4.2.2. Влияние усилия затяжки пружины форсунки

 

Наиболее типичным отклонением в работе форсунок является ослабление затяжки пружины, приводящее к соответствующему снижению давления начала впрыска. Наиболее просто эта неисправность могла бы быть обнаружена при количественном анализе диаграммы по ординате точки, соответствующей началу впрыска. Однако в силу указанных выше причин такой анализ при применении датчиков деформации ТВД ограничен.  В случаях, когда другие дефекты в форсунке отсутствуют, неисправность можно локализовать по перепаду давлений на участке «начало подачи форсункой – отсечка топлива плунжером» (рис. 4.7).

 

Рис. 4.7. Диаграммы давления при различном давлении начала впрыска:  а – 21,5 МПа; б – 17,5 МПа

Для режима максимальной подачи топлива и близких к нему координат этих точек на диаграммах, полученных вблизи штуцера насоса определяются достаточно просто, как два локальных максимума. Так как величина максимального давления в процессе впрыска определяется преимущественно скоростью движения плунжера и расходной характеристикой форсунки, значение этого максимума существенно не изменится при изменении давления начала подачи топлива.

При анализе диаграмм обнаруживается также и изменение темпа и величины снижения давления после открытия форсунки по мере уменьшения усилия предварительной затяжки пружины форсунки, что объясняется снижением расхода топлива через форсунку при меньшем перепаде давлений в полостях до и после сопел распылителя. В совокупности отмеченные признаки позволяют идентифицировать данную неисправность по результатам только качественного анализа диаграммы впрыска.

Следует отметить, что выявленные признаки обнаруживаются и на диаграммах, полученных вблизи форсунки, однако их анализ затруднен из-за более развитых в этом сечении колебательных процессов.

 

4.2.3. Снижение плотности распылителя форсунки

 

Появление неплотностей в распылителе форсунки может произойти в результате использования низкокачественного топлива, дефектов изготовления или сборки форсунки. Наличие неплотностей приводит к «подтеканию» форсунки, что в условиях высоких температур способствует повышенному коксообразованию.

При стендовых исследованиях на различных нагрузочных и температурных режимах работы наиболее повторяемым признаком оказалась частота колебаний остаточного давления. Для форсунок с пониженной герметичностью запорного конуса и малых нагрузочных режимах наблюдался заметный рост высокочастотной составляющей этих колебаний (рис. 4.8). Возможным объяснением этого является следующее. При малых цикловых подачах топлива импульс давления, порождающий колебания топлива вблизи насоса имеет трапециидальную форму. Этим колебаниям остаточного давления характерен сравнительно большой период и своей формой они напоминают основной участок диаграммы (рис. 4.8, а). При неплотном запорном конусе распылителя появляется дополнительный возбудитель – просачивание топлива в цилиндр, что, вероятно, и приводит к резкому снижению давления топлива уже после посадки иглы. Последнее явление может служить причиной возникновения высокочастотных колебаний, наблюдаемых не только вблизи форсунки, но и вблизи насоса (рис. 4.8, б).

При больших нагрузках насоса отмеченные закономерности сохраняются вплоть до режима максимальной подачи топлива. Однако из-за роста энергии основных возмущений картина может становиться менее отчетливой. Другим фактором, влияющим на интенсивность этого процесса является температура топлива. При снижении температуры до 30 °С высокочастотные колебание были менее выраженные, что можно рассматривать косвенным подтверждением наблюдаемого явления. Действительно, рост температуры снижает вязкость топлива, и, следовательно, приводит к большему расходу топлива через неплотность запорного конуса форсунки.

Рис. 4.8. Диаграммы давления: а – эталонная; б – при сниженной герметичности запорного конуса распылителя