Previous Page  9 / 14 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 9 / 14 Next Page
Page Background

μF

теор

, а следовательно, и расход через распылитель

Q

факт

:

Q

факт

=

μF

теор

s

2(

p

впр

p

ц

)

ρ

,

где

p

ц

— давление в цилиндре;

ρ

— плотность топлива;

μ

— коэффи-

циент расхода. Таким образом, топливо впрыскивается практически с

прежней скоростью, но с меньшим импульсом, поэтому кривая

2

(см.

рис. 7) лежит ниже кривой

1

. Но значительное уменьшение сечения

приводит к тому, что меньшая порция топлива может быть впрыснута

без попадания на стенки цилиндра. Увеличение давления впрыскива-

ния приводит к увеличению скорости впрыскивания:

u

факт

=

ϕu

теор

=

ϕ

s

2(

p

впр

p

ц

)

ρ

и, как следствие, более интенсивному распаду струи (

ϕ

— коэффици-

ент скорости). По этой причине кривая

среднего диаметра капли

по Заутеру

d

32

лежит ниже кривой

(см. рис. 7). Минимум кривых

d

32

соответствует моменту, когда все капли малых размеров уже испа-

рились и в цилиндре остаются только капли с большими размерами и

малыми скоростями. Несмотря на более интенсивный распад струи и

более интенсивное испарение капель при впрыскивании под высоким

давлением с прежним значением

μF

теор

, повышение давление вызыва-

ет также и повышение расхода, т.е. увеличение импульса, в результате

чего топливо достигает стенки цилиндра (кривая

3

) (см. рис. 7). Если

же повышение давления вызывает уменьшение проходного сечения

из-за возросшей интенсивности кавитации, то скорость впрыскивания

возрастает значительно, а расход возрастает в меньшей степени. Таким

образом, впрыскивание происходит с максимальными скоростями, но

уменьшенными массами. Такому режиму впрыскивания соответству-

ют кривые

4, 4а

. Это дает возможность увеличить продолжительность

впрыскивания, не вызывая при этом попадания топлива на стенки ци-

линдра (кривые

5, 5а).

В работе [16] показано, что при использовании

штифтовой форсунки возможно обеспечить впрыскивание в режиме

суперкавитации, когда сужение сечения максимально (

ε

минимально),

а коэффициент скорости

ϕ

максимален (рис. 8).

Для предотвращения попадания топлива на стенки камеры сгора-

ния в условиях низкой плотности газов в цилиндре необходимо при-

менять многостадийный впрыск. В частности, для двигателя

Z-engine

предложена стратегия впрыскивания топлива на режиме максималь-

ной нагрузки, состоящая из четырех порций [19]. Результаты расчета

многостадийного впрыска в двигателе

Z-engine

, представленные на

рис. 9, показывают, что при таком впрыске удается обеспечить необ-

90 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 6