Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние проблемы и постановка задач исследования
1.1. Факторы, влияющие на коксование топливных форсунок дизелей 9
1.2. Процессы взаимодействия топливной и газовой среды с элементами топливных форсунок 16
1 3. Влияние нагаро-смолистых отложений на работу топливных форсунок дизелей 27
1.4. Методы и технические средства раскоксовывания топливных форсунок дизелей 31
1.5. Цель и задачи исследования 37
2. Расчетно-теоретическое исследование влияния коксования распылителей на параметры рабочего цикла дизеля и их тепловое состояние
2.1. Выбор исходных данных для моделирования коксования распылителей и методика расчета рабочего цикла 39
2.2. Влияние коксования распылителей на показатели рабочего цикла дизеля .48
2.3. Обоснование граничных условий и исходных данных для моделирования теплового состояния распылителя при его коксовании 55
2.4. Влияние коксования распылителей на их тепловое состояние 65
3. Методики и технические средства экспериментальных исследований
3.1. Объекты исследований, экспериментальные установки, приборы и измерительная аппаратура 70
3.2. Методика моторных исследований рабочего цикла дизеля 77
3.3. Методика моторных и безмоторных испытаний топливной аппаратуры дизеля 81
4. Экспериментальное исследование влияния диаметра сопловых отверстий на показатели работы топливной аппаратуры и рабочего цикла дизеля
4.1. Влияние диаметра сопловых отверстий распылителя на рабочий цикл дизеля 85
4.2. Влияние диаметра сопловых отверстий распылителя на показатели системы тошшвоподачи 88
5. Разработка технологии удаления нагаро-смолистых отложений из топливных форсунок дизелей
5.1. Требования и выбор технической жидкости для удаления нагаро-смолистых отложений 90
5.2. Оценка эффективности промывочной технической жидкости в статических условиях удаления нагаро-смолистых отложений 97
5.3. Безразборное удаление нагаро-смолистых отложений из топливных форсунок дизелей в динамических условиях очистки 103
5.4. Технология безразборного удаления нагаро-смолистых отложений из топливных форсунок дизелей 109
5.5. Оценка эффективности разработанной технологии 113
6. Разработка мобильной установки для безразборной очистки топливных форсунок дизелей
6.1. Принципиальная схема установки 119
6.2. Методика расчета мобильной установки 122
6.3 Разработка, создание и внедрение установки 126
7. Экономическая эффективность использования предложенных методов и технических средств для профилактической очистки топливных форсунок 134
Заключение 139
Список использованной литературы 143
Приложения 152
- Процессы взаимодействия топливной и газовой среды с элементами топливных форсунок
- Влияние коксования распылителей на показатели рабочего цикла дизеля
- Методика моторных и безмоторных испытаний топливной аппаратуры дизеля
- Влияние диаметра сопловых отверстий распылителя на показатели системы тошшвоподачи
Введение к работе
Повышение удельной мощности, моторесурса, улучшение топливной экономичности и эксплуатационных свойств дизелей является основным направлением развития отечественного и зарубежного двигателестроения.
К числу важнейших систем, определяющих технико-экономические показатели дизеля, его надежность и долговечность, относится система подачи топлива. Важнейшим элементом системы подачи топлива является топливная форсунка. От ее работы зависит качество смесеобразования и, как следствие, показатели рабочего цикла.
Основным элементом форсунки является распылитель, так как он в максимальной степени определяет показатели впрыскивания топлива. В то же время он работает в условиях высокой тепловой и механической нагруженности, которые в сочетании с конструктивными и регулировочными факторами, а также физико-химическими свойствами топлив приводят к значительному нагаро- смолообразованию в каналах распылителя, закоксовыванию сопловых отверстий, что нарушает распределение топлива по цилиндрам и по объему камеры сгорания и, соответственно, ухудшает мощностные и экономические показатели дизеля.
Под закоксовыванием понимают уменьшение проходных сечений распылителя вследствие отложения нагара как на наружной части распылителя, так и на внутренней.
Отложения нагара в сопловых отверстиях распылителя способствуют снижению теплового потока от корпуса распылителя в топливо, ухудшению теплового состояния распылителя, что в свою очередь, вызывает повышенные тепловые деформации и способствует зависанию иглы распылителя.
Физическая сущность процесса нагаро- смолоотложения до сих пор не имеет однозначной трактовки, что приводит к значительным затратам в поисках мер по снижению степени закоксовывания распылителей и, как следствие, к получению противоречивых результатов. Отсутствует также систематизация факторов, влияющих на нагаро- смолоотлоясение, что также затрудняет выбор мероприятий, направленных на снижение интенсивности коксования. Однако, практически все исследователи сходятся во мнении о необходимости периодической очистки топливных форсунок от отложений.
Актуальность проблемы снижения и удаления нагаро-смолистых отложений из топливной форсунки подтверждается многочисленными исследованиями, посвященными изучению механизма нагаро- смолоотложения и факторов, его определяющих. Эта проблема наиболее остро стоит для форсированных дизелей с турбонаддувом, где создаются неблагоприятные условия для работы топливных форсунок.
Целью настоящей работы является разработка мероприятий по восстановлению мощностных и экономических показателей дизеля посредством удаления нагаро-смолистых отложений из топливных форсунок.
Объектом исследования являются топливные форсунки закрытого типа, устанавливаемые на массовые дизели типа В2 и Д6 с объемным способом смесеобразования, Д-160 с объемно-пленочным смесеобразованием и процессы в них происходящие.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту, могут быть сформулированы следующим образом:
1. Классификация факторов, влияющих на коксование распылителей топливных форсунок дизелей;
2. Аналитические зависимости влияния условного проходного сечения распылителей на кинетические показатели процесса сгорания для адаптации методики расчета рабочего цикла при оценке влияния условного проходного сечения распылителей на мощностные и экономические показатели, тепловую и механическую нагруженность дизеля.
3. Закономерности удаления нагаро-смолистых отложений в статических и динамических условиях очистки, учитывающие время очистки, частоту подачи и расход технической жидкости через топливную форсунку;
4. Методика расчета установки для безразборного удаления нагаро-смолистых отложений из топливных форсунок дизелей;
5. Результаты экспериментального исследования по оценке эффективности разработанных методов и технических средств удаления нагаро-смолистых отложений из топливных форсунок.
6. Результаты экспериментального исследований по влиянию удаления нагаро- смолистых отложений из топливных форсунок на рабочий цикла дизеля. Диссертационная работа, рассматривает проблему очистки топливных форсунок дизелей и состоит из введения, семи глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.
В первой главе анализируются, систематизируются и классифицируются факторы влияющие на нагаро- смолоотложение в топливных форсунках. Рассматриваются физико-химические процессы взаимодействия топлива и поверхностей топливных каналов форсунки дизеля. Оцениваются состав и условия осаждения нагаро-смолистых отложений. Анализируются известные методы и технические средства очистки топливных форсунок от отложений, оценивается их эффективность и целесообразность применения. В результате анализа выявляется актуальность проблемы безразборной очистки топливных форсунок от нагаро-смолистых отложений применением технических промывочных жидкостей и формулируются задачи исследования.
Вторая глава посвящена методологическому анализу особенностей и основных закономерностей моделирования рабочего цикла при коксовании распылителей. Произведена оценка влияния изменения условного проходного сечения распылителей на рабочий цикл. Определены граничные условия теплообмена распылителя с рабочими газами и его тепловой баланс, оценено влияние нагаро- смоло-отложения на теплонапряженное состояние распылителя..
В третьей главе описан объект исследования. Приведена методика экспериментального исследования форсунок с нагаро-смолистыми отложениями и без них. Описаны экспериментальная установка, измерительная и регистрирующая аппаратура, используемые в эксперименте.
Четвертая глава посвящена оценке влияния изменения диаметра сопловых отверстий вследствие нагароотложения на показатели системы топливоподачи, рабочий цикл дизеля. Сопоставляются характеристики дизеля с очищенными форсунками и со значительными нагаро-смолистыми отложениями.
В пятой главе проанализированы требования и обоснован выбор технической промывочной жидкости для безразборной очистки дизелей. Проанализированы свойства и эффективность технической жидкости в статических и динамических условиях очистки. Разработана технология безразборной очистки дизелей от нагар о-смолистых отложений и оценена ее эффективность.
Шестая глава посвящена анализу требований, предъявляемых к техническим средствам для безразборной очистки топливных форсунок дизелей. Разработана принципиальная схема установки. Разработана методика расчета и конструкция установки. Приведены данные по внедрению.
В седьмой главе рассматривается экономическая целесообразность широкого применения предложенного метода про фил акти ческой очистки топливных форсунок от нагаро смолистых отложений. Приведена оценка снижения эксплуатационных расходов на топливо дизеля при профилактической очистке его топливных форсунок.
В заключении дается анализ выполненной диссертационной работы, приводятся ее результаты и формулируются основные выводы и рекомендации.
Процессы взаимодействия топливной и газовой среды с элементами топливных форсунок
К сожалению, в работах по проблеме закоксовывания сопловых отверстий распылителей авторы не всегда приводят физико-химические свойства испытуемых топлив. Качество и химический состав топлив являются важнейшими факторами, влияющими на закоксовывание сопловых отверстий распылителей. При снижении концентрации в моторном топливе непредельных углеводородов, смол, серы и сернистых соединений, тяжелых фракций, органических кислот, золы и механических примесей уменьшается склонность топлив к нагарообразованию и коксованию в сопловых отверстиях распылителей. Так, при использовании дизельного топлива термического крекинга с содержанием непредельных углеводородов 35% при температуре иглы распылителя 185 С толщина лаковой пленки составляла 3,25 мкм, а при использовании прямогонного дизельного топлива - 0,5 мкм. Усилие извлечения иглы из корпуса распылителя составляло соответственно 15 и Зкг [52].
Для дизелей, с точки зрения закоксовывания сопловых отверстий распылителей, предпочтительны топлива повышенной термической стабильности, под которой понимают способность противостоять образованию прочных лаковых пленок на поверхности металла под действием высоких температур и окислителя [10]. Этим требованием в большей степени удовлетворяют топлива, полученные прямой перегонкой, а в меньшей - топлива, включающие фракции термического крекинга. Топлива с фракциями каталитического крекинга занимают промежуточное положение, рис. 1.3.
До настоящего времени недостаточно исследовано влияние диэлектрических свойств топлив на их коксование. Известно, что материал распылителя оказывает каталитическое воздействие на коксование топлива. Установлена повышенная подверженность коксованию топлива при использовании азотированных сталей, в меньшей степени - сталей типа ШХ-15, 18ХВНА, 25Х5МА и хромированных сталей (сталь ХВГ) [61].
Время контакта топлива с поверхностью сопла. Важнейшим фактором, влияющим на закоксовывание сопловых отверстий распылителей, является время контакта топлива с их горячей поверхностью. Это объясняется зависимостью интенсивности физико-химических процессов нагаро- и смолообразования от времени. Время контакта топлива с горячей поверхностью зависит от отношения длины соплового отверстия к его диаметру. При больших значениях указанного отношения растут гидравлические сопротивления и последние порции цикловых подач топлива задерживаются на горячих поверхностях. Значение отношения длины соплового отверстия к его диаметру рекомендуется не более 1,5.
Практикой эксплуатации и исследованиями установлено, что при снижении давления начала впрыскивания менее рекомендуемого, например, с 21 до 15 МПа, наблюдается интенсивное закоксовывание сопловых отверстий распылителя [68]. Давления впрыскивания должны обеспечивать интенсивное истечение топлива из сопловых отверстий в заключительной стадии впрыскивания.
Подвпрыскивание и подтекание топлива, которые возможны при уменьшении разгрузочного объема нагнетательного клапана от оптимальной величины, способствуют закоксовыванию сопловых отверстий за счет увеличения времени пребывания топлива в них и образования зон продолжительного выгорания топлива вблизи распылителя. Увеличение разгрузочного объема свыше оптимального значения может привести к прорыву газов в полость распылителя. При подтекании топлива из-за негерметичности посадочного конуса интенсифицируется процесс его коксования в сопловых отверстиях. [20,53,67] Повышению герметичности способствуют увеличение жесткости пружины до 220.,.280 Н/мм3 уменьшение хода иглы до 0,25... 0,3 мм и массы движущихся частей [69].
При повышенной шероховатости поверхности сопловых отверстий частички топлива и продукты сгорания задерживаются в неровностях, способствуя образованию центров коксования Выполненные разрезы частично закоксованных сопловых отверстий распылителей при оптическом увеличении показывают, что на их поверхностях располагаются отложения в виде бугорков. Такие отверстия не обеспечивают качественное распиливание топлива из-за больших гидравлических сопротивлений, и, как показывают опыты, топливо истекает в плохо распыленном состоянии [51]. Уменьшение или устранение центров начала коксования достигают гидрополировкой или специальной обработкой сопловых отверстий. По данным фирмы "Bosch" чистота обработки сопловых отверстий (по средней высоте микронеровностей) должна быть не нижеііа 0,160 [88].
Процесс коксования топливных форсунок зависит от большого количества факторов. В многочисленных работах, посвященных данной проблеме подробно показано влияние каждого фактора, но отсутствует четкая систематизация обработанного материала, что затрудняет анализ причин коксования. В данной работе предложена классификация факторов, влияющих на коксование топливных форсунок, что позволяет полно и целостно воспринимать процесс нагаро-смолоотложения.
Элементы топливной форсунки дизеля работают в разных условиях, поэтому механизмы образования нагаро-смол истых отложений и их характер не одинаков для различных зон топливных форсунок.
Для топливных форсунок характерны два вида отложений: отложения нагара и отложения смол [II]. Нагар накапливается в отверстиях и колодце распылителя, а смолистые отложения - в остальных зонах топливных форсунок, рис. 1 А.
Нагар, образующийся в распылителях, имеет в основном топливный характер, он отличается от нагара масляного происхождения. В его состав входят кар-бены, карбоиды, соединения серы, зола и механические примеси неорганического происхождения, которые равномерно распределены по всей толщине слоя нагара.
Структура топлива такова, что в них всегда содержатся смолы, асфальтены, агломераты карбенов и карбоидов, механические примеси и глобулы воды. Смолы- это темно-коричневые жидкие или полужидкие вещества с плотностью около 1000 кг/м3, молекулярной массой 350...900, обладают сильной красящей способностью, легко растворимы во всех нефтепродуктах и органических растворителях. Смолистые и смолообразующие вещества всегда содержатся в дизельном
Влияние коксования распылителей на показатели рабочего цикла дизеля
Результаты математического моделирования рабочего цикла дизеля 64 15/18 на режиме номинальной мощности представлены нарис, 2,1. и 2.2. Основной особенностью первой серии моделирования рабочего цикла является постоянная величина цикловой подаче топлива, что при стабильной величине расхода воздуха нашло отражение в неизменном коэффициенте избытка воздуха а . Проанализируем влияние коксования сопловых отверстий распылителя, моделировавшееся уменьшением их диаметра, на показатели рабочего цикла дизеля.
С уменьшением условного проходного сечения распылителя стабильно растет продолжительность сгорания (pz. Это связано с тем. что уменьшение условного проходного сечения сопловых отверстий распылителя влечет увеличение продолжительности впрыскивания. Уменьшение условного проходного сечения на 50% вызывает рост продолжительности сгорания на 30 град. ПКВ. Продолжительность процесса сгорания в начальном периоде р„ практически не зависит от изменения диаметра сопловых отверстий.
Имеет место также рост показателя характера сгорания как в начальном тн так и в основном т0 периодах. В исследуемом диапазоне изменения условного проходного сечения тн и mfJ увеличиваются с -ОД и 0,3 до 0,20 и 0,23 соответственно .
Анализируя зависимость (2.9.) видно, что уменьшение условного проходного сечения распылителей ведет к уменьшению коэффициента эффективности сгорания , что объясняется увеличением продолжительности сгорания pz. Так, уменьшение условного проходного сечения на 50% приводит к снижению ; с 0,92 до 0,90.
Как следует из зависимости (2.8Г), с уменьшением условного проходного сечения происходит рост угла опережения воспламенения топлива. Это связано с улучшением дисперсности распыливания топлива и, как следствие, происходит снижение времени, затрачиваемого на предплам енную подготовку.
Анализ полученных результатов математического моделирования рабочего цикла при постоянной цикловой подаче топлива, свидетельствует, что увеличение степени закоксовывания сопловых отверстий распылителя то плив опо дающей
форсунки ведет к снижению максимального давления рабочего цикла Pmas. Это объясняется ухудшившимся качеством смесеобразования и, как следствие, снижением стеиени использования химической энергии топлива. Так, уменьшение ttfp на 50% приводит к снижению максимального давления цикла с 5,6 до 4,9 МПа. Одновременно со снижением / Ш8И происходит уменьшение максимальной температуры цикла Тш . Снижение температура цикла обусловлено снижением коэффициента эффективности сгорания и снижением PmwL.
Расчеты показывают, что при уменьшении диаметра сопловых отверстий происходит снижение среднего индикаторного давления Рг у что также объясняется ухудшением использования химической энергии топлива. В целом, при уменьшении диаметра сопловых отверстий вследствие коксования на 40..50%, индикаторная мощность дизеля снижается на 10 .„ 12 кВт (6 .. 7%). Поскольку все расчеты производились для одного режима с постоянной мощностью механических потерь, то можно утверждать, что происходит снижение эффективной мощности дизеля на 10 ... 12 кВт. Можно предположить, что при дальнейшем уменьшении диаметра сопловых отверстий происходит более интенсивное снижение эффективной мощности вплоть до нуля вследствие прогрессивно ухудшающегося качества смесеобразования.
Так как часовой расход топлива остается неизменным для расчетного режима то ухудшается экономичность дизеля - увеличивается удельный индикаторный расход топлива gt. В исследуемом диапазоне изменения условного проход ного сечения распылителя происходит рост g; с 164 до 176 г/кВтч (на 7,3%). Ухудшение условий смесеобразования и сгорания вызывает снижение индикаторного КПД цикла на 0,036 (от 0,516 до 0,480) при уменьшении условного проходного сечения распылителей.
В целом, процесс коксования сопловых отверстий приводит к значительному ухудшению мощностных и экономических параметров дизеля.
Вторая часть теоретического исследования посвящена анализу изменения параметров рабочего никла при изменении условного проходного сечения распылителя при условии сохранения постоянной индикаторной мощности дизеля.
Анализ полученных результатов математического моделирования рабочего цикла режима номинальной мощности, рис, 2.3, и 2,4,, свидетельствует, что для поддержания постоянной индикаторной мощности дизеля при уменьшенном на 50% условном проходном сечении распылителя необходимо снизить коэффициент избытка воздуха СС с 2?0 до 1,775. Столь значительное снижение СС вызывает более худшее использоьание химической энергии топлива, чем в первом случае, о чем свидетельствует снижение коэффициента эффективности сгорания до 0Э875 и большее увеличение продолжительности сгорания (р2 со 100 до 140 град. ПКВ.
В данных условиях формирования рабочего цикла имеет место снижение максимальных давлений и температур. В исследуемом диапазоне изменения JJ/ максимальное давление цикла снижается с 5,6 до 4,94 МПа, а максимальная температура-с 1810 до 1676 К.
Экономические параметры цикла ухудшились в исследуемой области изменения //р - до 185 г/кВт-ч (на 12,8%). Зависимость изменения удельного индикаторного расхода топлива gs от величины условного проходного сечения распылителя fifp носит ярко выраженный нелинейный характер. Можно предположить, что дальнейшее уменьшение fifp приведет к прогрессивно нарастающему g,.
Методика моторных и безмоторных испытаний топливной аппаратуры дизеля
На третьем этапе оценивались мощностные и экономические показатели дизеля в тех же условиях после полной очистки топливных форсунок. После проведения второго этапа иссяедования топливные форсунки демонтировались с дизеля и промывались безразборным методом с использованием технической жидкости МЛ-201 и специально разработанной установки. После очистки форсунки регулировались на номинальное давление начала впрыскивания Рцлпр = 21,0 МПа и монтировались на этот же дизель. После сборки снималась внешняя скоростная характеристика дизеле
Исследования проводились на дизельном топливе марки Л ГОСТ 305-82 [1] одной итой же партии, табл. 3,1.
Методикой экспериментального исследования предусматривалось проведение испытаний, позволяющих получить данные о влиянии изменения диаметра сопловых отверстий на параметры топливной аппаратуры дизеля, а также отработка технологии безразборной очистки топливных форсунок от нагаро-смолистых отложении. Для исследования была выбрана топливная аппаратура дизелей типа Д6, рис. 3.5. и ОД-738,рис, 3,6.
Методикой предусмотрено выполнение исследований в три этапа в определенной последовательности.
На первом этапе оценивалось влияние снижения диаметра сопловых отверстий на показатели топливной аппаратуры. На стенде одноцилиндрового дизеля ОД-738 снимались зависимости продолжительности и угла опережения впрыскивания для распылителей с различным диаметром сопловых отверстий при работе двигателя по внешней скоростной, рис. 4,2. и нагрузочной рис, 4.3. характеристиках- В процессе исследования регистрировались осциллограммы подъема иглы форсунки и давления топлива перед топливной форсункой при различных диаметрах сопловых отверстий распылителя, рис. 4,4. Оценивалась возможность диагностики состояния сопловых отверстий распылителя топливных форсунок по давлению начала впрыскивания.
В процессе испытаний снимались скоростные и нагрузочные характеристики. Нагрузочные характеристики снимались в диапазоне Ре от ОД до 0,8 МПа на скоростном режиме, соответствующем номинальной мощности (л = 1070 мин"1). Скоростные характеристики снимались в диапазоне от 600 до 1200 мин"1.
С помощью электронного двулучевого осциллографа "Орион" и шлейфового осциллографа Н-115 в комплекте с усилителем "Экстремум" и пьезокварцевыми датчиками записывались осциллограммы давления в цилиндре двигателя. В процессе исследования производилась запись осциллограмм давления топлива в нагнетательном трубопроводе перед форсункой и подъема иглы топливной форсун Топливная форсунка дизеля ОД 738: 1 - распыливаюпше отверстия; 2 - игла распылителя; 3 - уплотнительная прокладка; 4Д6 - защитные колпачки; 5 - распылитель. 6 - нажимная гайка; 7 - нажимной штифт; 8 - уилотнительное кольцо: 9 - корпус; 10 - пружина; 11 - контргайка; 12 - регулировочный винт; 13 - колпачок; 14, 17 - штуцера; 15 - уплотни-телъные прокладки; 18 - щелевой фильтр; 19 - подводящий канал в корпусе; 20 -подводящий канал в распылителе.
Запись осциллограммы подъема птпы топливной форсунки осуществлялась с помощью специально гототошешюго фотоэлектргееемого дшвдка [70]. Отметки времени m осциллограммы наносились с помощью индуктивных и фотоэлектрических датчиков.
Па втором этане измерялись расходные характеристики топливной аппаратуры дшедей типа Д6 на безмоторном стевде КИ-22201 щи различном положешяв рейки ТНВД и частоте вращения кулачкоюго . Это необходимо для разработки технологии безразборной очистки топливных форсунок: от нагаро-смолистых отложений при выборе режимов
Третий этап посвящен исследованию мощности, затрачиваемой на привод ТНВД установки для безразборной очистки топливных форсунок дизелей от нага-ро-смолистых отложений, рис. 6.2. При испытаниях замерялась мощность, потребляемая электродвигателем установки в зависимости от давления начала впрыскивания топливных форсунок, частоты вращения кулачкового вала, положения рейки и диаметра плунжера ТНВД. Поскольку установка базируется на агрегатах дизеля Д6, то объектом исследования стала его топливная аппаратура. Экспериментальное исследование топливной аппаратуры проводилось с использованием промывочной технической жидкости МЛ-201,
Влияние диаметра сопловых отверстий распылителя на показатели системы тошшвоподачи
Изменение диаметра сопловых отверстий приводит к существенным изменениям в характере впрыска топлива, что имеет немаловажное значение в организации рабочего цикла дизеля. Рассмотрим некоторые из этих изменений. На рис, 4.2. представлена зависимость продолжительности и угла опережения впрыскивания по скоростной характеристике двигателя на дизельном топливе для распылителей 5x0,35x130 и 5x0,40x130і1 при давлении начала впрыскивания РНЛя= 180 кг/см2 и диаметре плунжера 11 мм. Топливный насос был отрегулирован на угол опережения начала подачи топлива 25,5 град. ПКВ. Увеличение диаметра соплового отверстия от 0,35 до 0,40 мм привело к сокращению продолжительности впрыскивания Фепр во всем диапазоне частот вращения коленчатого вала на 2..2,5 град. ПКВ. Снижение продолжительности впрыскивания при уменьшении частоты вращения коленчатого вала при постоянном положении рейки топливного насоса происходит линейно с одинаковым темпом для двух распылителей.
Характер изменения продолжительности впрыскивания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала изменяется по углу наклона и с уменьшением оборотов разница в Ртр для двух распылителей уменьшается. На рис. 4.3. показана зависимость продолжительности и опережения впрыскивания от часового расхода топлива при работе по нагрузочной характеристике на дизельном топливе с распылителем 5x0,35x130 и 5x0,40x130 для следующих условий: /7 = 1070 мин"1; =11 мм; Рит9 -18 МПа; впм =25,5 град. п,к.в. Угол опережения впрыскивания с изменением часового расхода практически не меняется. Продолжительность впрыскивания изменяется линейно для двух распылителей. Протекание процесса впрыскивания зависит от многих параметров топливной аппаратуры дизеля. Неблагоприятные условия, при которых возможно появление дополнительных впрыскиваний, приводят к усиленному коксованию рас расхода топлива при работе дизеля по нагрузочной характеристике — Д распылитель 5x0,35x130"; — X распылитель 5х0,40хізои. пылитсдей.
Особенно выделяют такие параметры5 как давление начала впрыскивания- максимальное давление впрыскивания. На рис. 4,4. представлены осциллограммы давления газов в цилиндре дизеля, перемещения иглы и давления топлива под иглой распылителя при различных диаметрах сопловых отверстий распылителя. Форсунки были отрегулированы на номинальное давление начала впрыскивания 18 МПа. Видно, что форсунка с штатным распылителем с сопловыми отверстиями диаметром 0,40 мм осуществляет впрыск в две фазы, в то время, как при уменьшении диаметра сопловых отверстий - за одну. Это объясняется увеличившимся гидравлическим сопротивлением и давление в подигольной полости не успевает снизится до уровня закрытия топливной форсунки. Кроме того, при снижении диаметра сопловых отверстий распылителя, по окончании впрыскивания топлива, в трубопроводе происходят значительные волновые процессы. Рассматривая это явление как тенденцию, можно предположить, что при дальнейшем уменьшении диаметра сопловых отверстий будут происходить подвпрыскивания, что крайне нежелательно с точки зрения коксования.
Исходя из условий применения промывочной жидкости Б дизеле, а также условий транспортировки и хранения к технической жидкости для удаления нагаро-смолистых отложений предъявляются следующие требования: 1. Техническая жидкость должна обеспечивать удаление нагаро-лаковых отложений с поверхностен и из каналов деталей топливной форсунки и вынос адсорбированных отложений из дизеля; 2, Техническая жидкость не должна образовывать осадков в баке промывочной установки, на фильтрах очистки, а также не должна содержать механических примесей и воды; 3, Подача технической жидкости должна быть бесперебойной, поэтому жидкость должна обладать низкими температурами помутнения и застывания; 4, Техническая жидкость не должна корродировать емкости, детали цилинд-ро-поршневой группы, топливную аппаратуру, а также вызывать износ последней; 5, Техническая жидкость должна быть стабильной при хранении, т.е. при длительном хранении она не должна изменять своих свойств, 6
Техническая жидкость не должна образовывать отложения в топливной аппаратуре и на деталях цилиндро-поршневой группы; 7, Техническая жидкость должна быть доступна и экономически целесообразна при применении. Для того, чтобы удовлетворить перечисленным требованиям, техническая жидкость должна обладать определенной совокупностью физико-химических свойств, близких к дизельному топливу. На сегодняшний день представлен больший ассортимент промывочных жидкостей для бензиновых двигателей как отечественных ("Спектрол", "Автокон", "Тандем"), так и зарубежных ("WynnY\ " Hi-gear ", "STP,T и др.). Применительно к дизелю эти жидкости совершенно не приемлемы из-за их невысокой кинематической вязкости и различия физико-химических свойств отложений в топливных форсунках бензиновых и дизельных двигателей. Существующие комплексы моющих и очищающих средств погружением для удаления нагаро-лаковых отложений типа Лабомид-203, АМ-15, Лабомид-315 эффективны только при погружении в них детали, но не пригодны для безразборной очистки топливной форсунки от нагаро-смолистых отложений из-за их повышенной коррозионной активности и неудовлетворительных противоизносных свойств.
