Схема алгоритма расчета процесса топливоподачи [5] приведена на рисунке 2.2. В схеме k – счетчик шагов по времени, i – счетчик номеров участков трубопровода. Предварительно создается два двухмерных массива Y и Z для расчета процессов в нагнетательном трубопроводе. Расчет массива Y производится при произвольно заданном значении остаточного давления Рост и скорости жидкости ui= 0. Дифференциальные уравнения насоса (блок 3) решаются до момента выравнивания давления в полости нагнетательного клапана Рнк и остаточного давления в трубопроводе Рост. После выполнения этих условий совместно рассчитываются процессы, протекающие в насосе, трубопроводе и форсунке. Для граничных участков трубопровода (у насоса и форсунки) выполнение условия сходимости требует повторных решений дифференциальных уравнений насоса и форсунки. При повторных решениях начальные значения времени t, искомые функции насоса wн и форсунки wф сохраняются неизменными. Для их запоминания при повторных решениях применяются переменные tз, wнз, wфз (блок 4,7). Перед входом в блок 6 давление в трубопроводе приравнивается к значению Рнк. Решая далее дифференциальные уравнения и сравнивая принятую uji и расчетную ujip скорости топлива проверяется условие сходимости (блок 13) и вычисляется расчетная скорость жидкости в начале трубопровода uтр (блок 14). Условия сходимости решения дифференциальных уравнений насоса и процессов в начале трубопровода проверяется в блоке 15 по абсолютному значению разности между расчетной скоростью Uтр и принятой Uт при решении дифференциальных уравнений. При выполнении этих условий происходит запоминание конечных значений времени и функций насоса. После этого выполняется расчет трубопровода (блоки 18-21). Сходимость расчета определяется в блоке 22. Для расчета форсунки в блоке 24 принимаются исходные значения давления и скорости топлива. Расчет скорости топлива на входе в форсунку и условия сходимости определяются в блоках 25-29. Условия сходимости проверяются в блоке 31. При невыполнении условий сходимости решаются дифференциальные уравнения форсунки (блоки 32,33) и проводится повторный расчет граничного участка трубопровода у форсунки. При выполнении условий сходимости в блоках 34 и 35 происходит запоминание конечных функций форсунки и присваивание массиву Y новых значений. В блоке 38 определяется сходимость всего гидродинамического расчета по абсолютной разнице расчетного и принятого остаточного давления топлива в трубопроводе.
Проведение исследования с использованием модели процесса впрыска в рамках данной работы заключается в установлении закономерностей процесса топливоподачи при изменении скорости плунжера, диаметра плунжера и усилия затяжки пружины иглы форсунки. Конечной целью исследований является выбор способа повышения давления впрыска топлива.
На первом этапе проводились исследования по оценке влияния изменения скорости плунжера на параметры топливоподачи при увеличении на 10, 20 и 25% от значений, определяемых по закону подачи топлива для серийного дизеля 10Д100М. В таблице 2.1 приведены параметры топливоподачи при изменении скорости плунжера.
При увеличении скорости плунжера происходит рост давлений в насосе и в распылителе форсунки. Характер изменения давления в двух рассматриваемых объемах остается таким же, как и при процессе, рассчитанном для серийного дизеля 10Д100М (при максимальной скорости плунжера 1,347 м/с и активном ходе плунжера 7,34 мм) однако весь процесс впрыска с ростом скорости плунжера уменьшается по времени. Так, точки максимального давления в распылителе смещаются в сторону уменьшения значений поворота кулачкового вала, продолжительность впрыска также снижается и составляет 24°п.к.в. при максимальной скорости плунжера 1,347 м/с, 22°п.к.в. при максимальной скорости 1,481 м/с, 21°п.к.в. при максимальной скорости 1,615 м/с и 20°п.к.в. при максимальной скорости 1,68 м/с.На рисунке 2.3 приведены расчетные кривые давления топлива под запорным конусом иглы форсунки при изменении скорости плунжера, результаты проведенных исследований представлены в таблице 2.2.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.