Меню раздела

Влияние сжимаемости топлива, податливости трубопровода и привода ТНВД на подачу


Сжимаемость топлива проявляется тогда, когда его помещают в сосуд. Однако под действием давления последний может деформироваться. Учитывать изменение размеров элементов ТНВД и форсунки сложно, кроме того, они имеют достаточную жесткость. Поэтому обычно учитывают только деформацию нагнетательного трубопровода. Тогда для эквивалентного коэффициента сжимаемости топлива в трубопроводе, используя формулу Ламе для определения деформации обечайки под действием распределенной нагрузки, получаем выражение
Рэ = Рт + (1/^тр)(^трЛад = Рт + (2/Е)[(Я2 + г2)/(К2 - г2) + Мп], где Утр- объем трубопровода; К и г-соответственно внешний и внутренний радиусы трубопровода; Е и |1П-соответственно модуль упругости и коэффициент Пуассона материала.
Поправка на деформацию трубопровода обычно составляет 2-10% от (Зэ. Податливость деталей привода ТНВД оценивается по сложным и конкретным для каждой конструкции соотношениям.
Единство таких разнохарактерных свойств, как сжимаемость топлива, податливость трубопровода и упругость привода, заключается в одинаковости их воздействия на процесс топливоподачи-аккумулирование энергии при нагнетании. В конце подачи при уменьшении рв работа, затраченная на сжатие топлива (деформацию трубопровода), компенсирует уменьшающуюся интенсивность нагнетания. Таким образом, наблюдается демпфирование процесса подачи. Поскольку после окончания геометрического нагнетания впрыскивание происходит с использованием запасенной энергии под малым давлением (подтекание), то не обеспечивается качественное распыливание, и этот процесс стремятся прекратить резкой разгерметизацией трубопровода - отсечкой. Тем не менее продолжительность подтекания в ряде случаев в несколько раз превышает время основного впрыскивания. Характерное изменение параметров топливоподачи наблюдается в зависимости от частоты вращения п и объемной цикловой подачи Уи (рис. 117). Согласно представлениям о геометрической подаче тв~п-1, хв ~ Уц, а рф и Арс, как следует из (21), пропорциональны п2 и не должны зависеть от Уц.
Действительные, представленные на рис. 117, кривые отличаются от теоретических, особенно кривая рвтах. Росту рвтах с увеличением пк препятствует все возрастающее значение сжимаемости и податливости. Менее очевидна зависимость рвтах от Уц: при больших Уп меньшая доля подачи затрачивается на сжатие топлива и большая-на дросселирование топлива при впрыскивании. В результате анализа понятно, почему с уменьшением Уц и увеличением объема всей линии высокого давления Ух параметры впрыскивания все более отличаются от параметров, определенных без учета сжимаемости топлива и податливости трубопровода, т.е. теряется «управляемость» подачей.
Предельным случаем потери управляемости подачи можно считать, например, прекращение впрыскивания при очень большом (длинный трубопровод). В этом случае хода плунжера недостаточно для увеличения давления в трубопроводе выше давления начала впрыскивания рф0. В реальных же условиях необходимо учитывать уменьшение действительной Уц при уменьшении Кдт/Р^ и увеличении рф0.
Есть у управляемости подачи и отрицательная сторона: значительное уменьшение давления впрыскивания со снижением п в системах с непосредственным приводом. В этом случае потеря управляемости желательна, однако для обеспечения высоких Рф шах и малых тв на номинальном режиме необходимо увеличивать Спл/пл- Напротив, в насос-форсунках минимален Ку. высока управляемость подачей, но различия в рф тах на разных скоростных режимах велики.