для базового двигателя
α
в
= 2
,
24
, а для теплоизолированного дизе-
ля
α
в
= 1
,
76
. С повышением частоты вращения коленчатого вала до
n
= 2800
мин
−
1
и одновременным увеличением давления впрыски-
вания
p
впр.max
от 1500 до 1600 бар концентрация оксидов азота также
снижается, однако дальнейшее увеличение давления впрыскивания до
1700 бар, наоборот, приводит к увеличению концентрации [NO
x
]. Сни-
жение концентрации оксидов азота при
p
впр.max
= 1700
бар можно осу-
ществить путем оптимизации скорости закрутки заряда. Если учесть,
что на скорость испарения впрыскиваемого топлива кроме давления
впрыскивания и интенсивности вихревого движения действует так-
же и температурный фактор, то можно утверждать, что оптимальная
для данного режима закрутка при прочих равных условиях не оди-
накова для базового и теплоизолированного двигателей. Это больше
заметно при высоких частотах вращения. Действительно, угол между
двумя соседними топливными факелами при используемом распыли-
теле (число сопловых отверстий
z
= 7
) равен 51,4
◦
и для перемещения
частицы топлива из данного факела в соседний при
n
= 1000
мин
−
1
требуется 0,0086 мс, а при
n
= 2800
мин
−
1
— 0,0031 мс. Очевидно,
что время испарения и сгорания капель при
n
= 2800
мин
−
1
наряду
с давлением впрыскивания в основном определяется интенсивностью
закрутки и температурой воздуха в цилиндре в момент впрыскивания
топлива.
Увеличение числа сопловых отверстий в случае постоянства их
суммарного эффективного сечения и давления впрыскивания приво-
дит к уменьшению дальнобойности топливного факела [15]. При этом
диаметры капель топлива, а также и силы инерции, действующие на
капли, уменьшаются. На рис. 5 приведена зависимость индикаторно-
го расхода топлива от числа сопловых отверстий в форсунке. При
этом каждому значению числа
z
сопловых отверстий соответствует
определенная оптимальная закрутка заряда, а суммарное значение эф-
фективного проходного сечения сопловых отверстий остается неиз-
менным. Видно, что минимальный расход топлива достигается при
z
= 7
, когда обеспечивается оптимальное теплоиспользование в ра-
бочем цикле. Давление впрыскивания при этом обеспечивает даль-
нобойность факела топлива
l
τ
≈
50 мм, т.е. примерно равную радиусу
камеры сгорания. Оптимальное значение среднего диаметра капель
топлива
d
32
≈
23
мкм создает благополучные условия для испарения
и смесеобразования, способствуя тем самым полному сгоранию и мак-
симальному использованию теплоты сгорания топлива. Это приводит
к минимальному расходу топлива (см. рис. 5) и, очевидно, к мини-
мальным вредным выбросам [CO] и [HC]. Однако более совершенное
сгорание сопровождается более высокими температурами газа в ци-
линдре и возникает опасность увеличения [NO
x
]. Эту закономерность
94 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 4
