Теоретические исследования процесса впрыска дизеля 10Д100М. Выбор способа повышения давления впрыска топлива, страница 4

В начале движения плунжера нагнетательный клапан закрыт и до момента его открытия не производятся расчеты процессов в нагнетательном трубопроводе и форсунке. Расчеты процессов ведутся только в насосе. Когда давление в полости нагнетательного клапана становится больше или равным остаточному давлению, то совместно рассчитываются процессы, происходящие в насосе, трубопроводе и форсунке. Для граничных участков трубопровода, прилегающих к насосу и форсунке выполнение условий сходимости требует повторных решений дифференциальных уравнений насоса и форсунки. При повторных решениях начальные значения времени, искомых функций насоса и форсунки сохраняются неизменными.

Трубопровод разбит на 250 расчетных участков. При этом определяются расчетные значения давлений и скоростей топлива последовательно по всем расчетным участкам. Результаты расчета предыдущего участка служат исходными данными для расчета последующего участка. Более точно характеристики топлива определяются по среднему давлению на расчетном участке. Но в связи с тем, что расчетные интервалы малы, характеристики топлива с достаточной точностью определяются при значениях давления в начале этих интервалов [5,7,8].

Расчет начинается с участка трубопровода, прилегающего к насосу. В этой точке трубопровода давление приравнивается к значению давления у нагнетательного клапана. Решение дифференциальных уравнений насоса позволяет определить давление топлива на выходе из насоса. Далее вычисляется средняя расчетная скорость топлива в начале трубопровода Uтр. Условие сходимости решения дифференциальных уравнений насоса и процессов в начале трубопровода проверяется по абсолютному значению разности между расчетной скоростью Uтр  и принятой Uт при решении дифференциальных уравнений. Если эти условия не выполняются, то принимается равенство расчетной и принятой скоростей, а расчет повторяется.

После выполнения условия сходимости расчета определяются давления и скорости на участке трубопровода, примыкающего к форсунке. Если значение расчетной скорости Uфр на входе в форсунку равно нулю, то это означает, что в форсунку не поступают возмущения из трубопровода и нет необходимости решать дифференциальные уравнения форсунки для увязки их с конечной точкой трубопровода. При этих условиях расчет системы повторяется для следующего шага интегрирования. Затем по значениям скорости на входе в форсунку проверяется условие сходимости параметров на участке трубопровода, прилегающего к форсунке и в форсунке.

Цикл расчета заканчивается при таком значении угла поворота коленчатого вала двигателя, при котором заранее предполагается, что процесс впрыска топлива завершен. Сходимость всего гидродинамического расчета окончательного проверяется по абсолютному значению разности расчетного и принятого остаточного давления в трубопроводе, которая не должна превышать 5%.