Лекция 13. Процессы топливоподачи в СДВС. Основные параметры процессов впрыска и регулировки топливной аппаратуры. Системы VIT . Оптимальное значение угла опережения подачи топлива  - 2 час

1. Основные параметры процессов впрыска топлива: геометрическое начало нагнетания, цикловая подача, геометрический конец нагнетания, геометрический активный ход плунжера, начало впрыска, продолжительность впрыска, давление начала впрыска, максимальное давление впрыска, максимальное давление топлива в ТНВД, характеристика впрыскивания, коэффициент подачи топлива, коэффициент неравномерности подачи топлива, нестабильность подачи. [Судовой механик. Справочник под ред. Фока А.А. Том 1, стр. 462-464].

 

РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ ХАРАКРЕРИСТИКИ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ.

Это угол начала подачи, угол конца подачи и продолжительность подачи

Характеристики бывают статические (по насосу) и динамические (по форсунке).

Регулир. Произв. ТНВД зависит от нагрузки и осуществляется тремя способами.

1. По концу подачи.

При этом начало подачи остаётся постоянным независимо от нагрузки и частоты вращения. Конец подачи меняется.

а) Некоторое повышение жёсткости работы дизеля.

б) Начало подачи происходит при пониженном давлении топлива.

в) Более устойчивая работа на частичных нагрузках.

2. По началу подачи.

Начало подачи меняется, а конец неизменный.

а) Двигатель работает мягче.

б) Скорость нарастания давления в цилиндре меньше. Дизель работает мягче.

в) уменьшение давления в конце впрыска из-за снижения скорости движения плунжера ТНВД.

Влияние регулирующих характеристик топливной аппаратуры на уровень Pz (работа на винт)

3 – регулирует по началу подачи (RD)

2 – регулирует по концу подачи (RND)

1 – увеличивает углы опережения и короткие нагнет. трубопр. (stork). Регулирует по концу.

Pz влияет на экономичность при низкой частоте вращения.

Способы регулирования подачи ТНВД.

1. По концу подачи (рис. 137а)

Угол опережения впрыска (геомерт.) не меняется, а конец (отсечка) происходит в зависимости от нагрузки.

Начало подачи происходит при низкой скорости движения плунжера и след. При пониженном давлении впрыска.

Угол опережения не меняется поэтому снижения Pz с уменьшением нагрузки не столь значительно как при регулир. по началу подачи.

На малых оборотах развивается большая мощность.

Но двигатель работает жёстче

2. По началу подачи (рис. 137б)

Постоянным остаётся геометр. угол окончания подачи, а угол опережения меняется (уменьшается с уменьшением цикловой подачи).

Обеспечивается мягкая работа дизеля на всех частичных режимах за счёт автоматического уменьшения угла опережения с уменьшением частоты вращения (или нагрузки).

Конец подачи происходит при пониженном давлении впрыска.

3. Смешанное регулирование (рис. 137в)

И начало и конец подачи происходят при более высоких давлениях впрыска.(лучше распыл)

На рис. 47 видно, что скорость подъёма плунжера, а след. и давление впрыска выше, чем при регулир. по началу или по концу.

При всех указанных способах регулирования давление Pz на всех частичных режимах ниже, чем на номинальном режиме.

4. Комбинированное регулирование (рис. 3.8г)

При больших цикловых подачах регулируется только конец подачи, при малых и начало и конец (смешенное регулирование)

При регулировании по концу наиболее высокое Pz, а след. обеспечивается меньший расход топлива.

Поэтому, если повысить Pz до Pz ном., то экономичность на всех этих режимах возрастёт. А увеличить Pz можно ↑ φ оп.

Так появилась специальная конфигурация нагнетательной кромки плунжера.

 

1 – 1` – номин. g_ц

1 – 2 – φ опер. увеличивается

2 – 3 – φ опер. неизменный

3 – 4 – φ опер. уменьшается

для снижения в dp/dφ

При таком регулировании за счёт поддержания Pz улучшается экономика на режимах от 100 % Ne до 50% Ne

 

∆bz ≈ 2 %

 

 

Плунжер с фигурными кромками дорог в изготовлении, поэтому фирма MAN-B&W в серии типа MC/MCE применила обычный плунжер, а угол опережения подачи устанавливается системой VIT в зависимости от мощности по определённой программе.

               

Конструктивно это реализуется за счёт осевого сдвига втулки 5 через зубчатый венец специальной поворотной втулки 10, которая сцеплена с дополнительной рейкой 6 (см. рис 2.4)

Фирма Sulzer тоже использовала систему VIT, но но рычажного типа (рис. 2.14).

Эксцентриковые оси клапанов ТНВД проворачивается в зависимости от рычажных тяг.

Входным параметром регулирования также является частота вращения. Привод от регулятора частоты вращения φ _нпн = f(ун)=f(n); φ _кпн = f `(ун).