1.3. Техническое обеспечение

Научно-исследовательский стенд для статической проливки распылителей форсунок

Форсунки дизельного двигателя

Секундомер

Весы с разновесом.

1.4. Описание и схема стенда для статической проливки распылителей форсунок

Схема стенда для статической проливки распылителей форсунок представлена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Стенд для статической проливки распылителей форсунок

Топливо из топливного бака подается подкачавающим насосом через фильтр грубой очистки в фильтр тонкой очистки. Очищенное топливо поступает в насос высокого давления 1. Привод насоса высокого давления осуществляется посредством клиноременной передачи от мотора постоянного тока 9, подключенного к станции постоянного тока 5.

От насоса высокого давления 1 топливо по топливопроводам высокого давления поступает в толстостенные металлические цилиндры – гидроаккумуляторы 2, являющиеся гасителями колебаний давления. Гидроаккумуляторы с помощью топливопроводов последовательно соединяются друг с другом.

Из третьего гидроаккумулятора топливо поступает к исследуемой форсунке 3.

Давление топлива в гидроаккумуляторах может быть отрегулировано двумя способами. Во-первых, изменением положения рейки топливного насоса высокого давления 4 (в конструкции стенда использован насос высокого давления двигателя ЯМЗ-238, с которого всережимный регулятор снят). Фиксация положения рейки осуществляется стопорным винтом 12.

Во-вторых, изменением оборотов кулачкового вала насоса высокого давления. Эта регулировка осуществляется с помощью реостатов 6, включенных в электрическую схему мотора постоянного тока 9.

Второй способ регулирования производительности насоса высокого давления является более предпочтительным, так как он обеспечивает меньшую пульсацию давления в гидроаккумуляторах, что положительно влияет на точность исследований.

Контроль за давлением истечения топлива из распылителя форсунки осуществляется с помощью манометров 7 и 8.

Для предотвращения чрезмерного нарастания давления в гидроаккумуляторах, последние оснащены регулируемыми предохранительными клапанами 10, в качестве которых использованы форсунки.

1.5. Теоретические основы

При определении эффективного проходного сечения распылителей форсунок необходимо устранить дросселирующее воздействие иглы форсунки, поэтому при установке форсунки на стенд полностью отпускается затяг пружины форсунки.

Из распылителя форсунки топливо поступает в цилиндр 11. Расход топлива через форсунку замеряется весовым способом.

Так как эффективное проходное сечение форсунки μ_с f_с зависит от давления истечения топлива, то перед подбором форсунок двигателя по эффективному проходному сечению необходимо предварительно найти и проанализировать зависимость эффективного проходного сечения μ_с f_с от давления истечения топлива Р_Т.

Исследованию подлежат 1-2 форсунки.

Расход топлива через форсунки ΔV в м³ за время Δτ определится по формуле:

(1.1)

где μ_с – коэффициент истечения;

f_с – площадь сопловых отверстий, м²;

Р_Т – давление топлива в гидроаккумуляторе, мН/ м²;

ρ_Т – плотность топлива, кг/ м³; ρ_Т = 840 кг/ м³;

Δτ – время истечения топлива, с.

Эффективное проходное сечение распылителя в м² определяется по формуле:

(1.2)

Для различных давлений истечения топлива определяют значение μ_с f_с и по ним строят графическую зависимость Р_Т) (рис. 1.2).

Анализ данной графической зависимости показывает, что эффективное проходное сечение μ_с f_с зависит от давления истечения топлива Р_Т только до определенных значений последнего (обычно до 5 мН/м²). Дальнейшее же увеличение давления истечения Р_Т не оказывает какого- либо влияния на значения μ_с f_с.

Поэтому сравнение значений эффективных проходных сечений распылителей форсунок при подборе форсунок в комплект на один двигатель необходимо осуществлять при давлении стечения топлива, равном или большем давления Р_Т , при котором значение μ_с f_с стабилизируется.

μ_с f_с

Р_Т мН/м²

Рис. 1.2. Зависимость эффективного проходного сечения распылителя форсунки от давления истечения топлива