зометрического усилителя
7
. Одновременная регистрация по времени
давления в трубопроводе перед форсункой и оптической интенсивно-
сти излучения, прошедшего через топливно-воздушный поток, позво-
ляет получить более полную информацию о дисперсном топливном
потоке.
В качестве источников излучения в оптической головке применя-
ются светодиоды 3Л108А на основе Ga с максимальным током 100 мА
и максимальной мощностью 1,5 мВт на длине волны
λ
max
= 0
,
94
мкм.
Светодиод выбирали, исходя из значения корреляционного коэффи-
циента согласования спектральных характеристик излучателя и при-
емника
k
λ
[5]. Оптимальным является использование фотодиода на
основе Si и светодиода на основе GaAs, для которых
k
λ
= 0
,
91
.
На рис. 3 приведены графики изменения оптической плотности
топливного потока в сечениях на расстоянии 5 и 10,3 см от носика
распылителя по его оси с пятью сопловыми отверстиями
d
= 0
,
25
мм,
установленного на форсунку ФД-22. Опыты проводили при атмосфер-
ных условиях (впрыск в открытое пространство), частота вращения
вала топливного насоса — 500 мин
−
1
, расход топлива — 100 мм
3
/цикл.
По оси абсцисс указано время в мс, по оси ординат — относительная
оптическая плотность в градациях АЦП. Из рисунка видно, что вре-
мя развития потока в первом сечении составляет 6 мс, а во втором —
более 8 мс.
Выбор оптимального расстояния
h
между сечениями (см. рис. 1)
определяется тем, что при малом
h
относительно некоторого рассто-
яния, рассеянное излучение от светодиода в первом сечении попа-
дает в поле зрения и регистрируется фотодиодом во втором сече-
нии. Для уменьшения влияния этого эффекта в оптической системе
светодиодов используют диафрагму, ограничивающую диаграмму на-
правленности излучения. С другой стороны, чрезмерное увеличение
расстояния
h
приводит к заметному изменению параметров топливо-
воздушной струи, выходящему за рамки оговоренного допущения ра-
венства масс топлива в сечениях. При экспериментах с впрыском топ-
лива в атмосферу расстояние изменялось в пределах от 10 до 53 мм.
Из графиков на рис. 3 видно, что начало впрыска сопровождается
резким (80 градаций за 200 мкс) уменьшением интенсивности свето-
вой волны, регистрируемой фотодиодом. В результате наблюдается
подъем напряжения на выходе схемы обработки сигнала от фотодиода
из-за прохождения уплотненной головной части струи с высокой кон-
центрацией капель топлива. Спад же сигнала в конце впрыска отно-
сительно плавный (80 градаций за 2 мс), что объясняется процессом
распада жидкой струи и образованием шлейфа из мелких капель, сле-
дующих за основной массой потока [6]. После пролета основной части
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2006. № 1 105
