Тепловой расчет двигателя Д-440 с разработкой гидрозапорной системы
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?лировки затяжки пружины и даже излом ее витков, близких к упорному со стороны штанги.
Снижение требований к точности формы направляющих поверхностей (но не уплотняющего конуса) и увеличение зазора в сопряжении упрощает технологию изготовления и селективной сборки распылителя, что крайне важно в условиях массового производства. Как показывают проведенные исследования, характеристики топливоподачи серийных форсунок с прецизионными распылителями остаются стабильными при увеличении технологического зазора между сопряженными направляющими поверхностями до 10 мкм.
Опасения, что увеличение зазора в сопряжении игла- корпус приведет к нарушению запирания по конической поверхности; не должны распространяться на форсунки, лишенные механических пружин. При гидравлическом запирании игла центрируется в корпусе под действием сил упругости топлива, заполняющего зазор. Как установлено специальными исследованиями силы упругости слоя, зависящего от величины зазора и давления в нем топлива, способны противодействовать достаточно большим радиальным усилиям.
Осуществление запирания иглы в момент пуска двигателя можно также установкой обратного клапана на пути движения топлива в подыгольную камеру распылителя или в ответвление канала для подвода, впрыскиваемого топлива.
5.2 Методика практического расчета ГТС
Несмотря на то, что гидрозапорные топливные системы находят все более широкое распространение в судовых дизелях, до настоящего времени не отработана единая методика для практических расчетов таких систем, в частности для автотракторных дизелей. В данном случае предпринята попытка отработать указанную методику, которая необходима для практических расчетов при переводе автотракторного дизельного двигателя на систему гидрозапорных форсунок.
Весь процесс расчета можно разделить на 3 этапа:
. определение целесообразности применения гидрозапорной топливной системы;
. выбор исходных данных;
. расчет основных параметров и элементов системы.
При определении целесообразности использования гидрозапорных систем учитываются характеристики двигателя и рекомендации, данные в предыдущем параграфе.
Здесь же определяется состав системы гидрозапирания и решается вопрос о монтажной схеме. На этом этапе выбираются геометрические размеры отдельных элементов гидросистемы, диаметр распределительных трубопроводов высокого давления и состав гидросистемы. Расчет гидросистемы ведется после расчета топливоподачи.
Исходными данными для расчета гидросистемы являются:
а) статическое давление начала впрыскивания топлива Р0 = 17,5 МПа;
б) колебание давления в гидросистеме ?Рг.к. = 5 кг/см2;
в) геометрические размеры распылителя;
г) среднее давление в камере сжатия в момент начала впрыска топлива;
д) действительный угол впрыска ?Д и среднее давление впрыска
е) динамическая вязкость топлива в гидросистеме;
ж) геометрические размеры гидросистемы и ее элементов.
.2.1 Статическое давление начала впрыска берется из расчета процесса топливоподачи, а в случае модернизации системы топливоподачи - из паспортных данных двигателя с учетом рекомендованной поправки на изменение усилия затяга пружины по выражению:
(5.1)
Влияние величины ?Рг.к. на стабильность процесса топливоподачи и рабочего процесса не исследовалось. Поэтому строгого обоснования этой величины пока нет, и ее приходится выбирать на основании опыта эксплуатации. При этом необходимо учитывать, что при малых значениях ужесточаются требования к узлам системы и усложняется ее конструкция. Слишком большие значения ?Рг.к. приводят к ухудшению стабильности топливоподачи и рабочего процесса. На основании анализа эксплуатационных данных для форсунок с относительной величиной нижней дифференциальной площади ? ‹ 0,5 колебания давления в гидросистеме можно принять
?Рг.к.? 3кг/см2. Для форсунок с ? › 0,50 рекомендуемая величина ?Рг.к должна лежать в пределах 3-5 кг/см2. Здесь рекомендации даны на основе анализа зависимости Р0 = f(Рг). При этом величина
? = , у выполненных распылителей составляет 0,32 - 0,82.
Рекомендуемые величины колебания давлений в гидросистеме использовались на практике. Если оценивать приемлемость этих величин ?Рг.к по стабильности рабочего процесса на различных режимах работы двигателя и по влиянию на нагарообразование в цилиндрах, то они вполне оптимальны, что подтверждается опытом систем гидрозапорных форсунок на судовых двигателях.
Остальные исходные данные берутся на основе опытных параметров системы топливоподачи, монтажные схемы системы гидрозапирания и для выбранного состава гидросмеси.
Расчету подлежат давления гидросмеси, объемы элементов гидросистемы, обеспечивающие заданную величину колебаний давления, и количество гидросмеси, необходимое для поднятия давления в гидросистеме от нуля до минимально необходимой величины.
Давление гидросмеси определяется для номинального режима Рг ном .
Определение Рг ном производится либо по упрощенным формулам (5.2.1) или (5.2.2) без учета противодавления среды в камере сжатия, (
) (5.2.1)
или если считать, если считать что наружный диаметр пояска уплотнения d0 равен диаметру корпуса иглы dk , то,
(5.2.2) (давление в гидрополости).
Рисунок 6 - Схема иглы распылителя
d0 - наружный диаметр уплотняющего пояска к корпуса иглы либо с учетом этого противодавлени?/p>