Оптимизация параметров топливоподачи

Оптимизация параметров топливоподачи включает подбор момента начала впрыска и количества топлива, подаваемого в цилиндр, что также зависит от технологических и эксплуатационных факторов. Известно, что общая погрешность установки момента начала впрыска топлива складывается из допусков на угол поворота грузов автоматической муфты опережения впрыска и на расположение специальных меток на двигателе (при совмещении которых устанавливается момент начала впрыска топлива), а также уже указанных отклонений запаздывания впрыска топлива, неточности регулировки угла и др. В результате общая погрешность установки момента начала впрыска топлива может достигать 5 по углу поворота коленчатого вала.

Экспериментальным путем установлено, что механическая и тепловая напряженность деталей дизеля возрастает с увеличением угла опережения впрыска топлива.

Снижение механической и тепловой напряженности деталей за счет уменьшения угла опережения впрыска топлива связано с общим совершенствованием всех газодинамических и тепловых процессов дизеля.

Регулировка номинального часового расхода топлива GT необходима для обеспечения установленной номинальной мощности, на которую влияют указанные выше отклонения параметров и изменение регулировок как самой топливной аппаратуры, так и дизеля. Условия эксплуатации дополнительно воздействуют на изменение расхода топлива. Так, во время эксплуатации увеличивается расход топлива вследствие естественного износа деталей топливной аппаратуры, в результате чего изменяется состояние распылителей форсунок и повышается их коэффициент расхода из-за скругления кромок сопловых отверстий в канале распылителя под иглой и износа разгружающего пояска нагнетательного клапана. Через 4000-5000 ч работы дизеля расход топлива возрастает по сравнению с исходным на 5-8%, а в отдельных случаях на 10%. Часовой расход топлива изменяется из-за колебания его плотности в пределах 0,86-0,815 г/см3 (т. е. на 5,5%), а также температуры топлива в головке насоса высокого давления, зависящей как от условий работы двигателя в моторном отсеке автомобиля, так и от температуры окружающей среды. Повышение температуры топлива в головке насоса на 10° С приводит к уменьшению подачи насоса на 2% (по массе).

Взаимосвязь указанных выше факторов в конечном счете не поддается строгому учету. Однако очевидно, что при совокупном их воздействии может существенно понизиться коэффициент избытка воздуха в дизеле без наддува, вследствие чего значительно возрастает тепловая напряженность его основных деталей и токсичность отработавших газов. Увеличение расхода топлива в дизеле с наддувом приводит к неоправданной в отношении ресурса форсировке, вследствие чего увеличиваются как механические, так и тепловые нагрузки .

Таким образом, отклонения параметров рабочего процесса дизеля от исходных в значительной степени влияют на напряженность его деталей, а следовательно, и на надежность. Наиболее опасно повышение температурной напряженности деталей, вызываемое снижением коэффициента избытка воздуха. Наряду с этим существенное влияние на надежность дизеля может оказывать увеличение газовых нагрузок и скорости их нарастания. Решающее значение в этом отношении может иметь повышение подачи топлива вследствие изменения состояния и регулировки топливной аппаратуры по сравнению с исходным. Вследствие этого наряду с совершенствованием рабочих процессов дизеля и его топливной аппаратуры при изготовлении и комплектации с целью уменьшения напряженности дизеля важнейшее значение имеет стабильность этих рабочих процессов при эксплуатации.