При выборе схемы впрыскивания бензина во впускную систему
предпочтение было отдано системе топливоподачи распределительно-
го типа, в которой форсунки расположены во впускном коллекторе
у каждого цилиндра и впрыскивают бензин перед впускными клапа-
нами. Используемая система по сравнению с системой центрального
впрыскивания обеспечивает высокую точность дозировки топлива и
хорошую равномерность его распределения по цилиндрам. Состав го-
рючей смеси в разных цилиндрах при этом может различаться всего на
5. . . 7%, что способствует снижению расхода топлива и концентрации
токсичных веществ в отработавших газах [1]. Кроме того, относи-
тельно низкое давление впрыскивания, требуемое для подачи бензина
во впускную систему, снижает требования к точности изготовления
прецизионных пар топливных насосов и форсунок, уменьшая в це-
лом стоимость системы относительно аналогичного оборудования для
непосредственного впрыскивания топлива в цилиндры.
В данной работе для дозирования и распыливания бензина ис-
пользовалась модифицированная форсунка фирмы Bosch с четырь-
мя сопловыми отверстиями и производительностью 255 см
3
/мин при
р
впр
= 2
,
7
бар.
Моделирование процессов в системе “впускной коллектор–
цилиндр”.
При моделировании процессов турбулентного переноса,
впрыскивания топлива и распространения топливной струи во впуск-
ном коллекторе необходимо учитывать многофазность рабочего тела,
что подразумевает совместное решение фундаментальных уравнений
сохранения для газообразной (впускной воздух) и жидкой (бензин)
фаз.
Распад струи топлива, впрыскиваемого в поток воздуха, связан с
возмущениями, в частности с длиной поверхностных волн, а также с
физическими и динамическими параметрами впрыскиваемого топлива
и с параметрами среды во впускной системе [1].
Исследование динамики топливной струи проводилось методом
дискретных капель топлива (Discrete Droplet Method) [3], согласно ко-
торому движение отдельных капель, определяющих поведение паке-
та идентичных несоприкасающихся капель топлива, моделируется на
основе обыкновенных дифференциальных уравнений. При этом урав-
нение движения капли в общем виде запишется так [1, 3]:
m
к
du
к
i
dτ
=
1
2
ρ
в
F
к
C
f
u
2
отн
+
V
к
(
ρ
т
−
ρ
в
)
g
+
V
к
r
p
+
F
внеш
;
(1)
здесь
m
к
— масса капли топлива;
u
к
i
— скорость
i
-й капли;
u
отн
— отно-
сительная скорость капли, равная разности скоростей капли и среды
(воздуха);
ρ
т
— плотность топлива;
ρ
в
— плотность среды;
F
к
— пло-
щадь поперечного сечения капли;
V
к
— объем капли топлива;
p
— да-
вление;
r
— оператор набла;
g
— ускорение свободного падения;
F
внешн
6 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 4
