Лекция 3.
Введение (продолж.).
01.10.14. Направление совершенствования и перспективы развития тпа (топливо- подающей аппаратуры).
С учётом вышеперечисленных требований к ТПА, критериями совершенства ТП принято считать следующие: показатели экономичности ДВС, мощности и шумности работы, величины выбросов ВВ с ОГ, динамичности транспортного средства, надежности пуска, коэффициента приспособляемости, соблюдение ограничений по давлению в цилиндре, жесткости сгорания, тепловым нагрузкам, температуры газов перед турбиной.
По данным R.Bosch выполнение норм выбросов ВВ с ОГ автомобильных дизелей EURO-3, EURO-4 обеспечивалось десятью основными мероприятиями, из которых шесть относятся к ТПА. В этой связи можно выделить ряд направлений совершенствования ТПА современных дизелей. Их нельзя рассматривать как альтернативные или независимые, поэтому их вычленение довольно относительно.
1. Оптимизация рабочего процесса и тп.
(н-р, центрально- и вертикально- расположенная форсунка обеспечивает равномерность расхода и характеристик топливных струй).(Рис.2)
2. Повышение давления впрыскивания.
Рис.2
3. Электронное управление тп
Системы с электронным управлением, по сравнению с ТПА традиционного типа, имеют новые достоинства:
гибкое регулирование цикловой подачи в функции частоты вращения двигателя и обеспечение заданной внешней скоростной характеристики (не обязательно жестко заданной);
оптимальное регулирование УОВТ в соответствии с режимом работы и другими факторами;
автоматизация пуска, обогащение подачи при пуске, ее выключение на принудительном холостом ходу, регулирование на переходных режимах;
минимальная неравномерность подачи по цилиндрам или, напротив, оптимальная неравномерность подачи и УОВТ для каждого цилиндра в соответствии с особенностями конструкции, изготовления и технического состояния;
отклонение цилиндров и циклов работающих цилиндров на частичных режимах;
САУ обеспечивает самодиагностику электрических цепей, компенсацию выбывших из строя элементов с помощью резервных программ. Ее функции могут сопрягаться с управлением двигателем или транспортным средством.
4. Управление характеристикой впрыскивания.
5. Управление углом опережения впрыскивания (УОВТ) совершенно необходимо для оптимизации рабочего процесса в зависимости, по крайней мере, от 5…8 режимных параметров ДВС.
6. Разработка аккумуляторных систем (Common Rail). Может рассматриваться как самостоятельное направление или дальнейшее развитие ТПА с электронным управлением.
7. Подача альтернативных топлив. Диктуется требованиями экологии и структурой потенциальных моторных топлив, а также экономической целесообразностью. Нет сомнений, использование альтернативных топлив будет расширяться. Достаточно вспомнить, что в недрах Земли только угля в 14 раз больше, чем нефти и газа, вместе взятых. Каждое из многочисленных новых топлив представляет собой набор специальных требований к ТПА. К важным проблемам можно отнести обеспечение управляемости и интенсификации ТП, включая переход с одного сорта топлива на другое, разработка простой работоспособной линии низкого давления, снижение износа прецизионных пар и утечек топлив, обеспечение долговечности деталей ТПА; организация подачи топлив, минуя ТНВД. Практически во всех альтернативных топлив требуется уточнение их физических свойств.
8. Обеспечение функционирования ТПА в реальных условиях эксплуатации. На дизеле
не достигаются параметры ТП, полученные при безмоторных испытаниях. Кроме проблем линии низкого давления, качества топлива, существуют причины, связанные с неидентичностью условий работы: влияние противодавления, подогрева топлив, менее благоприятные характеристики привода ТНВД. Разрешение эти проблем позволит правильнее проектировать ТПА и обеспечить ее более высокий технический уровень.
9. Обеспечение стабильности впрыскивания и малых цикловых подач. Одним из эффективных способов стабилизации впрыскивания в ТПА непосредственного действия является устранение газовой фазы и увеличение начального давления в ЛВД. Актуально отыскание простых и эффективных метода решения этой задачи. В аккумуляторной ТПА идет поиск способов повышения быстродействия электрогидравлических форсунок и технологической и программной идентификации впрыскивания. Над проблемой малых подач работают применительно к организации двухфазного (многофазного) впрыскивания, работе газодизеля, снижению частоты вращения холостого хода.
10.Быстрое завершение впрыскивания. Необходимо для исключения образования крупных капель, заброса газов в распылитель, т.е. для снижения расхода топлива, эмиссии CxHy, дыма, закоксовывания сопловых отверстий распылителя.