнітає паливо в гідравлічний акумулятор 4 під тиском 135...165 МПа, з нього паливо підводиться до всіх форсунок з електронно-магнітним керуванням (рис. 5.31). Впорскування здійсню­ється при подачі електронного імпульсу від електронного блоку керу­вання 2 до електромагніту відповідної форсунки. Циклова подача ви­значається тривалістю цього імпульсу. Для збільшення швидкої дії зу­силля на голку передається через мультиплікатор.

Переваги системи "Комон-Рейл":

• високий рівень Р_впр ;

• відсутність дозуючого плунжера;

• можливість широкої зміни Р_впр в залежності від режиму роботи;

• можливість реалізації дво- або багатофазного впорскування. Інше рішення запропонував концерн "Сіменс", який запатентував

п'єзокерамічну форсунку, управляючим елементом якої є 280-ти шаро­вий пакет із тонких п'єзокварцевих пластин, що розширюються на 80 мкм всього за 0,1 мс і діють на голку розпилювача з зусиллям 6300 н.

5.3.4. Вибір основних конструктивних елементів систем живлення

Процес впорскування палива у дизелі значною мірою залежить від конструктивних параметрів паливної апаратури. Він характеризується такими показниками й параметрами.

Циклова подача палива — це кількість палива за об'ємом або ма­сою, що вприскується за один цикл або подається через форсунку за один хід плунжера, відповідно V_п, см³/цикл, або g_ц , г/цикл.

Характеристика впорскування - дивись підрозд. 5.3.3.

Початок впорскування (φ_вп — це кут початку подачі палива через розпилювач форсунки в циліндр, який визначається кутом випереджен­ня впорскування палива ϴ_впр,° п.к.в. до в.м.т.

Кінець впорскування φ_к.в — це кут закінчення подачі палива че­рез форсунку в циліндр.

Тривалість впорскування ʌφ_в - дорівнює куту обертання колін­частого вала двигуна (або кулачкового вала паливного насоса) від по­чатку до кінця впорскування.

Тиск початку впорскування р_Фп - це тиск, при якому починає підійматися голка форсунки.

Залишковий тиск палива р_зал - це тиск палива в нагнітальному паливоприводі після закінчення впорскування.

Максимальний тиск впорскування р’_Фмакс — це максимальний тиск палива перед

розпилюючими (сопловими) отворами розпилювача форсунки.

Початковим для визначення основних параметрів паливної апара­тури є значення циклової подачі палива на номінальному режимі роботи дизеля. По ньому розраховується діаметр і повний хід плунжера, площі прохідних перерізів нагнітального клапана, внутрішній діаметр паливо-проводу високого тиску, площа прохідних перерізів соплових отворів розпилювача, а також профіль кулачка паливного насоса.

Циклова подача палива на номінальному режимі

де g_е — питома витрата палива, г/(кВт- год); N_Еном — номінальна потуж­ність двигуна, кВт; n_ном — номінальна частота обертання колінчастого вала двигуна, хв.^-1; τ — коефіцієнт тактності (τ = 4 або 2); i — кількість циліндрів.

Враховуючи можливість перевантаження дизеля, забезпечення на­дійного запуску, а

також можливість подальшого його форсування, у деяких роботах [5; 13] рекомендують використовувати для розрахунків V_{Ц м а к с} (5.14)

Робочий об'єм втулки плунжера значно більший об'єму V_{Ц н о м} , або V_{Ц м а к с} . Це пов'язано з тим, що у процесі впорскування мають місце гідравлічні втрати, які враховуються коефіцієнтом подачі насоса η_н ; пали­во стискується (ʌV₁), а нагнітальний паливопровід під тиском розши­рюється (ʌV ₂) • Крім того, частина ходу плунжера витрачається на зво­ротний перепуск палива в нагнітальний отвір (ʌV₃). Тоді об'єм втулки плунжера

(ʌV _в.п), який відповідає повному ходу плунжера [13]:

Визначити об'єми, які включені в залежність (5.15), важко, тому при проектуванні паливного насоса високого тиску використовують спрощені вирази, наприклад, такі, як приведені в роботі [13]

де φ_п — коефіцієнт, значення якого приведені у табл. 5.2.

Таблиця 5.2