Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
12
Добавлен:
10.02.2015
Размер:
317.94 Кб
Скачать

Билет №17 1. вопрос. Процедура расчета подачи в гидродинамическом методе расчета

Уравнение движения одномерного, нестационарного движения вязкой сжимаемой жидкости (течение в нагнетательном трубопроводе)

U

 

1

P U U ( 0) kU 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

-коэфф-т гидравлического сопротивления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2dò ð

 

U

( 0ò .ê. _ u

a)

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трубопровода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вместо уравнения энергии – эмпирика для скорости звука: a

dP

 

d

dP

 

d

a2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставим и вычтем:

2U a2

2U k

U

0

U

0 -пренебрегаем гидрадинам-м трением)

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 2U

a2 2U ) -волновое уравнение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н.У. 0, Px

Pí à÷ ,Ux U0 . Решение Д,Аламбера:

Px Pí à÷ Fx Wx -F-прямая волна, W-

обратная.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следствие отсюда: Ux U0 1a (Fx Wx ) Решение с учётом диссипации:

 

 

e k

x

 

e k

Lò ð x

P P

F

a

W

a

x í à÷

x 0

 

 

x Lò ð

 

 

Уравнение граничных условий у насоса:

d ï ë

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...

 

 

1

 

c

 

 

Qï ë

(

 

f

 

 

 

f

 

)

 

 

2

(P

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

âï

âï

î ò ñ

î ò ñ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï ë ï ë

 

 

óò

 

 

 

 

 

ï ë

п о дкачки )

 

dt

 

 

 

 

Vï ë ï ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

... êë

fêë )

 

(Pï ë Pêë ) ñêë fêë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dPêë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

êë fêë

 

 

 

(Pï ë Pêë) ñêë fêë

u

 

fò ð

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

T

 

ò ð

 

 

 

 

 

Vêë êë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

êë

 

 

 

1

 

f p (P

P ) Pî ò êð f p ñêë (h h p )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

m

 

êë

ï ë

 

 

êë

 

 

êë

 

 

êë

ï ð

êë

 

êë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

êë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pêëî ò êð -давление открытия клапана, dhdtêë cêë Уравнение граничных условий у форсунки:

dP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

fò ð Qóòðàñï ñu fu ð f ð

2

 

Pöèë)

ñêë

fêëp uí fò ð

ô

uô

(Pô

 

 

 

dt

 

Vô ô

ò ð

 

 

T

 

 

 

ò ð

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

;

dxu

c ,

x -подъём иглы

(

 

 

)2

(

 

 

 

)2

 

(

 

 

 

)2

 

ñ

f

 

ê

f

ê

 

 

P

f

P

 

dt

u

u

 

 

 

 

ñ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dcu

 

 

 

1

 

 

 

 

äèô

 

 

 

 

 

 

 

äèô

 

äèô

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fu

 

Pâï ð ( fu fu

) Pô 0 fu

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

Pô

 

 

ï ð xu

 

 

mê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tò î ï ë

 

80С при жёстких условиях (обычно 40С)

Процедура расчёта поцесса подачи.

0) t=0 Px=var = Pнач; Uх=0 (Uo)

1) интегрирование ур-й ГУ у ТНВД => Ркл (в полости клапана)

2) Pêë Pí à÷ Fx 0 Wx 0 ( 0) Fx 0

 

 

e k

x

 

e k

Lò ð x

 

3) F F

a

; W

W

a

- с учётом трения, сетка

x

x 0

 

 

x

x L

 

 

 

 

 

 

 

 

ò ð

 

 

 

кратрная а

4)интегрирование ур-й ГУ у форсунки => Ркл (Р у форсунки)

5)из решения Д,Аламера: (определяем обратную волну в сечении конца трубопровода у форсунки)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wx Lò ð

Fx Lò ð Pí àñ Pô ;

qö Qô dt задаём qö -что хотим, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

потом находим и сравниваем (итерации с заданной

точностью)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(hï ë

 

 

 

qçàä qдейст в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(hï ë

)

 

)

 

ö

ö

k

 

; hï ë -задаётся

 

 

 

 

 

 

ê 1

ê

 

 

äåì ï ô èðî âàí èÿ

 

 

 

 

 

 

àêò

 

àêò

 

 

T

fn

 

àêò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сходимость по начальному давлению (Pí à÷ )ê 1 (Pí à÷ )ê

 

 

qÒÍ ÂÄ

qô î ðñ

 

í à÷ -коэф-т

 

ö

ö

;

T (Vô

Vêë

fò ð Lò ð ) í à÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сжимаемости при Pнач.

Интегрирование уравнений граничных условий

P(t t) P(t) ft t ; ft -производная

Pt t Pt ft t t

Одношаговый метод с весовыми коэф-ми (ОМВК)

P

P f

t t

t (1 ) f

t

t t

t

 

0.25 0.33

2.вопрос. Насос-форсунки: конструкции и схемы. Сравнение свойств разделенных и неразделенных топливных систем дизелей

Суть – в одном корпусе и ТНВД и форсунка, установленном в головке на место форсунки. Для высокооборотных Д. – отсутствует нагнетательный клапан, в судовых – всё на месте, это связано с размерами ЛВД и стремлением получить повышенные Рвпр. Схемы: 1)General Motors - импульсное догружение иглы: После закрытия впускного окна осущ-ся предварительное сжатие топлива, причём оно поступает как под, так и над иглой => существенно увеличиваем Рвпр, особенно на частичных скоростных и нагрухочных режимах.

2) Cummins сделала впрыск газотопливной эмульсии. Один прецезионный эл-т за плунжер и за иглу. Плунжер поднялся – в топливо понеслось в подплунжерную полость куда ранее попали газы из цлиндра, потом н опускается и смесь выпрыскивается. Дозирование – ихменением давления подкачки. +: обеспечивает мелкий распыл и хорошую экономичность.

Особенность сжатия 2-х фазной среды: впрыск с пологой (почти ступенька) хар-ка (важно для снижения шума, NOx, нагрузок в Д). - :отсутствует управление УОВТ, долгий впрыск, на малых частотах мало Рвпр.

Электроуправляемые - первая стадия электронного управления (ниже уже они)

3)Detroit Diezel: плунжер работает в форсунку и в канал, перекрываемый клапаном. Когда клапан закрывает канал – впрыск. Момент включения клапана позволяет решулировать цикловую подачу, УОВ. Наполнение канала также и через клапан, это препятствует избежать разряжения => нагнетательного клапана. Можно отключать цил-ы, 2-х фазный впрыск.

Основной «-» от простых форсунок – наличие быстродействующего клапана управления. В высокооборотном Д он должен срабатываь туда-сюду не более 0,1-0,2мс. Это возможно только при малых массах, усилии магнита более 250Н и гидравлической разгруженности клапана (Ртопл действует в обе стороны)

Достоинства: повышение давления впрыскивания за счет минимизации объемов сжимаемого топлива, отсутствие подвпрыскивания, уменьшение номенклатуры деталей, резкая отсечка подачи, меньшее закоксовывание и больший ресурс распылителя, меньшие затраты мощности, отсутствие необходимости в нагнетательном клапане, снижение запаздывания впрыскивания относительно нагнетания плунжера (что уменьшает разброс УОВТ по частотам вращения и уменьшает потребный диапазон его регулирования),

обеспечивают относительно более пологий передний фронт подачи (соответствует экологическим требованиям).

рис.: насос-форсунка обеспечивает более пологий передний фронт и более резкий задний. Отсюда: снижение жесткости сгорания, шумности, выбросов МОХ, получению крупных капель в конце впрыскивания, снижению сажеобразования. Налицо интенсификация подачи.

Недостатки: усложненные условия компоновки головки увеличенный диаметр форсуночной части, большее снижение давления впрыскивания на частичных режимах работы, усложненные и менее точные условия регулировки равномерности подачи по цилиндрам, усложнение привода реек и специального привода автоматического регулятора.

Сегодня насос-форсунки используются в дизелях с диаметром цилиндра 67...300 мм. Использование электронного управления => число достоинств выросло, а недостатков - уменьшилось: лунжерная

пара максимально упростилась, исчез механизм поворота плунжера, реечные тяги и индивидуальный автоматический регулятор, отпала необходимость выравнивания подачи по цилиндрам при регулировке, повысились экономичность, надежность пуска, снизилась эмиссия ВВ. Несомненно, что их значение в ближайшие 10.. .20 лет будет возрастать.

Соседние файлы в папке на мобилу