Материал: 2410

Из анализа рис. 6.9 следует, что требуемое количество топлива за цикл можно подать в камеру сгорания при различных давлениях в аккумуляторе и длительностью сигнала на катушке управления (продолжительность впрыска). Управлять интенсивностью и формой характеристики впрыска можно величиной давления в аккумуляторе, длительностью и паузами сигнала, поданного на катушку форсунки с электрогидравлическим управлением движения иглы распылителя. На рис. 6.9 по оси абсцисс номерами 1, 2, 3 показаны время первой фазы впрыска (0,25 мс) при давлении в аккумуляторе 100 МПа, время паузы 2 (0,25 мс) и время второй (основной) фазы впрыска 3 продолжительностью 0,5 мс.

При эффективном проходном сечении распылителя, равном

порция (участок 1) составит 18 мм3, а основная (участок 3) 35 мм 3. Общая подача топлива за цикл составит 53 мм3.

На рис. 6.10 показана дифференциальная характеристика (однофазная) подачи топлива аккумуляторной системой с электромагнит-

Рис. 6.10. Дифференциальная характеристика основной подачи топлива

111

Площадь под кривой в определенном масштабе представляет собой действительную подачу топлива за цикл (впрыск). Для продолжительности впрыска 0,001 с и средней скорости впрыскивания dV/dt, равной 47∙103 мм3/с, количество поданного топлива за цикл составит 47 мм3.

На рис. 6.11 приведена характеристика с запальной и основной подачей топлива (двухфазная характеристика).

6.3. Расчет электрогбдравлического клапана управления

ходом иглы форсунки

На рис. 6.12 показана схема клапанного узла (механизма управления) форсунки и силы, действующие на его детали.

Исходные данные для расчета:

–давление в камере управления, Р = 150 МПа (150· 106 Н/м2);

–диаметр перепускного отверстия (жиклёра), d2 = 0, 3 мм;

–жесткость пружины, закрывающей клапан (шарик), C = 40 Н/мм;

–число витков катушки электромагнита , n = 17;

–наружный диаметр сердечника, dс =10 мм;

–величина тока втягивания якоря электромагнита, І = 20 А;

–масса якоря 3,7 г, пружины 0,7 г, шарика 0,1 г;

–зазор между якорем и сердечником, х = 0,2 мм.

112

6.3.4. Втягивающую силу электромагнита без учета сил трения, магнитного сопротивления сердечника и якоря определим из выражения [27]

х – зазор между якорем и сердечником, м (при зазоре 0,2 мм величи-

на х = 0,2 10 -3 м).

Fэл = 4 π ·10 -7 × 0,7 ·10- 4 × (20 ·17)2 / 2 (0,2 ·10 -3 )2 = 127 Н. (6.8)

На рис. 6.13 приведена зависимость втягивающей силы электромагнита от числа витков катушки. Расчетные значения силы

Рис. 6.13. Зависимость втягивающей силы электромагнита от числа витков катушки

Максимальная величина тока втягивания якоря электромагнита в цепи катушки достигает 19 – 20 А (начальная стадия процесса впрыска) [26]. Большое значение подводимого тока становится возможным благодаря разрядке конденсатора, который заряжается за период между впрысками до напряжения 70 В. В дальнейшем якорь

114

электромагнита удерживается меньшей силой тока от 10 до 12 А в связи с тем, что величина воздушного зазора уменьшилась.

На рис. 6.14 показан разрез электромагнита, у которого катушка выполнена из медного провода диаметром 0,5 мм с числом витков 28.

Предположим, что форсунки данного типа установлены на двигатель КамАЗ-740-73-400 эффективной мощностью 294 кВт при частоте вращения коленчатого вала nк = 1900 мин . Общая продолжительность впрыска топлива равна φ = 240 поворота коленчатого вала.

6.3.5. Время впрыска t (с) зависит от продолжительности ϕ (град) и от частоты вращения коленчатого вала в минуту nк.

В работе [26] указано, что шток якоря 13 (см. рис. 6.6) доходит до упора сердечника 18 за время, равное 0,4· 10 -3 с. Расчеты показывают (формула 6.9), что подъем якоря происходит за 4,60 поворота

115