Угол впрыска топлива на дизеле: Проверка и регулировка установочного угла опережения впрыска

Содержание

Угол опережения впрыска и угол опережения подачи топлива

Топливо в двигателе сгорает не мгновенно. У дизельного двигателя наилучшие мощностные и экономические показатели работы, если топливо сгорает при нахождении поршня около верхней мертвой точки.

Чтобы обеспечить выполнение этого требования, нужно чтобы угол опережения впрыска топлива подавал его с опережением, до прихода поршня в верхнюю мертвую точку.

Величину опережения подачи топлива в дизельном двигателе, выраженную в градусах угла поворота коленчатого вала, называют углом опережения впрыска.

У каждого дизельного двигателя, для главного режима работы, определенный угол опережения впрыска. При изменении угла опережения, снижаются мощностные и экономические показатели дизеля.

Величина угла опережения впрыска зависит от:

  • давления впрыска
  • химического состава топлива
  • температуры воздуха в конце такта сжатия
  • числа оборотов коленчатого вала дизеля
  • количества подаваемого топлива.

Оптимальные условия сгорания

Если впрыскивать топливо в цилиндр слишком рано, когда температура сжимаемого воздуха недостаточно высока, топливо будет плохо испаряться и часть его до самовоспламенения успеет осесть на стенках камеры. В этом случае горючее сгорает частично и работа дизеля ухудшается. Кроме того, из-за начавшегося сгорания топлива повышается давление газов в камере, которые будут противодействовать движению поршня, до прихода в верхнюю мертвую точку.

Работа дизеля ухудшается также и при слишком позднем впрыске. Топливо в этом случае сгорает при такте расширения, когда скорость сгорания понижается, а поверхность соприкосновения горячих газов со стенками цилиндра увеличивается. В этом случае много тепла будет отдано в охлаждающую воду и выброшено с отработавшими газами.

Чтобы форсунка впрыскивала с требуемым опережением, топливному насосу необходимо подавать горючее еще раньше, так как от момента начала подачи топлива насосом до впрыска из форсунки проходит некоторое время.

Угол, на который повернется коленчатый вал от положения, соответствующего началу подачи топлива насосом, до положения, при котором поршень придет в верхнюю мертвую точку, называют углом опережения подачи.

Угол опережения подачи топлива, больше угла опережения впрыска.
В конструкции топливного насоса или его привода предусматривается устройство, позволяющее изменять угол опережения подачи топлива.

Для каждого типа дизеля в зависимости от режимов работы, существуют подходящие значения угла опережения подачи топлива.



Опережение момента впрыска топлива

Наиболее важными критериями для оптимизации работы дизельного двигателя являются следующие:

  • низкая токсичность выхлопных газов;
  • низкий шум от процесса сгорания;
  • низкий удельный расход топлива.

Момент времени, в который ТНВД начинает подавать топливо, называется началом подачи (или закрывания канала).

Этот момент времени подбирается в соответствии с периодом задержки воспламенения (или просто задержкой воспламенения). Они являются переменными параметрами, которые зависят от конкретного рабочего режима. Период задержки впрыска определяется как период между началом подачи и началом впрыска, а период задержки воспламенения — как период между началом впрыска и началом сгорания. Начало впрыска определяется как угол поворота коленчатого вала в области ВМТ, в которой форсунка впрыскивает топливо в камеру сгорания.

Начало сгорания определяется как момент воспламенения топливо-воздушной смеси, на который может влиять начало впрыска. У ТНВД регулировка начала подачи (закрывания канала) в зависимости от числа оборотов лучше всего осуществляется с помощью устройства опережения впрыска.

Назначение устройства опережения впрыска

Из-за того, что устройство опережения впрыска непосредственно изменяет момент начала подачи, оно может быть определено как регулятор начала подачи. Устройство опережения впрыска (называемое еще муфтой опережения впрыска) эксцентрикового типа преобразует приводной крутящий момент, поступающий к ТНВД, в то же самое время, осуществляя свои регулирующие функции.

Крутящий момент, требуемый ТНВД, зависит от размера насоса, количества плунжерных пар, количества впрыскиваемого топлива, давления впрыска, диаметра плунжера и формы кулачка. Тот факт, что крутящий момент привода имеет непосредственное влияние на характеристики опережения впрыска, следует учитывать при конструировании наряду с возможной отдачей мощности.

Давление в цилиндре

Рис. Давление в цилиндре: А. Начало впрыска; В. Начало сгорания; С. Задержка воспламенения. 1. Такт впуска; 2. Такт сжатия; 3. Рабочий ход; 4. Такт выпуска ОТ-ВМТ, UT-НМТ; 5. Давление в цилиндре, бар; 6. Положение поршня.

Конструкция устройства опережения впрыска

Устройство опережения впрыска для рядного ТНВД устанавливается непосредственно на конце кулачкового вала ТНВД. В основном различаются между собой устройства опережения впрыска открытого типа и закрытого типа.

Устройство опережения впрыска закрытого типа имеет собственный резервуар для смазывающего масла, который делает устройство независимым от системы смазки двигателя.

Открытая конструкция подсоединена непосредственно к системе смазки двигателя. Корпус устройства прикреплен винтами к зубчатой шестерне, а компенсирующие и регулировочные эксцентрики установлены в корпусе так, что они свободно поворачиваются. Компенсирующие и регулировочные эксцентрики направляются штифтом, который жестко соединен с корпусом. Кроме более низкой цены, «открытый» тип имеет еще преимущество в том, что ему нужно меньше места, и он более эффективно смазывается.

Принцип работы устройства опережения впрыска

Устройство опережения впрыска приводится в движение зубчатой шестерней, которая установлена в кожухе привода газораспределительного механизма двигателя. Соединение между входом и выходом для привода (ступицей) осуществляется через блокировочные пары эксцентриковых элементов.

Наибольшие из них, регулировочные эксцентриковые элементы (4) расположены в отверстиях в стопорном диске (8), который, в свою очередь, крепится болтами к элементу привода (1).

Компенсирующие эксцентриковые элементы (5) установлены в регулировочные эксцентриковые элементы (4) и направляются ими и болтом в ступицы (6). С другой стороны, болт ступицы непосредственно соединен со ступицей (2). Грузики (7) соединены с регулировочным эксцентриковым элементом и удерживаются в исходных положениях пружинами с переменной жесткостью.

Рис. а) В начальном положении; b) Низкие обороты; с) Средние обороты; d) Конечное положение при высоких оборотах; а — угол опережения впрыска.

Размеры устройства опережения впрыска

Размер устройства опережения впрыска, определяемый наружным диаметром и глубиной, в свою очередь определяет массу устанавливаемых грузиков, расстояние между центрами тяжести и возможный ход грузиков. Эти три фактора также определяют отдачу мощности и область применения.

ТНВД размера М

Рис. ТНВД размера М

Рис. 1. Нагнетательный клапан; 2.

Гильза; 7. Кулачковый вал; 8. Кулачок.

ТНВД размера М является самым маленьким насосом в ряду рядных ТНВД. Он имеет корпус из легкого сплава и укреплен на двигателе с помощью фланца. Доступ к внутренней части насоса возможен после снятия пластины основания и боковой крышки, и поэтому насос размера М определяется как ТНВД открытого типа. Пиковое давление впрыска ограничивается величиной 400 бар.

После снятия боковой крышки насоса количество подаваемого топлива плунжерных пар может быть отрегулировано и установлено на одинаковом уровне. Индивидуальная регулировка осуществляется перемещением зажимных деталей на тяге управления (4).

При работе установка плунжеров насоса и вместе с ними количества подаваемого топлива регулируется тягой управления в диапазоне, определяемом конструкцией насоса. Тяга управления ТНВД размера М является круглым стальным стержнем с плоскостью, на котором установлены зажимные элементы (5) с проточками. Рычаги (3) плотно соединяются с каждой втулкой управления, а стержень, приклепанный к его концу, входит в проточку зажимного элемента тяги управления.

Эта конструкция известно как рычажное управление.

Плунжеры ТНВД находятся в непосредственном контакте с роликовыми толкателями (6), а регулировка предварительного хода осуществляется подбором роликов с соответствующими диаметрами для толкателя.

Смазка ТНВД размера М осуществляется путем обычной подачи масла от двигателя. ТНВД размера М выпускается с 4,5 или 6 плунжерными парами (4-, 5- или 6-цилиндровый ТНВД) и предназначен только для дизельного топлива.

ТНВД размера А

Рис. ТНВД размера А

Рядные ТНВД размера А с большим диапазоном подачи следуют непосредственно после ТНВД размера М. Этот насос также имеет корпус из легкого сплава и может быть соединен с двигателем фланцем или на раме. ТНВД типа А также имеет «открытую» конструкцию, а гильзы (2) насоса вставлены прямо сверху в алюминиевый корпус, причем нагнетательный клапан (1) в сборе запрессован в корпус ТНВД с помощью держателя клапана. Давление уплотнения, которое намного больше гидравлического давления при подаче, должно поглощаться корпусом ТНВД.

По этой причине пиковое давление впрыска ограничивается величиной 600 бар.

В отличие от ТНВД типа М, ТНВД типа А снабжен регулировочным винтом (с контргайкой) (7) в каждом роликовом толкателе (8) для установки предварительного хода.

Для регулировки количества подаваемого топлива с помощью управляющей рейки (4) ТНВД типа А, в отличие от ТНВД типа М, оснащен управлением с помощью шестерни вместо рычажного управления. Зубчатый сегмент, зажатый на втулке управления (5) плунжера, находится в зацеплении с управляющей рейкой и для регулировки плунжерных пар на одинаковую подачу фиксирующие винты нужно отпустить, а втулку управления повернуть относительно зубчатого сегмента и, таким образом, относительно управляющей рейки.

Все регулировочные работы на этом типе ТНВД должны проводиться на насосе, установленном на стенде и с открытым корпусом. Подобно ТНВД М, ТНВД типа А имеет боковую подпружиненную крышку, которую для получения доступа к внутренней части ТНВД нужно снять.

Для смазки ТНВД соединяется с системой смазки двигателя.

ТНВД типа А выпускается в вариантах с числом цилиндров до 12, и, в отличие от ТНВД типа М, подходит для работы на топливах различного типа (а не только на дизельном).

ТНВД размера WM

Рис. ТНВД размера WM

Рядный ТНВД размера (типа) MW был разработан для удовлетворения потребности в повышенном давлении. ТНВД MW является рядным ТНВД закрытого типа, а его пиковое давление впрыска ограничивается величиной 900 бар. Он также имеет корпус из легкого сплава и крепится к двигателю с помощью рамы, плоского основания или фланца.

Конструкция ТНВД MW заметно отличается от конструкции ТНВД типов А и М. Основная разница состоит в использовании плунжерной пары, включающей в себя гильзу (3), нагнетательный клапан и держатель нагнетательного клапана. Она собрана вне двигателя и вставлена сверху в корпус ТНВД. На ТНВД MW держатель нагнетательного клапана вкручен непосредственно в гильзу, которая выступает вверх. Предварительный ход регулируется с помощью регулировочных шайб, которые вставляются между корпусом и гильзой с клапаном в сборе. Регулировка однородной подачи отдельных плунжерных пар производится снаружи ТНВД поворотом плунжерных пар. Фланцы крепления плунжерных пар (1) для этой цели снабжены пазами.

Рис. 1. Фланец крепления для плунжерной пары; 2. Нагнетательный клапан; 3. Гильза; 4. Плунжер; 5. Управляющая рейка; 6. Втулка управления; 7. Роликовый толкатель; 8. Кулачковый вал; 9. Кулачок.

Положение плунжера ТНВД остается неизменным, когда гильза в сборе с нагнетательным клапаном (2) поворачивается. ТНВД типа MW выпускается в версиях с числом гильз до 8 (8-цилиндровый) и подходит для различных способов крепления. Он работает на дизельном топливе, а смазка осуществляется через систему смазки двигателя.

ТНВД размера P

Рис. ТНВД размера P

Рис. 1. Нагнетательный клапан; 2. Гильза; 3. Тяга управления; 4. Втулка управления; 5. Роликовый толкатель; 6. Кулачковый вал; 7. Кулачок.

Рядный ТНВД размера (типа) Р был также разработан для обеспечения высокого пикового давления впрыска. Подобно ТНВД типа MW, он является насосом закрытого типа и крепится к двигателю с помощью основания или фланца. В случае ТНВД типа Р, сконструированных для пикового давления впрыска 850 бар, гильза (2) вставляется во фланцевую втулку, которая уже снабжена резьбой для держателя нагнетательного клапана (1). При этой версии установки гильзы сила уплотнения не дает нагрузку на корпус насоса. Регулировка предварительного хода производится так же, как и у ТНВД типа MW.

Рядные ТНВД, рассчитанные на невысокое давление впрыска, используют обычное наполнение топливной магистрали. При этом топливо проходит топливные магистрали отдельных гильз одну за другой и в направлении продольной оси ТНВД. Топливо поступает в магистраль и выходит через систему возврата топлива.

Рассматривая в качестве примера версию Р8000 ТНВД типа Р, которая разработана для давления впрыска до 1150 бар (на стороне ТНВД), этот метод наполнения может привести к избыточной разнице температуры топлива (до 40°С) внутри ТНВД между первой и последней гильзами. Так как плотность энергии топлива уменьшается с увеличением его температуры и, в результате, с увеличением обьема, то это приведет к впрыску различного количества энергии в камеры сгорания двигателя. В связи с этим такие ТНВД используют поперечное наполнение, т.е. метод, при котором топливные магистрали отдельных гильз отделяются друг от друга с помощью дросселирующих отверстий. Это означает, что они могут наполняться параллельно друг другу (под прямыми углами к продольной оси ТНВД при практически идентичных температурных условиях).

Этот ТНВД также подсоединяется к системе смазки двигателя для смазки. ТНВД типа Р также выпускается в версиях с числом гильз (цилиндров) до 12 и подходит для работы как на дизельном, так и на других топливах.

Проверка и регулирование угла опережения подачи или впрыска топлива на двигателе

Развитие ребенка играет очень большую роль. Конструктор с шестеренками Funny Bricks, который можно заказать на http://opt7shop.ru/products/konstruktor-s-shesterenkami-funny-bricks – это самое оптимальное решение. Сейчас очень низкая цена!

Соединительные метки на деталях привода поставлены для нового насоса и двигателя. В процессе работы плунжерные пары и шестерни изнашиваются и угол опережения впрыска изменяется. Следовательно, после соединения по меткам у насоса надо обязательно проверить фактический угол, опережения впрыска и, если потребуется, подкорректировать его при помощи регулировочного устройства в механизме привода. Номинальные значения углов опережения впрыска приведены в таблице 9. Углы опережения непосредственно замерить сложно. Поэтому для каждого двигателя даются вспомогательные величины (например, длина дуги окружности приводного шкива вентилятора), доступные для измерения.

По аналогии с регулировкой насоса на стенде угол опережения впрыска топлива на дизеле определяют по моменту начала подачи и по моменту начала впрыска топлива.

У большинства дизелей при проверке угла оперен;е-ния по моменту начала подачи наносят метки (рис. 32) и замеряют расстояние между ними на шкиве привода вентилятора или на маховике. При проверке момента начала подачи используют следующие контрольные величины: для насосов типа 4ТН-8,5ХЮ — длину дуги между метками на шкиве, которая должна быть 22,5— 28,5 мм для трактора ДТ-54А и 27—32 мм для трактора ДТ-75, если в инструкциях не указана контрольная длина дуги, то надо замерить или подсчитать длину окруж-ности шкива и разделить эту величину на 360°; таким образом будет определено, скольким миллиметрам длины дуги соответствует 1° поворота. Если теперь полученный результат умножить на угол опережения подачи, найдем контрольное значение дуги. Например, для трактора ДТ-54А 1° поворота коленчатого вала соответствует длине дуги 1,5 мм. Если эту величину умножить на угол опере-‘ жения подачи, равный 15—19°, то получим 22,5—28,5 мм — длина дуги, по которой надо регулировать угол опереже–ния подачи. Углы опережения подачи топлива указаны в таблице 9.

На дизеле проверка угла опережения по моменту впрыска дает более точный и достоверный результат, чем по моменту начала подачи. Первый способ надо использовать чаще.

Двигатели Д-75, СМД-14А и Д-54А. Для определения угла опережения по моменту начала подачи надо при выключенной компрессии дизеля провернуть его коленчатый вал за рукоятку или маховик пускового двигателя настолько, чтобы щуп, вставленный ненарезанной стороной в отверстие 10 (рис. 32) картера маховика, вошел в углубление на наружной поверхности его при такте сжатия в первом цилиндре. Такт сжатия определяется по неподвижному состоянию обоих коромысел клапанов (при снятой крышке), когда оба клапана первого цилипдразакрыты, или по выпуску сжатого воздуха из гнезда форсунки (при снятой форсунке первого цилиндра). Положение маховика фиксируется при в. м. т. поршня первого цилиндра. При этом положении поршня в такте сжатия надо сделать карандашом метки на приводном шкиве 4 вентилятора и на крышке шестерен распределения. Для большей точности целесообразно к шкиву прикрепить стрелку, направленную острием к крышке. После этого щуп надо вынуть, чтобы освободить маховик.

Затем на место топливопровода первой секции иасоса следует установить моментоскоп 5. В момент подъема уровня топлива в Момеитоскопе надо остановить вращение коленчатого вала и сделать на приводном шкиве другую отметку. Вспомогательной величиной, оценивающей угол опережения подачи, в данном случае будет длина дуги наружного обода приводного шкива вентилятора, заключенная между двумя отметками. Первая соответствует положению поршня первого цилиндра в в. м. т., а вторая — моменту начала подачи топлива первой секцией насоса. Зная, скольким миллиметрам длины дуги на шкиве соответствует 1° поворота вала, подсчитываем длину дуги, которая соответствует номинальному значению угла опережения подачи. Сопоставляя фактическую и номинальную длину, определяем потребность в регулировании угла опережения.

Для дизеля СМД-14А вспомогательной величиной для контроля момента начала подачи является длина дуги цилиндрической поверхности шкива тормозка. Нормальному углу начала подачи 18+2° до в. м. т. по углу поворота коленчатого вала соответствует длина дуги 27—32 мм.

Проверяют длину дуги так. Зафиксировав коленчатый вал двигателя с помощью установочной шпильки на картере маховика в положении, соответствующем в. м. т, поршня первого цилиндра, наносят метку на шкиве тор-мозка против острия стрелки, закрепленной на корпусе. Затем с помощью моментоскопа описанным ранее способом определяют момент начала подачи но первому цилиндру и в новом положении наносят вторую метку на шкиве тормозка, а затем замеряют линейкой расстояние между ними.

Для определения угла опережения по моменту начала впрыска применяют сетчатый диск, который крепят при помощи специального приспособления на приводном шкиве вентилятора. Форсунку, соединенную топливопроводом с проверяемой секцией, устанавливают па специальном кронштейне, закрепленном на блоке дизеля, так чтобы при в. м. т. поршня первого цилиндра сопловое отверстие форсунки располагалось против нулевого деления шкалы на диске. Техника замера угла опережения такая же, как и на стенде.

Регулировочное устройство, изменяющее угол опережения впрыска одновременно по всем секциям, расположено в механизме привода кулачкового вала насоса. Оно состоит из регулировочной шайбы 6 (рис. 29), шестерни 8 привода вала насоса и двух болтов 7. На шайбе и на переднем торце ступицы шестерни сделано по семь пар симметрично расположенных отверстий, причем на шестерне они с резьбой. Отверстия на шайбе расположены с угловым интервалом 21°, а на шестерне — 22°30/, поэтому при соединении шайбы и шестерни по меткам между собой совпадает только одна пара отверстий. Чтобы совпали рядом расположенные пары отверстий, надо повернуть шайбу (вместе с валом насоса) относительно неподвижной шестерни на разность угловых интервалов между отверстиями на шестерне и отверстиями на шайбе, т. е. на 1°30′. Поворот можно делать по ходу и против хода часовой стрелки. Благодаря этому изменяют момент начала подачи или впрыска, а значит, и угол опережения впрыска через каждые 1°30′ по углу поворота вала насоса или 3° по углу поворота вала двигателя в сторону опере-жения или запаздывания.

Если необходимо регулировать угол опережения впрыска на дизеле при помощи устройства в механизме привода топливного насоса, подсчитывают величину изменения угла опережения в сторону запаздывания или опережения. Снимают переднюю крышку приводной шестерни вместе со счетчиком мото-часов. Затем вывинчивают болты 7 (рис. 29) и поворачивают шайбу 6 вместе с кулачковым валом насоса относительно шестерни до совпадения пары отверстий на шайбе с парой отверстий на шестерне так, чтобы скрепить их теми же болтами. Например, проверкой установлено, что угол опережения требуется изменить в сторону увеличения на 3° по углу поворота коленчатого вала, а по углу поворота кулачкового вала насоса — на 1°30′. Для этого шайбу 6 поворачивают по ходу вращения до совпадения рядом расположенных пар отверстий на шайбе и на шестерне. Для уменьшения угла опережения шайбу вращают в обратную сторону — против хода вращения. Соединив шайбу с шестерней болтами, проверяют угол опережения (2—3 раза). Убедившись в правильности регулирования, крышку шестерни вместе со счетчиком мото-часов ставят на место и закрепляют болтами.

Обычно при регулировании угла опережения бывает трудно наблюдать за смещением регулировочных отверстий шайбы и шестерни. Можно воспользоваться небольшим зеркальцем или специальным приспособлением, рекомендуемым для этой цели заводом.

Двигатели Д-38М, Д-37М, Д-40М, Д-40Л, Д-48, Д-20. Принципиальных особенностей в регулировании угла опережения подачи или впрыска топлива в этих двигателях нет. Порядок регулирования угла опережения впрыска на этих дизелях такой же, как и описанный раньше. Отметим некоторые второстепенные особенности, которые надо иметь в виду при регулировании угла опережения впрыска у этих двигателей.

У двигателей Д-38М, Д-40М и Д-40Л совпадение отверстия на маховике с установочным штифтом происходит не в в. м. т. поршня первого цилиндра, а не доходя до нее на 15°, что соответствует моменту начала подачи топлива первой секцией насоса (если штифт совпал с отверстием в маховике при такте сжатия в первом цилиндре).

Угол опережения подачи для двигателей Д-40М и Д-40Л равен 14,5—15,5°. Поэтому при установке насоса на дизель момент начала подачи топлива должен совпадать с моментом, когда при вращении коленчатого вала дизеля штифт входит в отверстие на маховике. Если такого совпадения нет, то угол опережения регулируют соответствующим смещением регулировочной шайбы относительно шестерни привода регулятора. Для подсчета смещения шайбы относительно шестерни исходят из отметок, которые нанесены на шкиве привода вентилятора. Один градус поворота коленчатого вала соответствует длине дуги в 1,7 мм.

Угол опережения подачи для двигателя Д-38М равен 18-—21°. Моменту начала подачи соответствует совпадение установочного штифта с отверстием на маховике. Один градус поворота коленчатого вала соответствует 1,7 мм длины дуги на приводном шкиве вентилятора. У двигателя Д-37М па крышке распределительных шестерен закреплена стрелка-указатель, а на ведущем шкиве привода вентилятора нанесена метка (буква Т). Совпадение указателя с меткой при такте сжатия в первом цилиндре соответствует моменту начала подачи, равному 28—30° до в. м. т.

На маховике двигателя Д-28 есть отметка с обозначением «под. топл.» (момент начала подачи топлива), а на Картере маховика — люк со стрелкой-указателем. Совпадение метки на маховике с острием стрелки при такте сжатия в первом цилиндре соответствует моменту начала подачи топлива первой секцией насоса. По отметкам, нанесенным на приводном шкиве вентилятора, количество градусов смещения регулировочной шайбы относительно шестерни в механизме привода насоса подсчитывают по следующему соотношению: 1° поворота коленчатого вала соответствует 1,17 мм длины дуги шкива привода вентилятора.

У двигателя Д-20 установочный штифт входит в отверстие на маховике в положение в. м. т. поршня цилиндра. Угол опережения подачи у этого двигателя равен 29—33°. Поэтому для облегчения правильной установки насоса и регулировки момента начала подачи на заднем торце маховика нанесены риски с отметками градусов угла опережения подачи 30 и 34°. Эти риски можно увидеть через люк соединительного картера двигателя и силовой передачи.

Для проверки угла опережения подачи устанавливают моментоскоп на место топливопровода высокого давления, а стрелку-указатель — под болт крепления крышки люка маховика. Затем, вращая коленчатый вал за рукоятку при выключенной компрессии двигателя и при включенной подаче топлива, заполняют топливом трубку моментоскопа.

При помощи штифта и отверстия в маховике устанавливают поршень в в. м. т. при такте сжатия и острие стрелки-указателя направляют на риску Oi на маховике. Поворачивая коленчатый вал дальше, определяют момент начала подъема уровня топлива но моментоскопу, и прекращают вращение вала. В этом положении механизма и при правильной установке насоса стрелка-указатель должна совпасть с риской, помеченной цифрой 20 (отклонение не должно быть более 1 мм по длине дуги на поверхности маховика).

Если такого совпадения нет, то момент начала подачи надо подрегулировать. Небольшие отклонения (порядка 2 мм длины дуги, что соответствует приблизительно 2— 2,5° по углу поворота коленчатого вала) можно устранить за счет некоторого зазора между плунжером и болтом толкателя. Техника проведения этой регулировки подобна той, которую выполняют на стенде К0-1608. При значительных отклонениях насос надо снять с двигателя и сместить шлицевой фланец относительно противовеса в нужную сторону. Эта операция аналогична регулировке угла опережения на двигателях СМД-14А и Д-75 при помощи регулировочной шайбы. Различие состоит лишь в том, что смещение фланца относительно противовеса до совмещения рядом расположенной пары отверстий соответствует 2,5° изменения угла опережения впрыска.

Чтобы уменьшить угол опережения, фланец нужно смещать относительно противовеса против хода часовой стрелки, а для увеличения угла—по ходу часовой стрелки.

Двигатель КДМ-100. Угол опережения определяется на дизеле по моменту начала подачи. С первой секции топливного насоса снимают топливопровод высокого давления и на его место устанавливают гидравлический мо-ментоскоп. После того как уровень топлива, в стеклянной трубочке моментоскопа установится приблизительно на половине ее высоты, прокручивают вал двигателя и внимательно наблюдают за состоянием уровня топлива. Начало подачи топлива насосной секцией замечают по моменту подъема уровня. Его надо заметить возможно точнее.

В момент начала подъема уровня вращение вала двигателя прекращают и через открытый люк маховика (в передней части пола кабины) делают отметку на наружной поверхности маховика точно против острия неподвижной стрелки-указателя. Вспомогательной величиной, оценивающей угол опережения подачи, является длина дуги на наружной поверхности маховика между отметкой в. м. т. соответствующего цилиндра и меловой отметкой. Длину дуги можно замерить по-разному: гибкой металлической линейкой, положив ее на маховик, полоской бумаги, перенеся затем ее длину на линейку с делениями. Номиналь-. ному углу опережения подачи 14—16° соответствует длина дуги 71—82 мм. Если замеренная длина дуги не укладывается в этом интервале, следовательно, момент начала подачи требует корректировки для того, чтобы установить номинальный угол опережения подачи топлива.

Проверяют угол опережения для каждой секции в порядке 1—3—4—2. С этой целью на маховике дпзеля сделаны две диаметрально противоположные отметки в. м. т. для первого и четвертого, для второго и третьего цилиндров. Угол опережения регулируют для каждой секции.

Угол опережения определяют и по моменту начала впрыска па дизеле. Удлиненным топливопроводом соединяют первую секцию топливного насоса с форсункой, снятой с двигателя, и запускают дизель кратковременно на трех цилиндрах. Форсунке, дающей впрыск в атмосферу, дают пекоторое время поработать, чтобы удалить воздух из топливопровода и каналов форсунки, а затем выключают ее, ослабив на полтора-два оборота затяжку накидной гайки топливопровода в месте подсоединения к насосной секции. Далее помещают форсунку на место снятой крышки люка маховика так, чтобы ее распылитель был расположен сопловым отверстием против острия стрелки-указателя и по возможности ближе к поверхности маховика.

После этого рычаг управления подачей топлива ставят в положение полной подачи, чтобы дизель работал на оборотах, близких к номинальным, и кратковременно создают впрыск топлива форсункой на поверхность маховика, быстро завинчивая, а затем ослабляя накидную гайку топливопровода. Проведя такой опыт, двигатель глушат и заводной рукояткой пускового двигателя (при выключенной компрессии дизеля, выключенном зажигании пускового двигателя и подключенной силовой передаче пускового двигателя к дизелю) прокручивают коленчатый вал дизеля настолько, чтобы подвести к люку маховика участок с пятном топлива, впрыснутого форсункой.

Номинальному значению угла опережения впрыска 4— 5° соответствует длина дуги 5—7 мм на ободе маховика. Сопоставляя замеренную величину дуги с номинальной, можно сделать вывод, требует ли регулировки угла опережения данная насосная секция (1 мм длины дуги соответствует 0,75° поворота кривошипа). В таком же порядке проверяют и остальные секции.

Порядок регулирования угла опережения отдельно по каждой секции не отличается от порядка регулирования, выполняемого на стенде КО-1608.

Опытный тракторист или механик должен устанавливать насос на двигатель быстро и точно. Для этого достаточно проделать следующее:

  1. Закрепить насос на двигателе, не соединяя механизм привода с шестернями распределения.
  2. Установить моментоскоп на первую секцию насоса и заполнить его стеклянную трубку топливом; вращением кулачкового вала определить момент начала подачи и остановить вращение вала.
  3. Вращая коленчатый вал дизеля, установить поршень первого цилиндра в в. м. т. при такте сжатия и сделать отметки на шкиве привода вентилятора и на блоке двигателя. Затем отмерить расстояние 24—27 мм по шкиву и нанести на нем вторую отметку, отложив ее относительно первой в сторону опережения.
  4. Вращая коленчатый вал, установить кривошипный механизм так, чтобы вторая отметка на шкиве привода вентилятора располагалась’ точно против отметки на блоке при такте сжатия в первом цилиндре.
  5. Поставить регулировочную шайбу механизма привода насоса на место и соединить ее с приводной шестерней болтами по совпадающей паре отверстий на шайбе и на шестерне.
  6. Проверить угол опережения, а затем, если он соответствует номинальному, подготовить двигатель к запуску.

Угол опережения впрыска топлива в двигателе

Основные показатели работы дизеля существенно зависят от угла опережения впрыска топлива (рис. 49).

Следовательно, для каждого режима работы двигателя дол­жен быть угол опережения впрыска топлива, оптимальный для данной угловой скорости и данной нагрузки, и обеспечивающий при прочих равных условиях получение ge min. Однако выбор угла ? опережения впрыска не может определяться только одним условием — получением минимального расхода топлива.

Изменение ? приводит к изменению не только Ne и ge, но и максимального значения давления сгорания рz, скорости нара­стания давления в цилиндре двигателя, т. е. жесткости его ра­боты, и целого ряда других факторов, ограничивающих возмож­ности выбора ?. Значения угла опережения впрыска подбирают с учетом всех перечисленных выше (и других) факторов.

Наиболее сложным оказывается выбор угла опережения впрыска для транспортных дизелей, работающих в широком ди­апазоне скоростных и нагру­зочных режимов, так как оптимальное значение угла опережения впрыска зависит не только от нагрузки и угло­вой скорости коленчатого ва­ла, но и от типа камеры сго­рания и сорта топлива.

При снижении нагрузки, т. е. по мере снижения цикловой подачи топлива, избыток воздуха в камере сгорания увеличива­ется, условия сгорания улучшаются, в связи с чем угол опере­жения впрыска по мере снижения нагрузки уменьшается.

При увеличении угловой скорости коленчатого вала увеличи­вается интенсивность вихрей в камере сгорания, повышается скорость образования рабочей смеси, что снижает время задержки воспламенения. Однако при увеличении угловой скорости время от начала впрыска до верхней мертвой точки уменьшается бы­стрее, чем снижается время задержки воспламенения. В связи с этим угол опережения впрыска по мере увеличения угловой скорости коленчатого вала целесообразно увеличивать.

Таким образом, на стационарных двигателях целесообразно устанавливать автомат, уменьшающий угол опережения впрыска по мере снижения нагрузки, а на судовых и транспортных ди­зелях изменение угла опережения впрыска должно происходить в зависимости от изменений как нагрузки, так и угловой скорости коленчатого вала двигателя.

Приведенный выше анализ условий, вызывающих необхо­димость или целесообразность установки на двигателях тех или иных автоматических регуляторов и устройств, показывает, что часть таких устройств давно используется и оправдала себя в эксплуатации (автоматические регуляторы частоты вращения и температуры в системе охлаждения и смазки), другие используются значительно реже (регуляторы наддува, автоматы угла опере­жения впрыска), третьи находятся в стадии разработки и опро­бования.

В дальнейшем предстоит еще большая работа, связанная с изучением двигателей в качестве регулируемых объектов, для разработки и установки на них такой автоматической аппара­туры, которая давала бы возможность оптимизации работы дви­гателя на всех возможных установившихся и неустановившихся режимах.


курсовики, дипломы, рефераты, курсовые, дипломные, лабораторные работы, экзаменационные билеты, методички, шпаргалки.

ВЛИЯНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ФАКТОРОВ НА РАБОТУ ДИЗЕЛЯ

Ранее указывалось, что одним из важнейших параметров рабочего процесса транспортного дизеля является период запаздывания самовоспламенения, от которого в значительной степени зависит характер процесса сгорания топлива. Последний оказывает влияние на характер нарастания давления по углу поворота коленчатого вала, а также на величины максимального и среднего индикаторного давлений. Таким образом, запаздывание самовоспламенения влияет на динамику и экономичность рабочего процесса.

Продолжительность запаздывания самовоспламенения зависит от ряда факторов, которые связаны с величиной скорости физико-химических процессов, происходящих с топливом от начала подачи до начала сгорания. К числу таких факторов относятся: химический состав топлива, начальные условия на впуске, начало впрыска, состав смеси, нагрузка и число оборотов, конструктивные факторы.

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ТОПЛИВА

В дизелях воспламенение рабочей смеси связано с температурой самовоспламенения топлива, которая, при прочих равных условиях, зависит от химического состава топлива. Химический состав топлива оказывает весьма существенное влияние на продолжительность периода запаздывания самовоспламенения. Замечено, что чем больше в топливе содержится парафиновых углеводо родов  с нормальным строением, тем меньше период запаздывания самовоспламенения. Наоборот, чем больше ароматических углеводородов, тем больше период запаздывания. Нафтеновые углеводороды  занимают в этом отношении промежуточное положение между парафиновыми и ароматическими. 

Связь между химическим составом   смеси и запаздыванием самовоспламенения очевидна.   Таким  образом, если известно запаздывание самовоспламенения топлива,   то не трудно определить его цетеновое число, показывающее процентное содержание цетена всмеси с а-метилнафталином, которая по признаку задержки самовоспламенения равноценна испытуемому   топливу.   Дизельные сорта топлив при оценке по признаку воспламенения полностью охватываются цетеновой шкалой.

 ВЛИЯНИЕ НАЧАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ НА ВПУСКЕ

Начальными условиями на впуске являются: давление и температура воздуха, поступающего в цилиндр двигателя, а также концентрация кислорода в воздухе. Изменение давления и температуры связано с наддувом и дросселированием, а также с изменением состояния окружающей атмосферы; концентрация кислорода — с содержанием водяных паров и инертных газов в воздухе. Увеличение давления   среды, куда впрыскивается   топливо,   резко   снижает   температуру   самовоспламенения, поэтому изменение давления на впуске, а следовательно и в конце сжатия, отражается на периоде запаздывания самовоспламенения.

Повышение давления на впуске, а равно и в конце сжатия увеличивает плотность воздуха, в результате улучшается теплообмен между воздухом и топливом  и повышается концентрация кислорода, способствующая быстрейшему окислению топлива. Это приводит к снижению запаздывания самовоспламенения и более плавному развитию процесса сгорания топлива, характеризуемого снижением степени повышения давления λ. Несмотря на то, что при повышении давления на впуске максимальное давление сгорания возрастает, отношение максимального давления рг к среднему индикаторному давлению Pi, как показывают опыты, понижается, обусловливая снижение 

степени неравномерности крутящего момента. 

При уменьшении давления на впуске (дросселированием) давление конца сжатия и концентрация кислорода уменьшаются. Уменьшение концентрации кислорода вызывается еще и тем обстоятельством, что относительное содержание остаточных газов увеличивается. Поэтому имеются все предпосылки к увеличению периода запаздывания самовоспламенения.

При исследовании вопроса влияния давления на впуске на продолжительность запаздывания самовоспламенения не учитывалось изменение температуры воздуха в конце сжатия, которое также оказывает влияние.

Опытами установлено, что примесь паров воды к воздуху тормозит реакции, предшествующие самовоспламенению, и реакции сгорания топлива . Введение водяных паров в камеру сгорания может оказать отрицательное действие на рабочий процесс быстроходного дизеля. Наблюдаемое иногда на практике повышение мощности и снижение расхода топлива при добавлении паров воды во впускной трубопровод объясняется неудачной конструкцией двигателя, в котором имеются ненормально горячие поверхности, и сгорание протекает с копотью и нагаро-образованием.

ВЛИЯНИЕ    НАЧАЛА ВПРЫСКА ТОПЛИВА

В двигателе параметры теплового процесса связаны по времени с движением поршня и зависят прежде всего от скорости и своевременности сгорания топлива. Момент начала впрыска топлива в дизель оказывает значительное влияние на период запаздывания самовоспламенения и тем самым на параметры рабочего процесса: скорость нарастания давления, максимальное давление сгорания, полноту и продолжительность сгорания и, следовательно, на мощность и экономичность двигателя.

Из результатов испытаний видно, что абсолютная величина наивыгоднейшего угла опережения впрыска для каждой камеры сгорания различна. Одинаковое максимальное давление устанавливается при разных углах опережения впрыска, которым соответствует разная продолжительность задержки самовоспламенения и разные средние индикаторные давления. В данном случае наивыгоднейшей по экономичности процесса является камера сгорания с вихреобразованием.

Двигатели с вихревой камерой менее чувствительны к углу опережения впрыска, чем двигатели с непосредственным распиливанием топлива. Таким образом, абсолютное значение наивыгоднейшего угла опережения впрыска зависит от ряда факторов, в том числе от способа смесеобразования и начальных условий на впуске.

ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ФАКТОРОВ

Основными конструктивными факторами, влияющими на мощность двигателя, являются: степень сжатия, конструкция камеры сгорания, материал поршня, а также качество распыливания и   продолжительность подачи топлива.

Влияние степени сжатия
    Увеличение степени сжатия повышает начало    впрыска      давление   и  температуру  к  концу сжатия.   Это   приводит   к   увеличению концентрации кислорода  и улучшению

теплообмена между впрыснутым топливом и воздухом. Таким путем сокращается период подготовки топлива к воспламенению, что выгодно отражается на протекании рабочего процесса.

С увеличением степени сжатия значительно сокращается период запаздывания самовоспламенения, снижается скорость нарастания давления, работа двигателя 

становится более плавной. Максимальное давление сгорания возрастает; удельный индикаторный расход топлива уменьшается, поскольку повышается среднее индикаторное давление, вызывающее увеличение индикаторного к. п. д. Пусковые качества двигателя улучшаются. Влияния свойств топлив, в смысле продолжительности задержки самовоспламенения, с увеличением ε значительно сглаживаются.

При выборе степени сжатия, стремясь получить высокое среднее эффективное давление и хорошую экономичность, приходится считаться с величиной максимального давления сгорания и чувствительностью двигателя к опережению впрыска. Особенно чувствительны к углу опережения впрыска двигатели с повышенной степенью сжатия, работающие с неразделенной камерой сгорания; двигатели с вихревыми камерами в этом отношении менее чувствительны. В двигателе с небольшой степенью сжатия путем увеличения угла опережения впрыска можно получить высокое среднее эффективное давление, но при этом наблюдается увеличение периода задержки самовоспламенения, что создает жесткую работу двигателя со стуками и вибрацией.

Влияние конструкции камеры сгорания

Многочисленные конструктивные изыскания наивыгоднейшей формы камеры сгорания связаны с вопросом получения высокого среднего эффективного давления и минимального удельного эффективного расхода топлива при умеренном максимальном давлении сгорания.

Вихревое движение воздуха способствует улучшению теплообмена, сокращает запаздывание самовоспламенения. В то же время с увеличением вихревого отношения скорость нарастания давления и максимальное давление сгорания увеличиваются. Соответственно возрастает среднее эффективное давление; удельный эффективный расход топлива уменьшается.

Вихревое отношение значительно влияет на закон сгорания топлива. На процесс смесеобразования эффективное влияние оказывает вихреобразование в конце хода сжатия.

Снижение температуры отработавших газов с увеличением вихревого отношения при постоянной подаче и угле опережения впрыска указывает на равномерное распределение топлива по сечению камеры, на полноту и своевременность сгорания большей части топлива при положении поршня в в. м. т. Сочетание  вихревого движения с подогревом воздуха после впуска благоприятно отражается на работе двигателя.

Влияние материала поршня

Горячие поверхности камеры сгорания сокращают период задержки самовоспламенения. Температура чугунного поршня выше температуры поршня из алюминиевого сплава вследствие меньшей теплопроводности чугуна, что способствует уменьшению периода задержки самовоспламенения.

Для двигателей с чугунным и алюминиевым поршнями, при наивыгоднейших углах опережения впрыска, постоянной нагрузке и числе оборотов удельные индикаторные расходы топлива оказались одинаковыми. В случае работы двигателя с чугунным   поршнем процесс сгорания  развивался более плавно (максимальное давление ниже  на 6—8 кг/см2,  уменьшился наивыгоднейший угол опережения впрыска на 6—80 угла поворота коленчатого вала,   что  выгодно  отразилось  на процессе сгорания и на виде индикаторной диаграммы. Опыты  показывают,   что при одном и том же максимальном давлении сгорания среднее индикаторное давление  при чугунном  поршне   приблизительно на 1,5 кг/см2 больше, чем при алюминиевом.

Влияние мелкости распыливания и продолжительности подачи топлива

Мелкость распыливания заметно влияет на время сгорания поскольку мелкие капли топлива, перемешиваясь с воздухом равномерно распределяются по объему камеры сгорания и образуют более однородную смесь. Одной из причин увеличения угла опережения впрыска у двигателей с неразделенными камерами сгорания по сравнение с двигателями других конструкций являются образование неоднородной смеси по объему камеры и начало дымления при большем коэффициенте избытка воздуха. Мелкое распиливание скорее приводит к гомогенной реакции топлива с воздухом, так как скорость испарения топлива при данном давлении и температуре зависит, главным образом, от размеров капли и ее скорости относительно воздуха. Наконец, мелкораспыленное топливо менее склонно к нагарообразованию. Опытами установлено, что давление распиливания практически не влияет на период запаздывания самовоспламенения, но мелкость распиливания связана с давлением распиливания.

Влияние вихревого движения воздуха в цилиндре, создаваемое за счет тангенциального выхода из продувочных окон, подогрев воздуха от днища чугунного поршня и высокое давление распыливания приводят к углу опережения впрыска, равному 12,5°, что для двигателей с неразделенной камерой встречается редко.

Продолжительность впрыска топлива сильно сказывается на процессе сгорания и параметрах рабочего процесса. Изменяя продолжительность впрыска, можно получить разные индикаторные диаграммы при одной и той же подаче топлива на цикл Продолжительность подачи определяется по углу поворота коленчатого вала и зависит от профиля кулачка топливного насоса, диаметра плунжера, длины и диаметра топливного трубопровода, конструкции и регулировки форсунки. Подачу топлива можно охарактеризовать двумя способами, взяв за основу или количество топлива в граммах, впрыскиваемого через форсунку, на каждый градус поворота вала насоса, или суммарное количество топлива, поступившее в цилиндр от начала впрыска до рассматриваемого момента. Первый способ характеризует подачу топлива насосом в каждый момент времени; второй — суммарный закон подачи топлива в цилиндр за текущее время. Для выяснения вопроса, как влияет закон подачи по времени на работу двигателя, удобнее принять второй способ.

На рисунке представлены две индикаторные диаграммы двигателя при постоянном числе оборотов, постоянной подаче топлива на цикл, но с разной продолжительностью впрыска.

Продолжительность впрыска, а равно количество впрыскиваемого топлива не влияют на период запаздывания самовоспламенения, поэтому период запаздывания самовоспламенения τ s , для первого и второго случаев впрыска остается постоянным, количество же топлива, вступающего в реакцию сгорания по углу поворота коленчатого вала, различно. Работе двигателя с растянутым впрыском соответствует нижняя кривая подачи 1. Работе с сокращенным впрыском соответствует верхняя кривая подачи 2; в этом случае поступает большее количество топлива. Следовательно, при сокращенном впрыске после воспламенения большее количество топлива вступает в реакцию сгорания, выделяется большее количество теплоты, величины скорости нарастания давления и максимального давления сгорания возрастают Растянутый по времени впрыск не только снижает величину скорости нарастания давления и 

максимальное давление сгорания, но приводит к догоранию по линии расширения, площадь индикаторной диаграммы уменьшается, индикаторный к. п. д. снижается. Сокращение продолжительности впрыска при одной и той же подаче топлива уменьшает величину наивыгоднейшего угла опережения впрыска. При изменении подачи топлива на цикл приходится изменять угол опережения впрыска Так, например, с уменьшением подачи, что соответствует частичным нагрузкам двигателя, условия подготовки топлива ухудшаются, поэтому угол опережения впрыска увеличивают. Устранить необходимость изменения угла опережения впрыска можно за счет закона подачи, подобрав конструкцию насоса так, чтобы с изменением подачи менялось начало впрыска. Последнее более выгодно с точки зрения подготовки топлива к воспламенению. 

Влияние  закона  подачи топлива на вид индикаторной диаграммы дизеля.

ВЛИЯНИЕ СОСТАВА СМЕСИ

В транспортном дизеле изменение мощности по нагрузке осуществляется путем изменения подачи топлива на цикл. Вследствие этого изменяется соотношение между поданным в цилиндр количеством топлива и количеством находящегося там воздуха, что приводит к изменению коэффициента избытка воздуха а. Таким образом представляет практический интерес рассмотрение влияния а на мощность, экономичность и тепловое состояние двигателя.

Влияние а на мощность и экономичность

Работа действительного цикла определяется количеством теплоты, эффективно использованным за время нарастания давления и последующего расширения. В свою очередь нарастание давления и максимальное давление связаны со скоростью сгорания топлива, которая характеризует закон    тепловыделения по времени или углу поворота коленчатого вала.

Продолжительность сгорания определяется временем полного превращения топлива в конечные продукты сгорания и находится в зависимости от коэффициента избытка 

воздуха; соответственно скорость сгорания также зависит от а.

Время достижения максимального давления меньше, чем время полного сгорания. Несовпадение времени полного сгорания с временем от начала сгорания до максимального давления указывает на догорание топлива в период расширения.

К моменту, соответствующему максимальному давлению сгорает часть впрыснутого топлива, которая определяет скорость нарастания давления и фактически полноту индикаторной диаграммы.

Изменение подачи топлива на цикл равносильно изменению коэффициента избытка воздуха, так как количество воздуха поступающего в двигатель при постоянном числе оборотов, остается постоянным.

С уменьшением подачи на цикл увеличивается коэффициент избытка воздуха, улучшается индикаторный процесс. Это связано с возрастанием скорости сгорания за цикл и, следовательно, с более эффективным использованием теплоты, преобразуемой в работу.

Максимальное давление сгорания снижается по мере уменьшения подачи топлива вследствие уменьшения общего количества теплоты, вводимого за цикл. При этом величина относительного изменения pz происходит намного медленнее, чем относительное изменение количества топлива.

Среднее    индикаторное давление изменяется    приблизительно прямо пропорционально подаче на цикл. Что же касается удельного эффективного расхода   топлива, то   он находится   в зависимости   от   механических потерь   и  потерь   на перетекание из разделенных камер в случае наличия таковых. Эти потери при постоянном   числе   оборотов остаются почти постоянными, поэтому с уменьшением подачи относительная доля их возрастает, что приводит к увеличению удельного эффективного расхода в области больших коэффициентов избытка воздуха.

Влияние а на индикаторный к. п. д.

Совершенство рабочего процесса характеризуется индикаторным к. п. д., величина которого для данной конструкции двигателя может изменяться в результате изменения скорости сгорания, полноты сгорания и тепловых потерь в стенки. При постоянных условиях на впуске, постоянной продолжительности подачи и наивыгоднейшем угле опережения впрыска с увеличением коэффициента избытка воздуха время полного сгорания уменьшается, полнота сгорания увеличивается. Следовательно, индикаторный к. п. д. с увеличением а должен увеличиваться.  

Наличие вихревого движения и подогрев воздуха от поверхностей вставки снижают период запаздывания самовоспламенения, что сказывается на своевременности и скорости сгорания, потери уменьшаются, соответственно увеличивается индикаторный к. п. д.

Улучшение наполнения и увеличение давления на впуске могут оказать заметное влияние на экономичность машины.

Влияние а на тепловое состояние двигателя

С изменением подачи на цикл изменяется и количество теплоты, выделяемое во время сгорания. Следовательно, тепловое состояние двигателя также меняется с изменением а. О тепловом режиме двигателя можно судить по температуре отработавших газов.

Поскольку  при уменьшении подачи топлива коэффициент избытка воздуха а увеличивается, в связи с уменьшением количества выделившейся теплоты на единицу рабочего тела, температуры цикла снижаются. Соответственно количество теплоты, 

отводимой с охлаждением и уносимое с отработавшими газами, уменьшается. В результате температура деталей камеры сгорания снижается, подогрев воздуха за время впуска и сжатия уменьшается и условия подготовки топлива к сгоранию заметно ухудшаются.

Таким образом, при увеличении а, что имеет место в дизеле на частичных нагрузках, приходится увеличивать угол опережения впрыска или уменьшать продолжительность подачи, чтобы обеспечить своевременность сгорания и получить более эффективную работу двигателя.

ВЛИЯНИЕ НАГРУЗКИ, ЧИСЛА ОБОРОТОВ, ИНТЕНСИВНОСТИ
ОХЛАЖДЕНИЯ

Влияние нагрузки

Изменение режима работы двигателя происходит по мере изменения подачи топлива. С увеличением подачи топлива на цикл общее количество теплоты, выделяемой при сгорании, возрастает температуры цикла повышаются, детали камеры сгорания становятся более горячими. Условия подготовки топлива к воспламенению улучшаются, период запаздывания самовоспламенения сокращается.

Чем больше рабочий объем цилиндра, тем меньше период запаздывания самовоспламенения, что объясняется повышенной температурой деталей двигателя с большей размерностью цилиндра.

Влияние числа оборотов

Степень влияния числа оборотов на индикаторный процесс двигателя можно рассматривать с точки зрения изменения периода запаздывания самовоспламенения, скорости сгорания, а в связи с этим—влияния начальных условий на впуске, угла опережения впрыска, продолжительности впрыска и качества распыливания. Влияние данных факторов на параметры индикаторного процесса известно. Время, приходящееся на работу цикла, с увеличением числа оборотов уменьшается, поэтому выгодно сокращение периода запаздывания самовоспламенения и возрастание скорости сгорания топлива за цикл.

Период запаздывания самовоспламенения в градусах угла поворота коленчатого вала с увеличением числа оборотов двигателя увеличивается. Работа двигателя становится более жесткой, поскольку скорость нарастания давления повышается, хотя период запаздывания самовоспламенения по времени и сокращается. Заметное влияние здесь оказывает вихревое движение воздуха, улучшающее распределение топлива по объему камеры сгорания. Снижение максимального давления сгорания с оборотами можно объяснить следующими обстоятельствами. При постоянной подаче топлива состав смеси меняется из-за уменьшения подачи воздуха по оборотам. Фактически действительный угол опережения впрыска также меняется, поскольку с оборотами наблюдается увеличение отставания подъема иглы форсунки от момента начала подачи топлива. Кроме того, наблюдается удлинение подачи топлива по углу поворота кривошипа: количество топлива, которое подается на каждый градус угла поворота кривошипа, становится меньше.

Влияние интенсивности охлаждения

Тепловое состояние двигателя и в особенности деталей камеры сгорания зависит не только от режима работы, но и от температуры охлаждающей воды или воздуха. Опыты показали, что повышение температуры охлаждающей воды от 65° до 150й при одном и том же угле опережения впрыска сокращает период запаздывания самовоспламенения, снижает скорость нарастания давления и максимальное давление сгорания. Процесс 

сгорания развивается более плавно, работа двигателя становится мягче. Понижение максимального давления сгорания происходит по причине снижения скорости сгорания, так как изменяется коэффициент избытка воздуха, поскольку коэффициент наполнения двигателя уменьшается из-за большего подогрева воздуха за время наполнения.

В целях улучшения сгорания на частичных нагрузках в современных дизелях предусмотрена постановка термостата, который поддерживает температуру охлаждающей воды во время работы почти на одном и том же уровне при изменении как нагрузки, так и числа оборотов. Установка термостата на двигатель повышает срок службы двигателя.

ВЛИЯНИЕ СОРТА ТОПЛИВА

В условиях эксплуатации существенным вопросом является пуск в ход дизеля при пониженных температурах окружающей среды. В холодное время года на обычных сортах топлива дизели пускаются в ход с большим трудом. Затрудненный пуск объясняется тем обстоятельством, что температура сжатия оказывается недостаточной для самовоспламенения топлива.

Наиболее важным фактором, определяющим пуск двигателя в ход при низких температурах, является период запаздывания самовоспламенения, который характеризуется цетеновым числом топлива.

С повышением цетенового числа топлива двигатель пускается в ход при более низких температурах. Продолжительность пуска связана также с цетеновым числом. Дизельные топлива с цетеновым числом более 70 при низких температурах становятся настолько вязкими, что прокачка их через форсунку почти невозможна. Разжижение дизельных топлив при низких температурах керосином не улучшает пусковых качеств. Добавка к дизельному топливу специальных присадок (этилнитрат, амилнитрат и др.) не только улучшает пусковые качества топлива, но и оказывает влияние на индикаторный процесс двигателя.

Наиболее эффективно содействует облегчению пуска холодных дизелей при низких температурах окружающей среды применение в качестве пусковых топлив различных эфиров.

Перед пуском во впускной трубопровод через специальное приспособление вводится эфир, проникающий во время прокрутки двигателя в камеру сгорания. В результате происходят сильные вспышки двигатель в короткое время набирает обороты и затем переводится на основное топливо. Более короткий пуск осуществляется на диэтиловом эфире.

Обычно при низких температурах окружающей среды масло в картере становится очень вязким, что затрудняет прокрутку и вызывает сильный износ двигателя. Поэтому перед пуском масло разжижают легко испаряющимся топливом. Двигатель быстро приобретает нормальную компрессию; тем самым создаются более выгодные условия пуска.

При работе дизелей кроме дымления на выпуске наблюдаются отложения нагара и смолообразных остатков в виде клеевидной массы на поршне, кольцах и других деталях двигателя.

Как следует из результатов испытаний, с уменьшением цетенового числа топлива количество нагара и клеевидная масса возрастают. Таким образом, при прочих равных условиях, имеется связь между периодом запаздывания самовоспламенения и отложениями в дизеле; с уменьшением цетенового числа коэффициент полноты сгорания уменьшается. Кроме того, повышенные отложения приводят к более быстрому 

износу двигателя: проникая в картер, они снижают смазывающую способность масла.

Регулировка установочного угла опережения впрыска топлива на МТЗ

В данной статье мы расскажем вам, как быстро и эффективно сделать проверку и регулировка установочного угла опережения впрыска топлива на современном и универсальном тракторе МТЗ.

Отдельно хотим отметить, что белорусская техника - надежная, долговечная и универсальная. Обычно используется для вспашки почвы, уборки сельхоз культур и выполнениии других работ.

Однако несмотря на высокую надежность запчастей МТЗ , в полях обычно выходят из строя кондиционеры и топливные фильтры. Поэтому в данной статье мы уделим внимание проверке и регулировке угла опережения впрыска топлива.

При попадании в камеру сгорания воспламенение горючего происходит не сразу. Необходим промежуток времени, за который коленвал провернется на определенный угол. Процесс впрыскивания должен начаться до воспламенения. В тот момент, когда поршень еще не дошел до ВМТ.

Если впрыск происходит раньше времени:

  • Падает мощность;
  • Увеличивается износ элементов механизма;
  • Появляются посторонние стуки в системе.

Поздний впрыск вызывает задымление, а также приводит к увеличению расхода топлива. Может упасть мощность двигателя.

У тракторов МТЗ углы опережения впрыска топлива различаются в зависимости от модели. Поэтому у каждой машины своя форма камер сгорания, особенное расположение форсунок и конкретные размеры цилиндров.

Как обеспечивается начало впрыска топлива в указанный момент? Прежде всего насос должен подать дизель раньше с углом опережения. Ведь при нагнетании горючего происходит расширение топливопроводов. При этом давление к форсункам передается волноообразно. Если насос не был на разборке и ремонте, его устанавливают на изначальное место, чтобы восстановить расположение кулачкового вала относительно коленвала.

Перед эксплуатацией трактора необходимо обратить внимание на выхлопные газы. Дымный выпуск свидетельствует о неправильном угле опережения впрыска дизеля. Если осуществлялся ремонт топливного насоса либо выполнялись регулировочные работы на стенде, обязательно нужно сделать проверку.


Ищите запчасти МТЗ? Рекомендуем вампроверенного поставщика автокомпанентов - официального дилера МТЗ в Ростове-на-Дону БелМАЗдизель. На сайте компании вы найдете все необходимое для быстрого и качественного ремонта своей техники.
Экономьте с нами, ведь цены на запчасти МТЗ в найшей компании самые выгодные! Уточнить наличе запчастей просто на нашем сайте http://mtzrostov.ru/ или по телефону (863) 303-21-21.

Позднее или раннее зажигание - как определить, признаки на дизеле, симптомы на инжекторе, газу и прочие варианты » АвтоНоватор

Раннее или позднее зажигание. Что лучше? Лучше всего — оптимальное. А вот первые два случая могут принести владельцу автомобиля немало головной боли и потраченных нервов, ибо определить неполадку не так-то просто. Во всём есть свои нюансы, которые необходимо рассмотреть поближе.

Коротко о зажигании

Для начала надо поговорить о зажигании в общем, чтобы понимать, что именно надо настраивать. На бензиновых двигателях внутреннего сгорания существует ряд компонентов, ответственных за надлежащую и своевременную подачу напряжения на свечу, дабы последняя могла дать необходимую искру для воспламенения топливной смеси. Компоненты эти объединены в механизм под названием «трамблёр» или «прерыватель-распределитель», который в свою очередь установлен на блоке цилиндров двигателя, и вал трамблёра приходит в движение от распредвала двигателя. Вал трамблёра оснащён кулачками, основной задачей которых является размыкание цепи в нужный момент, после чего идёт возникновение искры на свече.

Чтобы мотор автомобиля давал желаемую мощность, возникновение искры в цилиндре должно совпадать с моментом максимально эффективного использования всей энергии сжатой топливной смеси. Когда искра подаётся с опережением, то энергия воспламенённых газов некоторое время будет работать навстречу движению поршня. В случае запоздавшей искры энергия уже идёт «вдогонку» уходящему поршню и не реализует себя в полной мере.

Одним из главных недостатков трамблёра является его механический износ и, соответственно, влияние этого процесса как на качество, так и на время подачи искры. Это может заметно сказываться на функционировании мотора и требовать вмешательства в его работу и настройку.

Наглядная схема и устройство системы зажигания в бензиновом двигателе

Симптомы и признаки раннего

  • Чрезмерная детонация (дефект поршня, разрушение шатунов).
  • Хорошо слышимый звук стука в двигателе (повышенный износ).
  • Потеря мощности (особо заметная на малых оборотах).
  • Увеличенный расход топлива.

Симптомы и признаки позднего

  • Потеря мощности.
  • Плохой запуск (из-за чего страдает аккумулятор).
  • Повышенный расход топлива.
  • Перегрев двигателя (может вообще заклинить).

Приятного мало что в первом, что во втором случае. Тем не менее некоторые автолюбители (в частности, владельцы отечественных автомобилей) ставят позднее зажигание при старте и прогреве мотора. Другие же делают зажигание немного ранним (на 1 риску), что ведёт к заметно улучшенной динамике на повышенных оборотах. Только вот в последнем случае на низких оборотах как следствие будет наблюдаться проседание мощности. Так что всё на свой страх и риск.

Если стоит ГБО (автомобиль на газу)

Основная причина установки газобаллонного оборудования на автомобиль — снижение затрат на топливо. Газ выходит практически в два раза дешевле высокооктанового бензина, и для многих это является весомым доводом к установке ГБО. Но есть пару моментов, на которые стоит обратить внимание. Полностью на газ перейти не получится, и необходимость в бензине всегда остаётся (прогрев, работа при повышенных нагрузках или просто газ закончился). Кроме того, газ расходуется быстрее и обладает повышенным октановым числом, из-за чего топливно-воздушная смесь может догорать на стадии выпуска и оказывать негативное термическое воздействие на выпускной тракт. Так что оптимизация зажигания и процесса горения топливной смеси на автомобилях ГБО является одной из основных задач к решению, а правильная настройка оборудования поспособствует ещё большей экономии топлива.

Немного о дизелях

Приведённые выше симптомы на бензиновом двигателе во многом характерны и для дизельных моторов. Правда, причины ввиду иного принципа работы в данном случае надо искать в другом.

Основным отличием дизельного двигателя от бензинового является способ поджига топлива. В дизеле это происходит за счёт самовоспламенения солярки, вступающей в контакт с находящимся в цилиндре сильно сжатым и разогретым воздухом.

Регулировка зажигания в дизелях заключается в выставлении нужного угла опережения впрыска дизтоплива, которое должно подаваться точно в пиковый момент такта сжатия. В случае неверно выставленного угла впрыск получается несвоевременным. Это ведёт к неоптимальному сгоранию топливно-воздушной смеси и дисбалансу двигателя.

Так что в дизельных моторах основным элементом системы зажигания можно считать топливный насос высокого давления (ТНВД). Вместе с дизельными форсунками именно он отвечает за дозировку и подачу топлива в цилиндры.

Схема и основные узлы топливной системы в дизельных двигателях

Диагностика и устранение проблем

Будет лучше, если автомобиль на гарантии проверят официальные представители

Как проверить на карбюраторном двигателе

Перечень необходимого оборудования прост:

  • стробоскоп,
  • тахометр (если у автомобиля нет такового на приборной панели),
  • гаечный ключ на «10».
Видео по настройке зажигания на примере автомобиля ВАЗ 2109

Как определить на инжекторе

В данном случае зачастую всё упирается в электронику и решается программированием электронного блока управления (ЭБУ). В результате эксплуатации автомобиля в памяти ЭБУ со временем могут накапливаться различные ошибки. Со временем они могут привести к сбоям прошивки и некорректной работе двигателя, в том числе и системы зажигания. Необходимо лишь наличие специального оборудования для выявления, сброса накопленных ошибок и перепрошивки «мозгов» автомобиля. К сожалению, такая работа вряд ли под силу новичкам.

Процесс настройки и калибровки электронного блока управления (ЭБУ)

Нередко причина может заключаться в датчике детонации, на основании данных которого инжектор регулирует впрыск топлива в цилиндры. Выход его из строя повлечёт за собой и неверную работу инжектора.

Какие действия эффективны на дизельном моторе

Можно попробовать выставить угол впрыска по меткам через смещение топливного насоса. Метод больше рассчитан на дизельные моторы с механической топливной аппаратурой. Но меток может и не быть, так что в таком случае придётся выставлять угол опытным путём. Надо будет снять трубку высокого давления с одной из форсунок, после чего надеть на неё прозрачную трубку. Следующим шагом будет замер верхней границы топлива в трубке при включении зажигания и проставка на шкиве соответствующей метки. Далее выставляются по меткам коленчатый и распределительный валы.

Регулировка момента впрыска на дизеле (видео)

На автомобилях с ГБО

Здесь есть два пути решения:

  • Увеличить степень сжатия, тем самым ускорив скорость горения газовоздушной смеси.
  • Смещение угла опережения в сторону более раннего.

Второй проще в реализации и менее затратен. Достигается путём установки вариатора угла опережения зажигания, подключаемого к датчику положения коленвала с последующей корректировкой его данных на заданную величину. Попутно вариатор подключается к газовому клапану и работу свою начинает лишь при запуске ГБО, дабы не вмешиваться, когда двигатель работает на бензине. Смещение угла приведёт к более раннему зажиганию газовоздушной смеси, что позволит ей успеть сгореть до открытия выпускных клапанов, оградив тем самым от излишнего термического воздействия те же клапана и катализатор.

Устройство для смещения угла зажигания на более раннее при наличии ГБО

Проблемы с зажиганием, независимо от того, раннее оно или позднее, хорошего ничего не сулят. Возможно, небольшие отклонения кто-то не будет считать критичными, но всё равно повышенный износ двигателя, его разбалансировка со временем дадут о себе знать, и работы будет не в пример больше. Если чувствуете, что собственных сил и понимания вопроса недостаточно, лучше обратитесь за помощью к квалифицированным специалистам.

Приветствую! Зовут меня Александр. Мне 34 года. По образованию - инженер морского транспорта. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Система впрыска насос-форсунка

Система впрыска насос-форсунка

Магди К. Хаир

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Реферат : В системах впрыска дизельного топлива насос-линия-форсунка (P-L-N) насос соединен с форсункой через топливопровод высокого давления. Система P-L-N может использовать линейные, распределительные / роторные и блочные насосы впрыска.В «классическом» варианте система управляется механически с помощью специализированных компонентов, таких как регулятор. В более новых версиях управление рядом параметров осуществляется электронным способом. Система P-L-N заменяется другими типами систем впрыска топлива в новых конструкциях двигателей.

Введение

Система насос-линия-форсунка (P-L-N), также называемая системой насос-труба-форсунка, в течение многих десятилетий была доминирующим типом системы впрыска дизельного топлива практически во всех дизельных двигателях. Хотя система P-L-N была вытеснена системами впрыска топлива с общей топливораспределительной рампой и насос-форсунками в новых конструкциях двигателей для рынков с наиболее строгими стандартами выбросов, эта топливная система остается популярной на рынках с менее строгими стандартами выбросов. Из-за ее исторического значения знание системы P-L-N необходимо для понимания принципов и непрерывного развития системы впрыска дизельного топлива.

Система впрыска насос-линия-форсунка так называемая для создания высокого давления топлива в насосном элементе, передачи импульса давления топлива через линию впрыска высокого давления и последующего распыления этого топлива в цилиндр через форсунку форсунки [ 113] .Было разработано множество конфигураций P-L-N с различным техническим и / или экономическим обоснованием. Большинство систем P-L-N можно разделить на три категории в зависимости от типа впрыскивающего насоса:

  • Насосы проточные
  • Агрегатные насосы
  • Распределительные (роторные) насосы

Рядные насосы , обслуживающие многоцилиндровые двигатели, содержат столько насосных элементов, сколько цилиндров в двигателе. Насос обычно приводится в действие шестеренкой от коленчатого вала и расположен в центральном месте относительно узла двигателя.Разработчики двигателя и топливной системы стремятся к тому, чтобы расположение насоса было таким, чтобы все линии впрыска были одинаковой длины между насосом впрыска и входом в форсунки. Из-за сильно пульсирующих систем и волн давления, распространяющихся по узким трубам, управление динамикой линии может быть затруднено, и это может вызвать неустойчивое поведение впрыска в сопло. Пытаясь свести к минимуму сложности, связанные с динамикой линии, дизайнеры стремятся сделать общую длину линии как можно короче. В некоторых случаях самая короткая из возможных линий может оказаться слишком длинной для эффективной работы встроенного насоса.Это имеет место на крупных морских и стационарных электростанциях, где огромный размер двигателя не позволяет использовать короткие линии впрыска. Примеры применения этого типа включают двигатели DDC / MTU Series 2000 и MTU / DDC Series 4000. В более старых версиях этих двигателей использовались насосные агрегаты системы для поддержания коротких линий впрыска между насосом и форсункой. Каждый насос-агрегат устанавливается на двигателе в непосредственной близости от обслуживаемого цилиндра и приводится в действие распределительным валом двигателя.Поскольку в системе насос-насосов для каждого цилиндра используется отдельный насос, эта конфигурация фактически находится где-то между P-L-N и системами насос-форсунок; мы обсудим систему блочного насоса в статье «Насос / насос».

Насосные элементы высокого давления, состоящие из комбинации плунжера и цилиндра, изготовлены из высокопрочной инструментальной стали, и между скользящими / вращающимися частями сохраняются очень жесткие допуски. Эта высокоточная обработка требуется для всех механических компонентов системы впрыска, чтобы обеспечить точное дозирование и синхронизацию впрыска в пределах угла поворота 1 °.Стоимость таких топливных систем довольно высока, и их трудно оправдать, особенно в двигателях небольших легковых автомобилей. Решением этой проблемы является распределительный насос , в котором один центральный насосный элемент используется для создания высокого давления впрыска. Это топливо высокого давления затем вводится в коллекторную головку или распределительный узел, который направляет его в соответствующий инжектор и цилиндр в соответствии с порядком зажигания двигателя. Снижение количества насосных элементов для многоцилиндрового дизельного двигателя до одного снижает стоимость дорогих высокоточных деталей насосного элемента и делает его стоимость более подходящей для рынка небольших автомобилей.

В течение нескольких десятилетий в системах впрыска P-L-N использовалось механическое управление. Были разработаны сложные механические устройства, такие как регуляторы и устройства синхронизации, наддува и управления крутящим моментом, для управления скоростью двигателя и рядом других параметров. С конца 1970-х годов система P-L-N была модернизирована в ходе эволюционного процесса, в котором начальные шаги заключались в простом использовании электрических компонентов для воспроизведения функций, которые ранее выполнялись механическими компонентами. Внедрение электроники в промышленность по производству дизельных двигателей шло медленно, в основном из-за отрицательных финансовых последствий, а также из-за сомнений в надежности электроники в тяжелых условиях применения дизельных двигателей.Неуверенность в том, действительно ли электроника потребуется для соответствия нормам по выбросам, помогая при этом поддерживать хорошие характеристики двигателя, еще больше замедлила продвижение к внедрению электроники в тяжелых дизельных топливных системах. Тем не менее, нормы выбросов продолжали становиться все более жесткими, что вынуждали повышать требования к системе впрыска топлива. Более того, первые демонстрации возможностей электроники помогли сосредоточить внимание на этих разработках и направить больше ресурсов на исследования.Несколько подробное описание «электронизации» линейных и распределительных / роторных насосных систем с особым вниманием к некоторым из их основных, а также новых функций дается в последнем разделе этой статьи.

###

Система впрыска топлива Common Rail

Система впрыска топлива Common Rail

Ханну Яэскеляйнен, Магди К. Хаир

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : В системе Common Rail топливо подается в форсунки от аккумулятора высокого давления, называемого рампой. Рельс питается от топливного насоса высокого давления. Давление в рампе, а также начало и конец сигнала, активирующего форсунку для каждого цилиндра, контролируются электроникой. Преимущества системы Common Rail включают гибкость в управлении как моментом впрыска, так и скоростью впрыска.

Введение

Достоинства архитектуры системы впрыска Common Rail были признаны с момента разработки дизельного двигателя.Ранние исследователи, в том числе Рудольф Дизель, работали с топливными системами, которые содержали некоторые важные особенности современных систем впрыска дизельного топлива Common Rail. Например, в 1913 году патент на систему впрыска Common Rail с механическими форсунками был выдан компании Vickers Ltd. из Великобритании [2092] . Примерно в то же время в Соединенных Штатах был выдан еще один патент Томасу Гаффу на топливную систему для двигателя с искровым зажиганием и прямым впрыском в цилиндр с использованием электромагнитных клапанов с электрическим приводом.Дозирование топлива производилось путем регулирования продолжительности открытия клапанов [2085] . Идея использования клапана впрыска с электрическим приводом на дизельном двигателе с топливной системой Common Rail была разработана Бруксом Уокером и Гарри Кеннеди в конце 1920-х годов и применена к дизельному двигателю Atlas-Imperial Diesel Engine Company в Калифорнии в начале 1930-х годов. [2184] [2183] [2178] [2182] .

Работа над современными системами впрыска топлива Common Rail была начата в 1960-х годах компанией Societe des Procedes Modernes D’Injection (SOPROMI) [2086] .Однако пройдет еще 2–3 десятилетия, прежде чем регулирующее давление подстегнет дальнейшее развитие и технология станет коммерчески жизнеспособной. Технология SOPROMI была оценена компанией CAV Ltd. в начале 1970-х годов, и было установлено, что она дает мало преимуществ по сравнению с существующими системами P-L-N, которые использовались в то время. По-прежнему требовалась значительная работа для повышения точности и производительности соленоидных приводов.

Дальнейшая разработка дизельных систем Common Rail началась в 1980-х годах.К 1985 году Industrieverband Fahrzeugbau (IFA) из бывшей Восточной Германии разработал систему впрыска Common Rail для своего грузовика W50, но прототип так и не поступил в серийное производство, и через пару лет проект был прекращен. [2096] . Примерно в то же время General Motors также разрабатывала систему Common Rail для применения в своих легких двигателях IDI [2174] . Однако с отменой их программы по производству легких дизельных двигателей в середине 1980-х годов дальнейшее развитие было остановлено.

Спустя несколько лет, в конце 1980-х - начале 1990-х годов, производители двигателей начали ряд проектов по развитию, которые позже были приняты производителями оборудования для впрыска топлива:

  • Nippondenso доработала систему Common Rail для грузовых автомобилей [2093] [2094] , которую они приобрели у Renault и которая была запущена в производство в 1995 году на грузовиках Hino Rising Ranger.
  • В 1993 году Bosch - возможно, из-за некоторого давления со стороны Daimler-Benz - приобрел технологию UNIJET, первоначально разработанную усилиями Fiat и Elasis (дочерняя компания Fiat), для дальнейшего развития и производства [2099] .Система Common Rail для легковых автомобилей Bosch была запущена в производство в 1997 году для автомобилей Alfa Romeo 156 [194] 1998 модельного года и Mercedes-Benz C-класса.
  • Вскоре после этого Лукас объявил о контрактах на Common Rail с Ford, Renault и Kia, производство которых начнется в 2000 году.
  • В 2003 году Fiat представил систему Common Rail нового поколения, способную производить 3-5 впрысков / цикл двигателя для двигателя Multijet Euro 4.

Дополнительную информацию об истории систем Common Rail можно найти в литературе [2178] [2940] .

Целью этих программ развития, начатых в конце 1980-х - начале 1990-х годов, была разработка топливной системы для будущего легкового автомобиля с дизельным двигателем. В начале этих усилий было очевидно, что в будущих дизельных автомобилях будет использоваться система сгорания с прямым впрыском из-за явного преимущества в экономии топлива и удельной мощности по сравнению с преобладающей тогда системой сгорания с непрямым впрыском. Цели разработок включали комфорт вождения, сравнимый с бензиновыми автомобилями, соблюдение будущих предельных значений выбросов и повышение экономии топлива.Рассматривались три группы архитектур топливных систем: (1) распределительный насос с электронным управлением, (2) насос-форсунка с электронным управлением (EUI или насос-форсунка) и (3) система впрыска Common Rail (CR). В то время как усилия по каждому из этих подходов приводят к коммерческим топливным системам для серийных автомобилей, система Common Rail предоставляет ряд преимуществ и в конечном итоге станет доминирующей в качестве основной топливной системы, используемой в легковых автомобилях. Эти преимущества включали:

  • Давление топлива не зависит от частоты вращения двигателя и условий нагрузки. Это позволяет гибко контролировать как количество впрыскиваемого топлива, так и время впрыска, а также обеспечивает лучшее проникновение и перемешивание распылителя даже при низких оборотах двигателя и нагрузках. Эта особенность отличает систему Common Rail от других систем впрыска, в которых давление впрыска увеличивается с увеличением частоты вращения двигателя, как показано на Рисунке 1 [289] . Эта характеристика также позволяет двигателям создавать более высокий крутящий момент на низких оборотах, особенно если используется турбонагнетатель с изменяемой геометрией (VGT).Следует отметить, что хотя системы Common Rail могут работать с максимальным давлением в рампе, поддерживаемым постоянным в широком диапазоне оборотов двигателя и нагрузок, это делается редко. Как обсуждается в другом месте, давление топлива в системах Common Rail можно регулировать в зависимости от частоты вращения и нагрузки двигателя, чтобы оптимизировать выбросы и производительность, обеспечивая при этом долговечность двигателя. Рисунок 1 . Связь между давлением впрыска и частотой вращения двигателя в различных системах впрыска
  • Понижены требования к пиковому крутящему моменту топливного насоса. По мере развития двигателей с высокоскоростным прямым впрыском (HSDI) большая часть энергии для смешивания воздуха с топливом поступала от импульса распыления топлива, в отличие от вихревых механизмов, используемых в старых системах сгорания IDI. Только системы впрыска топлива под высоким давлением смогли обеспечить энергию смешивания и хорошую подготовку к распылению, необходимую для низких выбросов ТЧ и УВ. Для выработки энергии, необходимой для впрыска топлива примерно за 1 миллисекунду, обычный распределительный насос должен обеспечивать почти 1 кВт гидравлической мощности за четыре (в 4-цилиндровом двигателе) 1 мс скачков за один оборот насоса, что создает значительную нагрузку на приводной вал [922] .Одной из причин тенденции к использованию систем Common Rail было минимизировать требования к максимальному крутящему моменту насоса. В то время как требования к мощности и среднему крутящему моменту для насоса Common Rail были одинаковыми, подача топлива под высоким давлением осуществляется в аккумулятор, и, таким образом, пиковый расход (и пиковый крутящий момент, необходимый для привода насоса) не обязательно должен совпадать с событие впрыска, как в случае с распределительным насосом. Нагнетательный поток насоса можно распределить на более длительную часть цикла двигателя, чтобы обеспечить более равномерный крутящий момент насоса.
  • Улучшено качество шума. Двигатели DI характеризуются более высоким пиковым давлением сгорания и, следовательно, более высоким уровнем шума, чем двигатели IDI. Было обнаружено, что улучшение шума и низкие выбросы NOx лучше всего достигаются за счет введения пилотного (-ых) впрыска (ов). Это было проще всего реализовать в системе Common Rail, которая была способна стабильно подавать небольшое количество пилотного топлива во всем диапазоне нагрузки / скорости двигателя.

###

Системы насос-форсунок

и насосные системы

Системы насос-форсунок и насосные агрегаты

Магди К.Хаир, Ханну Яэскеляйнен

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : В насос-форсунках и насос-форсунках отдельный насос обслуживает каждый цилиндр двигателя. В свое время система насос-форсунок могла развивать самое высокое давление впрыска среди всех типов систем впрыска. Несмотря на то, что были разработаны передовые системы насос-форсунок с электронным управлением с возможностью многократного впрыска и регулирования расхода, на смену насос-форсункам постепенно приходит технология Common Rail.

Введение

В системах насос-форсунок (UI) и насос-насосов (UP) каждый цилиндр двигателя обслуживается отдельным насосом впрыска или насосом впрыска в непосредственной близости от цилиндра. Системы блочного насоса (UP) позволяют укоротить топливные магистрали высокого давления, располагая насос рядом с форсункой. Объединение насосного элемента и инжектора в один узел, как в системах насос-форсунок (UI), позволяет полностью исключить эти линии. Исключение или уменьшение длины топливопроводов высокого давления в системах впрыска UI / UP дает два преимущества:

  • Уменьшение проблем с динамикой линии : трудности с динамикой линии в насос-форсунках / насосных системах вызывают меньше проблем, чем в их аналогах насос-линия-сопло (P-L-N).Возможность наложения волн, которая мешает системам P-L-N, вызывая последующие закачки и способствуя задержкам впрыска, значительно снижается. Однако следует отметить, что проблемы линейной динамики, возникающие в узких проходах насос-форсунок, могут все же модулировать скорость впрыска [371] .
  • Более высокое давление впрыска : система UI традиционно имела самое высокое давление впрыска среди всех типов систем впрыска. В начале 2000-х годов системы UI имели давление 200 МПа по сравнению с 160 МПа в системах Common Rail. С тех пор пиковое давление впрыска в системе UI / UP выросло до 250 МПа для некоторых приложений 2007 модельного года.

Что касается давления топлива, следует отметить, что давления в системе впрыска топлива с общей топливораспределительной рампой также выросли и в некоторых системах достигли или превысили давления, доступные из систем UI / UP. Хотя нет никаких технических причин, чтобы удерживать давление UI / UP от дальнейшего роста, производители двигателей все чаще используют системы Common Rail в приложениях, где традиционно преобладают системы UI / UP.По этой причине системы UI / UP, скорее всего, не претерпят значительных изменений, кроме их текущих пиковых давлений, составляющих около 250 МПа.

Обе системы UI и UP приводятся в действие от распределительного вала двигателя. В одной общей конструкции механической системы регулирование подачи топлива обычно достигалось вращением насосного элемента (плунжера) таким же образом, как это делается в системах P-L-N. С внедрением электроники в дизельные двигатели были разработаны системы насос-форсунок с электронным управлением (EUI) и электронасос (EUP).В них используется перепускной клапан с электромагнитным управлением для регулирования подачи топлива.

Благодаря наличию топливных магистралей насосную систему агрегата можно отнести к варианту системы впрыска P-L-N. Однако конструкция насос-насосов и насос-форсунок часто схожа, поэтому их удобно обсуждать вместе. Фактически, некоторые производители предлагают свои системы впрыска как в версии UI, так и в версии UP (сравните Рисунок 4 и Рисунок 11).

Коммерческое применение насос-форсунок началось в 1930-х годах на дизельных двигателях Winton (дочерняя компания GM) и GM.Winton продолжала поставлять двигатели Electro-Motive Corporation (EMC), а GM передала производство дизельных двигателей своему подразделению Detroit Diesel. Линия двухтактных двигателей Detroit Diesel Corporation - одно из наиболее известных применений технологии насос-форсунок. С 1930-х до середины 1980-х годов компания Detroit Diesel использовала конструкцию с механическими насос-форсунками. В 1985 году двухтактный двигатель Detroit Diesel серии 92 стал первым дизельным двигателем для тяжелых условий эксплуатации, в котором применена система впрыска [2151] с электронным управлением.С момента появления электронного управления насос-форсунки продолжали развиваться до более высокого уровня сложности. Развитие легких и тяжелых условий эксплуатации шло разными путями.

Возможно, наиболее совершенной конструкцией насос-форсунок для легких условий эксплуатации является инжектор PPD, который в течение короткого времени производился Volkswagen Mechatronic (совместное предприятие Volkswagen и Siemens VDO), начиная с 2004 года, для применений Euro 4 2006 модельного года. В этом инжекторе использовался пьезоэлектрический привод, и он мог производить до 2 пилотных и 2 вторичных впрыска в дополнение к основному впрыску.Тем не менее, это произошло в то время, когда системы Common Rail уже стали применяться в легких транспортных средствах и быстро завоевали популярность. Инжектор PPD не мог конкурировать с системами Common Rail, и вскоре после его запуска был снят с производства. Начиная с 2007 года, он был заменен на Common Rail для приложений Euro 5. С тех пор системы Common Rail стали предпочтительным выбором для легких условий эксплуатации, а насос-форсунки быстро исчезают из новых конструкций двигателей.

Для тяжелых условий эксплуатации электронные насос-форсунки продолжали развиваться.Эволюция некоторых из этих конструкций описана в статье о системах впрыска в двигателях HD. Вершина конструкции насос-форсунок для тяжелых условий эксплуатации представлена ​​двухклапанными конструкциями форсунок Delphi E3 и Caterpillar MEUI-C для двигателей, отвечающих стандартам выбросов загрязняющих веществ на дорогах Агентства по охране окружающей среды США 2007 года. В то время как эти передовые конструкции насос-форсунок обладают такими возможностями, как регулирование скорости и множественный впрыск, системы Common Rail для тяжелых условий работы достигли такой степени, что они заменяют насос-форсунки во многих новых конструкциях двигателей для рынков с наиболее строгими стандартами выбросов. Чтобы облегчить этот переход, производители оборудования для впрыска топлива разработали системы Common Rail, которые можно легко установить на платформы двигателя, которые изначально были разработаны для систем насос-форсунок или насосных агрегатов, и таким образом избежать необходимости в совершенно новой конструкции двигателя.

###

Руководство по времени впрыска - что это такое и как его регулировать

Возможно, вы слышали о времени впрыска раньше, но что это такое и как оно связано с вашим судовым двигателем? Вам вообще нужно беспокоиться, если ваш мотор работает нормально?

Если вы хотите повысить мощность или ваш двигатель немного старше, чем вы хотели бы признать, регулировка момента впрыска может повлиять на всю систему.В этом руководстве мы обсудим, как работает этот процесс, преимущества внесения изменений и как выполнять корректировки самостоятельно.

Время впрыска - что нужно знать

Внутренние компоненты судового двигателя сложны и зависят от точных движений для обеспечения эффективной и надежной мощности. Вы можете не понимать всего, что происходит в системе, но если у вас есть представление о том, как работает двигатель внутреннего сгорания, вы можете выполнить всестороннюю регулировку времени впрыска.

В двигателе внутреннего сгорания тепловая энергия переходит в механическую. Созданная мощность перемещает поршни двигателя, следовательно, перемещает коленчатый вал, а затем и сам морской блок. Тепловая энергия поступает от сгоревшей топливовоздушной смеси внутри цилиндра.

Головка цилиндра содержит клапаны системы, распределительные валы, возвратные пружины клапана, клапанные лопатки и форсунки. Блок двигателя, подключенный под цилиндром, содержит коленчатый вал, шатун и поршень.Поршень перемещается внутри цилиндра от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке во время сгорания.

Есть несколько терминов, которые вам нужно знать, чтобы понять, как поршень движется внутри цилиндра, в том числе:

- Верхняя мертвая точка (ВМТ): Верхняя мертвая точка - это когда поршень находится в верхней части цилиндра, находясь дальше всего от коленчатого вала.

- Нижняя мертвая точка (НМТ): Нижняя мертвая точка - это когда поршень находится ближе всего к коленчатому валу в самой нижней точке цилиндра.

- Перед верхней мертвой точкой (BTDC): Перед верхней мертвой точкой - это точка непосредственно перед тем, как поршень достигнет самой высокой области цилиндра.

Процесс внутреннего сгорания

Процесс внутреннего сгорания - это то, что генерирует энергию для движения поршней, что приводит к цепочке событий, приводящих в движение двигатель.

В двигателе с впрыском топлива впускные клапаны выпускают воздух в цилиндр. Поршень движется вверх к ВМТ, сжимая воздух, и впускной и выпускной клапаны закрываются.

Дизельное топливо впрыскивается непосредственно перед тем, как поршень достигает вершины. Максимальное давление топливовоздушной смеси достигается при достижении поршнем ВМТ. Воздух под высоким давлением образует высокие температуры, в результате чего дизельное топливо самопроизвольно сгорает.

Расширенные газы заставляют поршень опускаться обратно до НМТ во время рабочего хода, каждый раз перемещая коленчатый вал. Затем газы выходят через выпускные клапаны в выхлопную трубу.

По мере того, как выхлоп выходит наружу, из впускных клапанов в цилиндр поступает больше воздуха, и процесс начинается заново.

Что такое время впрыска?

Время впрыска, также называемое временем разлива, - это момент, когда дизельное топливо поступает в цилиндр во время фазы сгорания. Когда вы регулируете время, вы можете изменить время впрыска топлива двигателем, следовательно, изменить время сгорания.

ТНВД часто приводится в действие косвенно от коленчатого вала цепями, шестернями или ремнем ГРМ, который также приводит в движение распределительный вал. Время работы насоса определяет, когда он будет впрыскивать топливо в цилиндр, когда поршень достигает точки BTDC.

Производитель порекомендует определенный момент впрыска в соответствии с маркой и моделью вашего судового двигателя. Они устанавливают подходящий момент при изготовлении двигателя, поэтому вы получаете максимально возможную мощность, не превышая установленных законом пределов выбросов.

Если вы хотите отрегулировать время впрыска на любом судовом дизельном двигателе, его возраст не имеет значения. Однако способ внесения изменений может отличаться в зависимости от того, старожил ли он или только что сошедший с производственной линии.

Почему вам может понадобиться изменить время впрыска

Основная цель системы впрыска топлива - подавать дизельное топливо в цилиндры двигателя, но то, как и когда подано топливо, может повлиять на производительность двигателя, уровень шума и выбросы.

Возможно опережение или замедление хода двигателя. Увеличение частоты вращения двигателя приводит к тому, что процесс впрыска происходит раньше, чем установлено производителем.

В противоположность этому, замедление - это когда вы вносите изменения, поэтому топливо высвобождается после рекомендованного времени. Хотя замедление менее распространено по сравнению с опережением, оно может устранить проблему с задержкой или дымом в судовом двигателе. Он также может помочь в решении проблем производительности и экономии топлива.

Причины для регулировки времени впрыска

Вы можете отрегулировать время впрыска, если ваш судовой двигатель отработал несколько дней или уже работал. Например, если вы установили новый ремень ГРМ или ТНВД, вам нужно будет настроить систему, чтобы она соответствовала заводским стандартам. Или вы можете настроить его в соответствии со своими потребностями.Со временем синхронизация ТНВД замедляется, что приводит к таким проблемам, как:

- Сложный пуск

- Температура горячего двигателя

- Низкая экономия топлива

- Дым при запуске и разгоне

Выполнение надлежащих настроек может вернуть систему к исходному уровню производительности или лучше.

Имейте в виду, что увеличение мощности вашего двигателя - не всегда правильный шаг.Иногда большая мощность может привести к чрезмерному дыму из выхлопной трубы и задержке наддува. Это также может увеличить мощность вибрации двигателя и вызвать больше выбросов, что может не соответствовать стандартам EPA.

Убедитесь, что вы смотрите на свой судовой двигатель в целом, и убедитесь, что это мудрое решение. Знайте, с чем может справиться ваше оборудование и для чего оно требуется. Если вы не уверены, лучше всего обратиться к механику, который знает все тонкости настройки времени впрыска двигателя.

Преимущества регулировки систем синхронизации впрыска дизельного двигателя

Поскольку компонент привода ГРМ подает дизельное топливо под сильным давлением, детали и материалы могут выдерживать высокие нагрузки и нагрев.Благодаря высоким допускам система впрыска может хорошо работать, когда двигатель работает в течение длительного времени. Время впрыска дизельного топлива также имеет более глубокий контроль.

Если объединить все ее свойства, система распределения впрыска может составить около 30% общих затрат дизельного двигателя.

Если вы хотите улучшить синхронизацию впрыска в морских устройствах, вам нужно убедиться, что двигатель полностью использует процесс впрыска топлива. Удостоверьтесь, что правильное количество дизельного топлива выпускается в нужное время для удовлетворения ваших требований к мощности.Вам необходимо контролировать время впрыска и дозировку. Несколько преимуществ усовершенствования регулировки угла опережения зажигания вашего двигателя:

- Повышенная мощность двигателя

- Более высокое пиковое давление в цилиндре

- Пониженная температура выхлопных газов

- Более высокие выбросы NOx

- Повышенная топливная эффективность

Хотя производители устанавливают время впрыска таким образом, чтобы уравновесить выбросы и мощность, это не означает, что система судового двигателя настроена на максимальный потенциал. Вы можете увеличить синхронизацию двигателя, чтобы увеличить мощность машины, когда вы хотите работать на более высоких скоростях или буксировать больший вес.

Если вы хотите отрегулировать впрыск после того, как происходит BTDC, вы можете воспользоваться другими преимуществами, такими как предотвращение преждевременного сгорания, уменьшение дыма и устранение задержки.

Как это повлияет на мой судовой двигатель?

Изменение момента впрыска морского двигателя влияет на многие компоненты.

Продвижение системы приведет к тому, что дизельное топливо будет впрыскиваться в цилиндр раньше, чем обычно, что также приведет к более быстрому возникновению фазы сгорания.Опережение времени показывает количество градусов до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки и произойдет зажигание.

Впрыск дизельного топлива BTDC означает, что топливно-воздушная смесь может полностью сгореть до того, как поршень достигнет вершины. Этот процесс создает максимальное давление в цилиндрах двигателя, позволяя выхлопным газам опускать поршень вниз с максимально возможной силой.

Если продвижение слишком далеко вперед, это может привести к тому, что смесь будет давить на поршни, когда они движутся вверх, заставляя их столкнуться друг с другом и повредить двигатель.Это также известно как детонация.

Изменения, которые происходят в вашей машине, зависят от типа судового двигателя и его возраста. Увеличение времени на дизельном топливе может повлиять на различные аспекты вашего двигателя, например:

- Долговечность двигателя

- Расход топлива

- Опережение зажигания

- Соотношение топлива и воздуха

- Мощность двигателя

- Задержка впрыска

Задержка впрыска - это интервал времени от момента начала впрыска до начала сгорания, то есть он напрямую связан со временем.Период приостановки включает в себя совпадающие физические и химические интервалы. Распад атомов, испарение и смешивание топлива с воздухом задерживают процесс, как и реакция горения. Когда вы увеличиваете время, это уменьшает задержку впрыска, но когда вы замедляете впрыск, он увеличивает интервал.

Установка идеального момента впрыска имеет решающее значение для поддержания и повышения производительности вашего двигателя. Дизельное топливо, которое попадает в цилиндр слишком рано или слишком поздно, может вызвать чрезмерную вибрацию или серьезное повреждение компонентов.

Как отрегулировать время впрыска

Способ регулировки момента впрыска топливного насоса также зависит от типа вашего судового двигателя и его возраста. Перед выполнением каких-либо регулировок убедитесь, что трос холодного пуска вставлен, а ремень привода распределительного вала имеет надлежащее натяжение.

Вот некоторые из наиболее распространенных способов увеличения времени:

1. Запрограммируйте ECM

Модуль управления двигателем - это компьютер, который анализирует информацию, чтобы контролировать ходовые качества вашей лодки. Это почти как мозг морского двигателя.

Модуль управления двигателем легче настроить в новых двигателях по сравнению со старыми версиями. Если вы знаете, как программировать ECM, вы на шаг впереди. Но если нет, вы можете положиться на механика, который проберется к EMC и подключит Flash-инструмент, который перепрограммирует компьютерную систему. Для более старых компонентов есть другие части, которые вы можете изменить, чтобы изменить время.

2. Модифицировать топливный насос высокого давления

Один из наиболее простых способов изменить синхронизацию - отрегулировать топливный насос высокого давления.Все, что вам нужно сделать, это повернуть насос с помощью отвертки и торцевого ключа - стандартных инструментов, которые вы можете найти в своем гараже или ящике для инструментов. Вы должны убедиться, что вы точно измерили настройку времени с помощью таймера или щупа для считывания.

Любое небольшое движение насоса приведет к значительным изменениям времени. Избегайте радикальных корректировок и придерживайтесь незначительных изменений для правильных изменений.

Если вы решили переделать ТНВД, вам необходимо:

1.С помощью торцевого ключа на болте переднего распределительного вала проверните двигатель вручную по часовой стрелке, пока первый цилиндр не окажется в ВМТ.

2. Впускной и выпускной клапаны должны быть закрыты, а отметка ВМТ должна быть совмещена.

3. Установите циферблатный индикатор, вынув заглушку таймера и убедившись, что он показывает предварительный натяг примерно 2,5 миллиметра.

4. Поверните коленчатый вал против часовой стрелки, пока индикатор не остановится, затем обнулите шкалу.

5. Провернуть коленчатый вал по часовой стрелке до ВМТ.

6. Если датчик показывает в пределах значений, указанных производителем, вы можете выбрать опережение или замедление отсчета времени или оставить его как есть.

7. Ослабьте ТНВД, чтобы дизельное топливо быстрее попало в цилиндры, и наоборот для замедления.

8. Установив его в нужное положение, затяните крепежные болты.

9. Проверните судовой двигатель на несколько оборотов и повторите процедуру, чтобы убедиться, что вы правильно отрегулировали.

10.Снимите индикатор.

11. Ут на пробке ГРМ.

12. Запустите двигатель, проверьте на герметичность.

Поскольку совершенствование системы газораспределения впрыска зависит от ваших конкретных запросов и ситуаций, часто лучше полагаться на экспертов по дизельным судовым двигателям. Они укажут вам правильное направление того, насколько нужно изменить время, чтобы оно соответствовало вашей машине.

3. Заменить распредвал

Вы можете заменить оригинальный распределительный вал двигателя на вал с кулачками другого размера и формы.Это изменение позволяет вносить изменения при срабатывании клапанов и форсунок. Возможно, вам придется работать с опытным механиком или техником, потому что в этот процесс входит приличное количество математических расчетов.

4. Замените прокладки кулачка и опоры

Один из самых дешевых вариантов - приобрести новые прокладки кулачка и толкатели. Изменение любой из шестерен может привести к аналогичным настройкам, которые вы увидите при замене распределительного вала. Установка более толстых или более тонких прокладок повлияет на выступы кулачка и толкатели при их контакте.Следовательно, компоненты могут влиять на активацию клапанного механизма.

Время впрыска можно проверить, измерив ход насоса форсунки в ВМТ с помощью индикатора часового типа.

Найдите все необходимое в одном месте

Обладая 28-летним опытом работы в отрасли, компания Diesel Pro Power усердно работает, чтобы вывести вас на передовые позиции. Мы перевозим все детали судовых двигателей и держим их на складе 24 часа в сутки, 7 дней в неделю для удобной доставки по всему миру.Наши специалисты предоставляют комплексные решения и стремятся упростить весь процесс покупки с помощью эргономичного веб-сайта, который работает быстро и легко.

Просмотрите наш перечень компонентов судовых двигателей или обратитесь к нашей интуитивно понятной команде обслуживания клиентов, позвонив нам по телефону 1-888-433-4735.

Влияние различных стратегий впрыска и условий впуска на характеристики выбросов в дизельном двигателе

Выбор различных стратегий впрыска и условий впуска является потенциально эффективными методами снижения выбросов выхлопных газов дизельных двигателей.Целью данного исследования является изучение влияния различных углов входа распылителя, разных углов конуса распыления, разных моментов впрыска и разных температур на впуске вместе с характеристиками выбросов на дизельный двигатель большой мощности с помощью процедур трехмерной вычислительной гидродинамики (CFD). Кроме того, изучается влияние камеры сгорания с несколькими форсунками и ее преимущества в сокращении выбросов загрязняющих веществ. Основные результаты показывают значительные различия в количестве сажи и образования во время сжигания между вышеуказанными различными стратегиями.

1. Введение

Автомобили и грузовики представляют собой такое удобное средство передвижения, что они будут и дальше востребованы нашим мобильным обществом. В результате в ближайшие годы требования к решению задачи по производству более чистых и эффективных электростанций еще более возрастут. Эта проблема требует от транспортной отрасли большей приверженности исследованиям. Промышленность уже значительно улучшила характеристики двигателя за счет использования новых технологий, таких как топливные форсунки сверхвысокого давления впрыска (например,g., чтобы снизить уровни выбросов загрязняющих веществ) и использование современных материалов (например, керамики, чтобы влиять на потери теплопередачи двигателя). В последнее время передовые компьютерные модели находят все более широкое применение в отрасли в качестве инструмента для ускорения темпов изменений. Двигатель внутреннего сгорания представляет собой одну из наиболее сложных проблем механики жидкости для моделирования, поскольку поток сжимаемый, имеет низкое число Маха, турбулентный, нестационарный, циклический и нестационарный как в пространстве, так и во времени. На характеристики сгорания в значительной степени влияют детали процесса подготовки топлива и распределение топлива в двигателе, которое, в свою очередь, контролируется механикой жидкости в цилиндре.Впрыск топлива вносит сложность в описание физики плотных парообразных двухфазных потоков.

Выбросы загрязняющих веществ контролируются деталями турбулентного смешения топлива и воздуха и процессов сгорания, и требуется детальное понимание этих процессов, чтобы улучшить рабочие характеристики и уменьшить выбросы без ущерба для экономии топлива. Потребность в максимальной экономии топлива и минимальном уровне загрязнения и шума в дизельных двигателях требует детального исследования экспериментальных, численных и теоретических характеристик систем впрыска топлива [1–4], но необходимо многое сделать для разработки очень точных математических моделей. сократить длительные и дорогостоящие экспериментальные испытания [5, 6].

Несмотря на детальный характер даже самых полных кодов двигателей, они не будут полностью предсказуемыми в обозримом будущем из-за большого диапазона продолжительности и временных масштабов, необходимых для описания механики жидкости двигателя. Таким образом, необходимо ввести подмодели для процессов, которые происходят в масштабах времени и длины, которые слишком короткие, чтобы их можно было разрешить, таких как атомизация, сопротивление и испарение капли, дробление и слияние капель, дисперсия турбулентности капли и эффекты модуляции турбулентности, взаимодействие струи и стенки. , и турбулентное горение.Использование подмоделей для описания неразрешенных физических процессов обязательно вносит эмпиризм в вычисления. Однако компромисс между точностью и осуществимостью вычислений оправдывается пониманием, которое предлагают модельные расчеты. Доверие к предсказаниям модели и знание их ограничений достигается путем сравнения с экспериментами [7–10].

В целом, в конструкцию впрыска и условия впуска внесены некоторые изменения для снижения выбросов. Целью данного исследования является изучение этих модификаций.Таким образом, такие параметры, как количество форсунок, угол подачи топлива, угол конуса распыления, время впрыска и температура на впуске, исследуются на указанном дизельном двигателе прямого впрыска (DI).

Моделирование здесь выполнено с помощью AVL-fire (сильный коммерческий код). В следующих разделах представлены подробные сведения о применяемых моделях и подмоделях, а также статус проверки, состояние надежности моделирования, а также результаты различных стратегий закачки и условий впуска.

2.Анализ Модель

Моделирование распыления включает явления многофазного потока и, как таковые, требует одновременного численного решения уравнений сохранения для газа и жидкой фазы. Что касается жидкой фазы, расчеты распыления основаны на статистическом методе, называемом методом дискретных капель (DDM) [11]. Это работает путем решения обыкновенных дифференциальных уравнений для траектории, количества движения, тепла и массопереноса отдельных капель, каждая из которых является членом группы идентичных невзаимодействующих капель, называемой пакетом.Таким образом, один член группы представляет поведение всего участка. Пакеты капель вводятся в область потока с начальными условиями положения, размера, скорости, температуры и количества частиц в пакете. Введение капель происходит из сопла в виде брызг и попадает в область потока через входные области в виде газожидкостной смеси. Процесс распыления спреев объясняется различными подмоделями. Обмен импульсом между каплей и газом, турбулентное рассеяние, испарение капель, вторичный распад, столкновение капель и взаимодействие капли со стенкой охвачены исчерпывающим набором моделей.Пар испаряющихся капель используется в качестве источника дополнительного уравнения переноса для паровой паросодержания в формулировке Эйлера.

Капли отслеживаются лагранжевым способом через вычислительную сетку, используемую для решения уравнений в частных производных для газовой фазы. Учитывается полное двустороннее сопряженное взаимодействие газовой и жидкой фаз. В ситуациях незначительного влияния дисперсной фазы на непрерывную, поток газовой фазы может быть смоделирован заранее, а капельное моделирование может быть выполнено после.

2.1. Подмодели

Для этой работы в качестве платформы моделирования используется моделирование вычислительной гидродинамики. Наши усовершенствования критических подмоделей, включая подмодели распыления, горения и выбросов, заключаются в следующем.

(i) Модели распыления : модель взаимодействия со стенками - это стеновая струя [12], модель испарения - это модель Дуковича [13], а модель развала - стандарт волны [14]. (ii) Модели выбросов : модель NO - это модель Зельдовича [15, 16], а модель сажи - модель Кеннеди-Хироясу-Магнуссена [17].(iii) Модель турбулентности на распыляемых частицах : Госман и Лоаннидес [18]. (iv) Модель турбулентности : стандартная [19].
2.2. Моделирование Двигатель

Моделирование двигателя проводилось с использованием одноцилиндровой версии двигателя грузовика (грузовик Caterpillar 3406). Подробная информация о технических характеристиках двигателя представлена ​​в таблице 1.

9502 905 Центральная и Перед Верхней Мертвая точка соответственно.Для повышения эффективности вычислений использовалась -секторная вычислительная сетка (рисунок 1). В осевом направлении -секторной расчетной сетке предполагались периодические граничные условия. На Рисунке 2 показана расчетная сетка -сектора в ВМТ (верхней мертвой точки).



2.3. Порядок расчета
2.3.1. Действительность модели

На рисунках 3 и 4 сначала было проведено сравнение текущего моделирования и измеренного [20] давления в цилиндре и скорости тепловыделения. Это было сделано для того, чтобы сделать прогноз, сделанный с помощью этой работы, достоверным. Диаграмма давления разделена на две части: первая - до начала закачки, вторая - после начала закачки. В первой части настоящая работа хорошо совпадает с результатами измерений, однако во второй части наблюдается очень незначительная разница.



Диаграмма скорости тепловыделения имеет две основные зоны: горение с предварительным смешиванием и диффузионное горение.В зоне предварительного смешения большое количество топлива воспламеняется немедленно, тогда как в диффузионной зоне топливо плавно воспламеняется диффузным пламенем. В этой работе зона предварительного смешения хорошо предсказана, но в диффузной зоне разница между настоящей работой и измеренными данными составляет максимум 4,8% при угле поворота коленчатого вала 370 градусов, однако тенденции измеренной и текущей работы относительно схожи.

Результаты показывают, что сравнения между текущим моделированием и измеренным [20] относительно хорошо согласуются, таким образом, настоящее моделирование надежно предсказывает характеристики двигателя, близкие к реальным. В этом разделе для подтверждения настоящей работы экспериментальными результатами [20] тетрадекан используется в качестве впрыскиваемого топлива.

2.3.2. Независимость от сетки

Как упоминалось выше, расчеты распыления основаны на статистическом методе, относящемся к методу дискретных капель (DDM) [11]. Известно, что модель струи имеет ограничение на работу с мелкими сетками, и реальная проблема заключается в отсутствии статистической сходимости на расчетную ячейку [21]. По данным Далена [22] для сопла форсунки диаметром 0 мм.2 мм, эквивалентный средний размер ячейки при КНИ (начало ввода), рекомендуется 0,6 мм (3 раза). В данной работе для сопла инжектора диаметром 0,259 мм, эквивалентного среднему размеру ячейки при КНИ, использовано значение 0,797 мм.

Этот размер применяется для сеток , представленных и с оребрением , однако сетка с оребрением более сглажена в осевом направлении. Другая сетка с крупной сеткой (, грубая, ) используется для сравнения.

Сетка в настоящее время имеет 60400, а сетка с окончанием имеет 84800 ячеек в нижней мертвой точке (обе имеют одинаковую сетку в ВМТ).Сетка крупная имеет 39400 ячеек в нижней мертвой точке (далее - впрыскиваемое топливо).

Рисунки 5 и 6 показывают, что текущая сетка является хорошим выбором для нашей цели, потому что она более экономична, чем сетка со штрафом, , а сетка грубая слишком грубая для хороших прогнозов.



3. Результаты и обсуждение

Существует множество параметров, определяющих поведение дизельного двигателя. Эти параметры влияют на теплопередачу, топливно-воздушную смесь, горение и т. Д.

В работе рассматриваются различные условия впрыска топлива, исследуются угол въезда топлива и угол конуса топливного конуса. Кроме того, исследуется влияние нескольких форсунок. Учитываются разные моменты впрыска и разные начальные условия камеры сгорания. Следует отметить, что при исследовании вышеуказанных параметров все параметры, кроме одного, считались неизменными. Прежде всего остановимся на влиянии разных углов въезда топлива в камеру сгорания.

3.1. Входящий угол

В этом разделе исследуются различные углы впрыска для повышения производительности и оптимизации двигателя. В соответствии с рисунком 7 входной угол показан как угол между направлением впрыска и осевым направлением на. Для этой работы были рассмотрены различные углы 125 и 135 градусов.


На рисунках 8 и 9 показаны изменения температуры и давления в цилиндрах соответственно. При увеличении угла впрыска температура и давление в цилиндрах немного увеличиваются.Это из-за лучшего смешивания топлива с воздухом и лучшего сгорания.



Взглянув на рисунки 10 и 11, очевидно, что при увеличении угла впрыска образование NO увеличивается, а образование сажи уменьшается; это связано с тем, что при увеличении угла впрыска впрыскиваемое топливо удаляется от стенки и проходит к головке поршня, поэтому топливо подвергается воздействию более горячего воздуха, что приводит к большему образованию NO. Кроме того, повышение температуры в цилиндрах - еще одна причина увеличения производства NO.


Обычно содержание сажи увеличивается из-за ослабления диффузионного пламени. Когда угол впрыскиваемого топлива увеличивается, топливо распространяется намного лучше и монотонно, и эффективность сгорания в зоне диффузного пламени увеличивается, поэтому количество загрязняющих веществ сажей уменьшается. Это связано с тем, что чем больше увеличивается угол впрыска топлива, тем больше он подвергается воздействию кислорода и, следовательно, тем больше сгорает.

При увеличении угла впрыска давление и температура в цилиндре увеличиваются, но это не очень существенно.

3.2. Угол конуса впрыска

Угол конуса впрыска топлива при распылении в цилиндр показан на Рисунке 12.


Угол конуса впрыска является функцией плотности воздуха в цилиндре, плотности впрыскиваемого топлива и геометрической константы, как показано ниже [23] :

где - функция длины () и диаметра () отверстия форсунки (Рисунок 13).



идентифицируется следующим образом:

Таким образом, при изменении геометрии сопла (и) будут наблюдаться разные углы конуса.

Что касается экспериментального исследования, проведенного Payri et al. [24] геометрия сопла может влиять на характеристики распыления (испарение, смешивание и длину жидкости). В этом разделе изучается влияние геометрии форсунки на поведение упомянутого двигателя по выделению загрязняющих веществ. Таким образом, сравниваются три угла конуса 14 и 18 градусов, полученные из-за разной геометрии сопла.

При увеличении угла конуса впрыска улучшается топливно-воздушная смесь, это условие вместе с более высоким и легким доступом кислорода приводит к более высокому образованию NO.

Как показано на Рисунке 15, при увеличении угла конуса впрыска при углах поворота первичного коленчатого вала образуется большее количество сажи, в то время как при более поздних углах поворота коленчатого вала происходит более сильное окисление. Эти два противоречивых явления приводят к одинаковому образованию сажи во всех трех случаях при угле поворота коленвала выпускного клапана. Действительно, после начала сгорания топлива загрязняющая сажа образуется в результате термического пиролиза, а при более поздних углах поворота коленчатого вала сажа сгорает из-за окисления. Увеличение угла конуса приводит к увеличению термического пиролиза и, следовательно, образования сажи, с другой стороны, на последних стадиях увеличение угла конуса приводит к более быстрому сжиганию сажи из-за более легкого и лучшего доступа к кислороду.





Таким образом, в этом двигателе увеличение угла конуса с 10 до 18 градусов приводит к увеличению массовой доли NO на 8%, в то время как количество отработанной массовой доли сажи было одинаковым для всех трех случаев, однако процедура производства и окисления разные.

3.3. Задержка времени впрыска

Одним из наиболее эффективных параметров работы двигателя и выхлопных газов является регулировка момента впрыска. Здесь применяются различные тайминги впрыска следующим образом.

Начало впрыска при 350,5, 349,5 и 346,5 градусах, которые представлены как adv0, adv3 и adv6 соответственно. Продолжительность инъекции одинакова для всех трех случаев.

Как показано на рисунках выше, различная синхронизация впрыска вызывает значительные изменения в состоянии цилиндров и выбросах отработавших газов. Когда время впрыска увеличивается, вероятность смешивания топлива с воздухом выше, что может привести к повышению температуры и давления.

Более высокая температура в цилиндре приводит к большему производству NO на основе механизма Зельдовича. Связь между образованием NO и температурой в цилиндре следующая [15]:

Из рисунков 19 (a) и 19 (b) можно понять, что при увеличении времени впрыска от угла поворота кривошипа 351,5 до 349,5 и 346,5 градусов образование сажи снижается. Как показано на Рисунке 19 (a), хотя при увеличении времени впрыска образование сажи увеличивается при углах поворота коленчатого вала в первичной обмотке, она уменьшается с большей скоростью при углах поворота коленчатого вала на последних из-за более высокого окисления из-за более высокой температуры в цилиндре. Другая причина заключается в том, что замедление времени впрыска приводит к тому, что сажа не попадает в головку поршня и, следовательно, вызывает меньшее окисление из-за воздействия более холодного воздуха из головки поршня. Кроме того, за счет замедления времени впрыска уменьшается время, достаточное для окисления при последних углах поворота коленчатого вала. Это связано с меньшим промежутком времени между началом впрыска и углом открытия выпускного клапана.



3.4. Температура на впуске

При увеличении температуры на впуске увеличивается температура в цилиндрах, что приводит к увеличению выработки NO по механизму Зельдовича.

Как показано на Рисунках 22 (a) и 22 (b), повышение температуры всасывания влияет на образование сажи. Это связано с повышением температуры в цилиндре. При первых углах поворота коленчатого вала сажа увеличивается, а при более поздних углах поворота коленчатого вала сажа уменьшается за счет большего окисления. Эти два неблагоприятных явления в конечном итоге приводят к уменьшению образования сажи.

3.5. Мультиинжекторы

Теперь перейдем к рассмотрению камеры сгорания с более чем одним инжектором (множественная инжекторная система сгорания).

На рисунке 23 показаны две камеры сгорания (вид сверху). Левый представляет собой схематический вид камеры сгорания с одним инжектором и 6 отверстиями, а правый - схематический вид камеры сгорания с 6 инжекторами, каждая из которых имеет одно отверстие.

Как упоминалось ранее, для простоты и экономической эффективности моделируется только -сектор камеры сгорания (рисунки 23 и 24).

Обычно стенки цилиндра намного холоднее, чем в цилиндре. В случае 6 форсунок впрыск намного ближе к стене, чем в случае 1 форсунки.Эта близость впрыска к стенке приводит к значительному снижению температуры в цилиндре. Более глубокое рассмотрение рисунка 25 означает, что в случае 6 форсунок сразу после ВМТ происходит внезапное снижение температуры. Это явление происходит из-за большой близости впрыска к стенке в углах поворота коленвала после ВМТ. Действительно, из-за удара пламени топлива о холодную стенку некоторое количество топлива не воспламеняется в первичных углах поворота коленчатого вала. Это приводит к еще одному внезапному возгоранию при последнем угле поворота коленчатого вала ().Таким образом, во время впрыска наблюдается еще одно резкое повышение температуры в цилиндрах.


На рисунке 26 показано, как производится в камере сгорания. Результаты показывают, что в случае 6 инжекторов произведенный NO значительно ниже, чем в случае 1 инжектора. Это явление оправдано наблюдением за рис. 25. Как показано на этом рисунке, температура в цилиндре для случая 1 форсунки выше, чем для случая 6 форсунок, что приводит к более высокому образованию NO.


На рисунке 27 показана средняя массовая доля сажи для случаев с 1 форсункой и 6 форсунками.Как показано на этом рисунке, массовая доля сажи исчезает для 6 форсунок, в то время как она составляет около 0,0002 для случая 1 форсунки под углом поворота коленчатого вала выпускного клапана. Это связано с очень хорошей смесью топлива с воздухом в случае 6 форсунок.


4. Выводы

В этом исследовании различные стратегии впрыска, такие как разные углы впрыска, разные углы конуса впрыска, различное время впрыска и разная температура на впуске, а также влияние камеры сгорания с несколькими форсунками были исследованы и обсуждены численно.

Также сообщалось об исследовании, касающемся температуры в цилиндрах, давления в цилиндрах и выбросов сажи.

Прежде всего, настоящая работа была сопоставлена ​​с экспериментальными данными, а затем были исследованы различные сетки на предмет достоверности. Это было сделано для обеспечения надежности. Изменяя различные параметры одноцилиндровой версии двигателя серийного грузовика Caterpillar 3406, были получены следующие результаты.

Было показано, что при увеличении угла впрыска в камеру сгорания образование NO резко возрастает, а образование сажи снижается.Это происходит из-за того, что впрыск попадает в головку поршня, которая находится в условиях более высокой температуры.

Угол распыления конуса изменялся для сравнения производимых загрязнителей. Было показано, что при увеличении угла конуса впрыска производство NO увеличивается из-за лучшей смеси, но нет никакой разницы в выходящей саже, хотя скорость образования и окисления сажи различается.

Кроме того, показано, что при увеличении времени впрыска температура, давление и образование NO в цилиндрах увеличиваются, а образование сажи снижается.Однако следует отметить, что вычет ограничен смоделированными условиями. При повышении температуры на впуске количество температуры в цилиндрах и образование NO увеличиваются, тогда как количество сажи на выходе уменьшается.

Было показано, что в случае системы сгорания с несколькими инжекторами (здесь в случае с 6 инжекторами) количество загрязняющих веществ, таких как NO и сажа, уменьшилось. Это было связано с более низкой температурой в цилиндрах и улучшенной топливно-воздушной смесью в данном случае.

Наконец, в этом документе показаны преимущества систем сгорания с несколькими форсунками, особенно в снижении количества загрязняющих веществ в выбранном дизельном двигателе, а также влияние различных стратегий и условий впуска.

Регулировка момента впрыска дизельного двигателя

Основы синхронизации впрыска

Нам часто поступают самые разные звонки с просьбой о технической консультации: от владельцев-операторов, пытающихся устранить проблему с их грузовиком, до механиков ремонтных мастерских, которым требуется второе мнение. Во время всех этих звонков мы замечаем, что появляется несколько вопросов, то есть это, должно быть, довольно распространенный вопрос. Один из вопросов, который мы получали несколько раз: что такое время впрыска и как его отрегулировать? Если вы задали тот же вопрос, в этой статье есть основы, которые, надеюсь, предоставят вам информацию, которую вы ищете.

Ищете более качественные топливные форсунки? У нас есть бесплатных электронных книг специально для вас!

Скачать мою электронную книгу !!


Вам нужны запасные части для вашего дизельного двигателя? Наши сертифицированные специалисты ASE готовы помочь вам получить необходимые детали!

Позвоните нам!

Что такое время впрыска

Время впрыска - это время впрыска топлива в цилиндр, которое изменяется при сгорании. Время впрыска топлива может быть изменено для впрыска в разные моменты времени. Производитель двигателя действительно рекомендует определенное время, то есть время, которое они устанавливают, когда двигатель впервые создается. Это время обычно сбалансировано, чтобы получить как можно больше мощности, при этом оставаясь в рамках установленных законом ограничений на выбросы.

Регулировка момента впрыска также часто упоминается как время разлива .

Зачем корректировать время впрыска?

Обычно время впрыска регулируется для создания большей мощности в двигателе.Сроки могут быть увеличены для увеличения мощности. Иногда время корректируется в противоположном направлении, чтобы устранить проблему с курением или задержкой.

Можно ли отрегулировать время впрыска на всех дизельных двигателях?

Молодой или старый, время можно регулировать на любом двигателе. Единственная разница заключается в том, как будет отрегулировано время, о чем будет рассказано далее в этой статье.

Регулировка момента впрыска дизельного двигателя

Наступает

Ускорение синхронизации двигателя означает, что вы ускоряете сгорание во времени.Другими словами, вы регулируете время таким образом, чтобы зажигание произошло раньше, чем изначально было установлено производителем.

Говоря о времени любого рода, но особенно о продвижении, вы часто слышите или встречаете термин BTDC, или до верхней мертвой точки . Верхняя мертвая точка, или ВМТ, для конкретного поршня - это когда этот поршень находится в самой верхней части цилиндра или дальше всего от коленчатого вала. Напротив, нижняя мертвая точка, или НМТ, - это когда поршень находится в самой нижней точке цилиндра, ближайшей к коленчатому валу.Таким образом, BTDC будет точкой, прежде чем поршень окажется в самой верхней точке двигателя. Опережение по времени - это количество градусов до ВМТ, на которое происходит возгорание.

Обычно местоположение измеряется в градусах. Например, 10 градусов ВМТ - это когда коленчатый вал находится на 10 градусов до того, как поршень окажется в самой высокой точке цикла. Если вы не можете определить градусы, просто глядя на коленчатый вал, вот удобный калькулятор.

Замедление

Задержка двигателя по времени - это противоположность опережения.Это когда вы настраиваете время так, чтобы зажигание происходило после установленного производителем времени. Люди замедляют угол опережения зажигания своих двигателей по разным причинам, хотя это встречается реже. Некоторые из этих причин - экономия топлива и производительность.

Остальная часть этой статьи будет сосредоточена на продвижении синхронизации двигателя, поскольку это наиболее распространенная регулировка синхронизации.

Как отрегулировать время впрыска

Существует несколько способов регулировки момента впрыска, в зависимости от типа вашего двигателя и его возраста.Наиболее распространенные способы регулировки времени впрыска - это программирование блока управления двигателем, регулировка топливного насоса высокого давления, замена распределительного вала и замена толкателей или прокладок.

Программирование блока управления двигателем

Для новых двигателей с усовершенствованными компьютерными системами двигателя регулировка угла опережения зажигания выполняется так же просто, как программирование блока управления двигателем. Под простыми я подразумеваю простые для людей, которые знают, как их программировать. Никаких механических работ не требуется, кроме как добраться до ECM.Оттуда механик может подключить инструмент Flash, чтобы перепрограммировать компьютер.

Нужен новый ECM? Ознакомьтесь с некоторыми из ECM, которые предлагает Highway и Heavy Parts.

Для старых механических двигателей все еще есть несколько деталей, которыми можно каким-либо образом манипулировать, чтобы изменить время.

Топливный насос высокого давления

Одним из наиболее простых способов механической регулировки фаз газораспределения двигателя является регулировка топливного насоса высокого давления. Это так же просто, как повернуть насос в двигателе. Для вращения насоса требуется только отвертка и торцевой ключ, которые у большинства людей есть дома в ящиках для инструментов. Однако для точного измерения времени вам понадобится специальный датчик или измеритель времени. Важно помнить, что небольшое движение насоса приведет к значительному изменению времени, поэтому не делайте резких изменений. В качестве учебного пособия о том, как это сделать самостоятельно, на DoItYourself.com есть довольно хорошие пошаговые инструкции, в которых рассматриваются основы.

Распредвал

Другой способ регулировки фаз газораспределения - замена распредвала.Заменив распределительный вал на распределительный вал с лепестками другой формы и размера, вы сможете отрегулировать время срабатывания клапанов и форсунок. Для этого вам, вероятно, придется поработать с гуру по распределительным валам, который сделает все математические вычисления, чтобы получить кулачок, который будет делать то, что вы хотите. Кулачки чаще всего заменяют по причинам времени, когда они используются в транспортных средствах с высокими характеристиками.

Опорные ролики и прокладки

Более дешевый вариант замены при срабатывании клапанов и форсунок - это замена толкателей или прокладок распределительного вала.Они могут выполнять те же или очень похожие действия, что и при замене распределительного вала. Например, замена прокладок толкателя кулачка на более толстые или более тонкие может повлиять на то, когда толкатели и кулачки соприкасаются, и, таким образом, когда активируется остальная часть клапана.

Преимущества и недостатки опережения сроков

Преимущества

Люди опережают время, так что должны быть веские причины, чтобы с ним возиться, верно? Да.Увеличение времени на обычно на увеличивает мощность, производимую вашим двигателем. Также обычно увеличивает топливную экономичность. Первоначальные производители двигателей устанавливали время для баланса мощности и выбросов, чтобы двигатели, которые они производят, получали как можно больше мощности при соблюдении правовых норм по выбросам. Это означает, что они изначально не настроены на выработку максимальной мощности, на которую способен двигатель. И если ваш двигатель старше или с ним была проделана некоторая работа, он может просто не работать так, как раньше.Любая мелочь может повлиять на ваше время, поэтому для увеличения мощности может потребоваться небольшой шаг вперед.

Недостатки

Однако то, что вы можете увеличить мощность, не означает, что вы этого хотите или что должны. Для некоторых это часто бывает тяжелым уроком, но большая мощность - не всегда цель. Увеличение времени может привести к появлению большего количества дыма. Это может вызвать гораздо большую вибрацию двигателя, что сделает его более шумным. Это также увеличит выбросы NOx, поэтому производители в первую очередь обычно немного замедляют работу двигателей.И если вас не волнует ни одна из этих вещей, это фактически повлияет на производительность движка другими способами; продвижение по времени часто будет уменьшаться и задерживать усиление.

Большая часть регулировки времени - это то, что подходит вашему двигателю, а если вы это делаете, то делаете это правильно. Если вы планируете отрегулировать время, найдите время, чтобы выяснить, что нужно вашему двигателю. Возможно, вы сможете увеличить мощность, заменив форсунки, и это будет лучшим вариантом для вашего двигателя. Может, тебе стоит скорректировать время.Если да, убедитесь, что вы знаете, что делаете, или нанимаете механика, который умеет.

Персонал

Highway and Heavy Parts обладает техническими знаниями и опытом, чтобы помочь вам с вашими внутренними потребностями в двигателе. Если у вас есть какие-либо нерешенные вопросы о синхронизации топливных насосов или дизельных двигателях в целом, пожалуйста, позвоните нашим сертифицированным специалистам ASE по телефону 844-304-7688. Или вы можете запросить расценки онлайн.

Сообщение было 15 сентября 2017 г .; Отредактировано 11 ноября 2020 г.

Влияние давления впрыска и геометрии сопла на D.I. Выбросы дизельного топлива и характеристики JSTOR

Было проведено исследование выбросов и производительности, чтобы показать влияние давления впрыска, состояния впускного отверстия сопла (острый и закругленный край) и угла распыления сопла на метельчатые частицы, NOx и BSFC. Испытания проводились на полностью оснащенной одноцилиндровой версии тяжелого двигателя Caterpillar 3406 при 75% и 25% нагрузке при 1600 об / мин. Топливная система состояла из насос-форсунки с электронным управлением и гидравлическим приводом, способной создавать давление впрыска до 160 МПа.Кривые компромисса между метельчатыми веществами и NOx были построены для каждого случая путем изменения времени впрыска. Результаты 75% нагрузки показали ожидаемое уменьшение метелки и выравнивание кривой компромисса с увеличением давления нагнетания. Однако при переходе с 90 до 160 МПа время приходилось замедлять, чтобы поддерживать тот же уровень NOx, и это привело к увеличению BSFC на 1-2%. Установлено, что форсунки с закругленными краями имеют повышенный коэффициент расхода. Регулируя давление впрыска, можно было сравнить характеристики форсунок с закругленными и острыми краями при одинаковом массовом расходе профилей впрыска.Интересно отметить, что сопло с острыми краями давало значительно более низкие выбросы метель и BSFC при более низком давлении впрыска. Однако по мере увеличения давления впрыска разница в метелах становилась меньше, а сопла с закругленными краями давали более низкий BSFC. Были исследованы два угла распыления сопла с включенными углами 125 и 140 градусов. Было обнаружено, что влияние угла распыления на метель и выбросы NOx незначительно при высокой нагрузке, но различия наблюдались при легкой нагрузке. Эти результаты интересны, потому что струя в случае 125 градусов направлена ​​так, чтобы обеспечить значительное попадание струи на стенку поршневого стакана, в то время как сопло 140 градусов имеет минимальное столкновение со стенкой.

SAE International - это глобальная ассоциация, объединяющая более 128 000 инженеров и технических экспертов в аэрокосмической, автомобильной и коммерческой промышленности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


Диаметр цилиндра 137,19 мм Давление на впуске 1. 85 бар

Ход 165,1 мм Время закрытия впускного клапана 147 град. передаточное число 15 Расход топлива
Головка поршня Мексиканская шляпа Обороты двигателя 1600 об / мин