Влияние качества процесса топливоподачи на экономические и экологические показатели транспортного дизеля - page 12

лы Fс не в полной мере характеризует возмущенность струи топлива
(ее турбулизацию) и склонность ее к распаду в камере сгорания ди- зеля. Степень возмущенности струи топлива (наличие в ней пульса- ций давления) можно оценить при частотном анализе характеристи- ки силы Fс, т.е. оценивая величины амплитуд низко-, средне- и высо- кочастотных составляющих указанной характеристики. Для этого бы- ли проведены расчетные исследования на персональном компьютере
в программной среде операционной системы Windows 2000 с исполь- зованием встроенного пакета математических функций электронных
таблиц Excel. При расчетном исследовании было выделено 256 точек, по которым
анализировали осциллограммы силы Fс (см. рис. 4), равномерно рас- положенные во временном диапазоне Δτ = 1, 56 мс (интервал между
смежными точками составил δτ = 0, 0061 мс = 6, 1 мкс). На каждом ис- следуемом режиме работы характеристика силы Fс, описываемая этой
совокупностью точек, разлагалась в ряд Фурье , позволявший предста- вить исходную негармоническую функцию в виде суммы бесконечного
множества гармонических функций с различными частотой f (перио- дом T ) и амплитудой A. По результатам проведенных расчетных ис- следований построены амплитудно-частотные спектры (АЧС ), вид ко- торых представлен на рис. 7. Сравнительный анализ полученных АЧС показал , что при уста- новке датчика силы Fс на расстоянии Lд = 5 мм от распыливающего
отверстия форсунки диапазон частот f колебаний силы Fс, в котором
амплитуды имеют значимые величины, составил 0,64. . . 80 кГц (см. рис. 7, а). Для экспериментов с установкой датчика силы Fс на рассто- янии Lд = 50 мм от распыливающего отверстия форсунки характерно
уменьшение максимальных частот колебаний со значимыми амплиту- дами до f = 50 кГц (см. рис. 7, б). Такая закономерность изменения
характеристик силы Fс при увеличении Lд наблюдается на всех режи- мах работы обоих типов исследуемых распылителей . Для оценки степени турбулизации струи распыливаемого топлива
с использованием полученных АЧС были рассчитаны значения площа- ди SA под АЧС, характеризующие интегральную для всего диапазона
частот f (0,64. . . 80 кГц) возмущенность струи топлива. Анализ полу- ченных характеристик площади SA под АЧС (рис. 8) показал , что при
удалении фронта струи топлива от распыливающего отверстия форсун- ки степень турбулизации струи топлива значительно уменьшается. На- пример, при исследовании распылителя НЗТА на номинальном режиме
при nтн = 1200 мин−1 и М е = 100 % площадь под АЧС уменьшается с
SA = 3, 60 Н∙кГц при Lд = 5 мм до SA = 2, 35 Н∙кГц при Lд = 50 мм
(см. рис. 8).
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2005. № 2 89