Инжектор принцип работы: Инжекторный двигатель

Разбираемся вместе, как работает инжектор

Инжектор автомобиля являет собою форсунку, которая является распылителем жидкости (топлива) или газа в двигателе внутреннего сгорания. Кроме того, инжектором называют и часть инжекторной системы впрыска топлива (подачи топлива) в двигателях внутреннего сгорания современных автомобилей. Впервые устройства инжектора увидели мир еще в 1951 году, когда был оснащен новым устройством двухтактный двигатель. В массовом и серийном потреблении внедрение инжекторных систем началось уже в 80-х годах прошлого века. По всем своим эксплуатационным параметрам работа инжектора превосходила работу карбюраторной системы подачи топлива. Вследствие этого, начало двадцать первого века ознаменовало переход автомобильных производителей от устаревших карбюраторных систем впрыска топлива, до современных инжекторных устройств.

• 1. Как работает инжектор.
• 2. Обслуживание инжектора.
• 3. Что не стоит делать с инжектором.
• 4. Система управления инжектором.

1. Как работает инжектор.

Устройство инжекторной системы впрыска топлива производит данную процедуру посредством особого устройства форсунки, которое, собственно, и является инжектором. Происходит прямой впрыск непосредственно в цилиндр двигателя внутреннего сгорания или же в устройство впускного коллектора.

Таким образом, все транспортные средства, которые оснащиваются такого рода системами называются инжекторными. Классификация впрыска инжекторного будет напрямую зависеть от того, какой именно принцип действия присущ данному инжектору. Кроме того, она напрямую будет зависеть и от местоположения установки инжектора и количества единиц форсунок в системе.

Моновпрыск, или же центральный впрыск топлива, производит впрыск с помощью одной единственной форсунки и совершает подачу на все имеющиеся в арсенале цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Как правило, инжектор находится непосредственно на впускном коллекторе, где должен был бы в замен располагаться карбюратор.

Моновпрысковая система в современном мире не пользуется особой популярностью среди автомобильных производителей и инженеров.

Большая часть современных автомобилей, которые являются серийными, снабжаются системами распределенного впрыска топлива. В данной конструкции отдельная форсунка будет отвечать только за свой предназначенный цилиндр. Исходя из всего вышеуказанного можно определить, что система распределительного впрыска топлива может классифицироваться по нескольким типам.

Одновременный тип являет собою систему, в которой все форсунки будут одновременно подавать топливо непосредственно на все цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Устройство попарно-параллельного типа впрыска заключается в том, что происходит парное открытие форсунок, при которой одна будет открываться непосредственно перед циклом впуска, а вторая, перед выпускным циклом.

Характерным в данной конструкции является то, что она применяется в момент и период запуска двигателя, или же при аварийном режиме, в период которого приходит в неисправность датчик положения распределительного вала. В моменты непосредственного передвижения транспортного средства используются фазированные впрыски топлива. Данный тип впрыска происходит тогда, когда каждый инжектор начинает открываться перед впускным тактом. Кроме того существует и прямой тип впрыска топлива, при котором происходит прямое направление топлива уже в камеру сгорания.

Принцип работы устройства инжектора базируется на эксплуатации сигналов, который подает микроконтроллер, в свою очередь, получающий данные от датчиков. Если не внедряться во всю глубинную суть электронного мозга транспортного средства, то можно достаточно просто рассмотреть схему работы инжекторной системы. На множество датчиков поступает определенная информация, которая будет оповещать о: расходе воздуха, вращении коленчатого вала, температуре охладительной жидкости двигателя внутреннего сгорания, детонации в двигателе, дроссельной заслонке, расходе топлива, напряжении бортовой сети автомобиля, скоростном режиме и так далее.

Устройство контроллера, когда получает определенную подготовленную информацию о параметрах автомобиля, будет производить управление приборами и системами. Помимо этого, данное устройство будет контролировать системы зажигания, подачу топлива, регулятор холостого хода и систему диагностики автомобиля. Так, будет систематически происходить изменение рабочих параметров системы впрыска инжектора, что будет вызвано полученными данными.

2. Обслуживание инжектора.

Для того, чтобы устройство инжектора прослужило автомобилисту верную и длительную службу, следует довольно часто промывать его и не забывать чистить от всевозможных загрязнений. Для того чтобы определить степень загрязнения инжектора следует просто обратить свой взор на работу двигателя внутреннего сгорания. Из-за того, что производительность и коэффициент полезного действия форсунок будет снижаться с загрязнением, на порядок возрастет и расход топлива, которое будет насос накачивать.

При непосредственном передвижении транспортного средства заметить это достаточно просто, так как автомобиль будет периодически подергиваться, вследствие чего при разгоне будут наблюдаться очень резкие провалы.

Кроме того будут возникать и нестабильные обороты при использовании автомобиля на холостом ходу. При загрязненном впрыскивателе топлива при холодных погодных условиях автомобиль будет очень сложно завести. В том случае, когда тщательная чистка и промывка не помогла автомобилисту избавиться от грязи и разных засорений, то следует приступить к ремонту устройства инжектора.

3. Что не стоит делать с инжектором.

Исходя из всего вышеуказанного можно определить, что основным составным элементом инжектора являются форсунки, посредством которых топливо в определенных дозах впрыскивается непосредственно в камеры сгорания двигателя. Довольно часто в автомобильном быту можно услышать мнение о том, что инжекторные форсунки поддаются засорению из-за того, что автомобилист заправляет свое транспортное средство некачественным топливом, в котором в наличии есть инородные частицы и песок. Тем не менее, вероятность такого рода загрязнения является достаточно низкой, так как топливная система транспортного средства оборудуется фильтрами, которые и производят очистку поступающего топлива от разного рода крупных элементов.

Таким образом устройство инжектора засоряется непосредственно из-за простого и банального длительного использования. Основной причиной засорения служит то, что все бензиновые тяжелые фракции оседают на форсунковых стенках. Это происходит в большинстве случаев после того, как автомобилист глушит двигатель.

Именно в этот момент на порядок возрастает корпусная температура форсунок, так как именно корпус нагревается от двигателя внутреннего сгорания, охлаждение которого прекращается при отключении мотора.

При воздействие температур будут выпариваться лишь легкие фракции топлива, которое в незначительном количестве остается в системе. Все же тяжелые фракции будут оседать непосредственно на каналах форсунок и не будут растворяться в дизельном топливе или бензине. Все эти отложения, толщина которых не превышает нескольких микрон, будут уменьшать сечение канала форсунки, вследствие чего будет нарушаться и вся ее работа и снижаться производительность.

Ненормальным явлением есть то, что в топливе располагается большое содержание тяжелых маслянистых фракций. Это будет характерным для бензина, качество которого оставляет желать лучшего. Данное топливо получается путем прямой перегонки, путем добавления разного рода высокооктановых присадок. Помимо этого, к возникновению тяжелых фракций может привести и неправильная транспортировка топлива, или же нарушения правил его хранения.

4. Система управления инжектором.

Самым сложным устройством, которое является частью инжекторного дизельного двигателя, является электронный блок управления. К данному устройству относятся несколько других устройств: оперативное и постоянное запоминающее устройство, микропроцессор. Именно посредством него происходит обработка поступающих от датчиков электронных сигналов, анализ информации и сравнение их с данными, которые хранятся в памяти компьютера.

Встроенная программа в обязательном порядке будет учитывать все особенности разных режимов работы двигателя внутреннего сгорания и условия внешние, которые послужат местом его постоянной работы. Если же в информации обнаруживаются разного рода расхождения, то компьютер будет выдавать команды для коррекции исполнительным механизмам. Именно применение распределенного впрыска топлива послужило началом возникновения системы отключения части цилиндров двигателей внутреннего сгорания, которые имеют большой объем.

Все датчики, которые собирают информацию о работе двигателя внутреннего сгорания, действуют вместе с электронным блоком управления. Они располагаются на разных узлах, которые входят в конструкцию двигателя внутреннего сгорания. К такого рода приборам относятся: датчик положения дроссельной заслонки, датчик массового расхода воздуха, датчик детонации, датчик температуры охладительной жидкости и множество других.

Процесс работы системы впрыска инжектора является достаточно простым. Датчик расхода воздуха, который измеряет массу газа, которая поступает непосредственно в двигатель внутреннего сгорания, направляет данные компьютеру. Именно на базе этой информации, но и с учетом иных параметров, которые указывались выше, компьютер будет рассчитывать оптимальное количество топлива на определенный этот объем воздуха. После этого он подаст электрический импульс конкретно нужной продолжительности непосредственно на форсунки. При приеме данного импульса они будут открываться, а из-за давления они начнут впрыск топлива непосредственно во впускной коллектор двигателя.

Принцип работы инжектора

Устройство и принцип работы инжектора

На сегодняшний день инжекторный двигатель практически полностью заменил устаревшие карбюраторные двигатели. Инжекторный двигатель существенно улучшает эксплуатационные и мощностные показатели автомобиля (динамика разгона, экологические характеристики, расход топлива).

• Устройство и принцип работы инжектора
• Виды инжекторных систем
• Принцип работы инжектора
• Конструкция и принцип работы инжектора
• Принцип работы инжектора
• Принцип работы инжектора на автомобилях
• Электронный блок управления

Инжекторные системы подачи топлива имеют перед карбюраторными следующие основные преимущества:

• Точное дозирование топлива и, следовательно, более экономный его расход;
• Снижение токсичности выхлопных газов. Достигается за счет оптимальности топливно-воздушной смеси и применения датчиков параметров выхлопных газов;
• Увеличение мощности двигателя примерно на 7-10% за счет улучшения наполнения цилиндров, оптимальной установки угла опережения зажигания, соответствующего рабочему режиму двигателя;
• Улучшение динамических свойств автомобиля. Система впрыска незамедлительно реагирует на любые изменения нагрузки, корректируя параметры топливно-воздушной смеси;
• Легкость пуска независимо от погодных условий.

Виды инжекторных систем

Первые инжекторы, которые массово начали использовать на бензиновых моторах все еще были механическими, но у них уже начал появляться некоторые электрические элементы, способствовавшие лучшей работе мотора.

Современная же инжекторная система включает в себя большое количество электронных элементов, а вся работа системы контролируется контроллером, он же электронный блок управления.

Всего существует 3 типа инжекторных систем, различающихся по типу подачи топлива:

1. Центральная;
2. Распределенная;
3. Непосредственная.

Центральная (моновпрыск) инжекторная система

Центральная инжекторная система сейчас уже является устаревшей. Суть ее в том, что топливо впрыскивается в одном месте – на входе во впускной коллектор, где оно смешивается с воздухом и распределяется по цилиндрам. В данном случае, ее работа очень схожа с карбюратором, с единственной лишь разницей, что топливо подается под давлением. Это обеспечивает его распыление и более лучшее смешивание с воздухом. Но ряд факторов мог повлиять на равномерную наполняемость цилиндров.

Центральная система отличалась простотой конструкции и быстрым реагированием на изменение рабочих параметров силовой установки. Но полноценно выполнять свои функции она не могла Из-за разности наполнения цилиндров не удавалось добиться нужного сгорания топлива в цилиндрах.

Распределенная (мультивпрыск) инжекторная система

Распределенная система – на данный момент самая оптимальная и используется на множестве автомобилей. У этого инжектора топливо подается отдельно для каждого цилиндра, хоть и впрыскивается оно тоже во впускной коллектор. Чтобы обеспечить раздельную подачу, элементы, которыми подается топливо, установлены рядом с головкой блока, и бензин подается в зону работы клапанов.

Благодаря такой конструкции, удается добиться соблюдения пропорций топливовоздушной смеси для обеспечения нужного горения. Автомобили с такой системой являются более экономичными, но при этом выход мощности – больше, да и окружающую среду они загрязняют меньше.

К недостаткам распределенной системы относится более сложная конструкция и чувствительность к качеству топлива.

Система непосредственного впрыска

Система непосредственного впрыска – разновидность распределенной и на данный момент самая совершенная.

Она отличается тем, что топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, где уже и происходит смешивание его с воздухом.

Эта система по принципу работы очень схожа с дизельной. Она позволяет еще больше снизить потребление бензина и обеспечивает больший выход мощности, но она очень сложная по конструкции и очень требовательна к качеству бензина.

Принцип работы инжектора

Принцип работы инжектора на автомобилях можно условно поделить на 2 части — механическую составляющую и электронную.

К механической части инжектора относится:

• топливный бак;
• электрический бензонасос;
• фильтр очистки бензина;
• топливопроводы высокого давления;
• топливная рампа;
• форсунки;
• дроссельный узел;
• воздушный фильтр.

В систему могут быть включены дополнительные элементы, выполняющие те или иные функции, все зависит от конструктивного исполнения силового агрегата и системы питания. Но указанные элементы являются основными для любого двигателя с инжектором распределенного впрыска.

Бак является емкостью для бензина, где он хранится и подается в систему. Электробензонасос располагается в баке, то есть забор топлива производится непосредственно им, причем этот элемент обеспечивает подачу топлива под давлением.

Далее в систему установлен топливный фильтр, обеспечивающий очистку бензина от сторонних примесей. Поскольку бензин находится под давлением, то передвигается он по топливопроводу высокого давления.

Для предотвращения превышения давления, в систему входит регулятор давления. От фильтра, через него по топливопроводам бензин движется в топливную рампу, соединенную со всеми форсунками. Сами же форсунки устанавливаются во впускном коллекторе, недалеко от клапанных узлов цилиндров.

Современная форсунка – электромагнитная, в ее основе лежит соленоид. При подаче электрического импульса, который поступает от ЭБУ, в обмотке образуется магнитное поле, воздействующее на сердечник, заставляя его переместиться, преодолев усилие пружины, и открыть канал подачи. А поскольку бензин подается в форсунку под давлением, то через открывшийся канал и распылитель бензин поступает в коллектор.

С другой стороны через воздушный фильтр в систему засасывается воздух. В патрубке, по котором движется воздух, установлен дроссельный узел с заслонкой. Именно на эту заслонку и воздействует водитель, нажимая на педаль акселератора. При этом он просто регулирует количество воздуха, подаваемого в цилиндры, а вот на дозировку топлива водитель вообще никакого воздействия не имеет.

Основным элементом электронной части является электронный блок, состоящий из контроллера и блока памяти. В конструкцию также входит большое количество датчиков, на основе показаний которых ЭБУ выполняет управление системой.

Элекробензонасос заполняет всю систему топливом. Контролер получает показания от всех датчиков, сравнивает их с данными, занесенными в блок памяти. При несовпадении показаний, он корректирует работу системы питания двигателя так, чтобы добиться максимального совпадения получаемых данных с занесенными в блок памяти.

На основе данных от датчиков, контролером высчитывается время открытия форсунок, чтобы обеспечить оптимальное количество подаваемого бензина для создания топливовоздушной смеси в необходимой пропорции.

При поломке какого-то из датчиков, контролер переходит в аварийный режим. То есть, он берет усредненное значение показаний неисправного датчика и использует их для работы. При этом возможно изменение функционирование мотора – увеличивается расход, падает мощность, появляются перебои в работы. Но это не касается ДПКВ, при его поломке, двигатель функционировать не может.

Конструкция и принцип работы инжектора

Условно эту систему можно разделить на две части – механическую и электронную.

Первую дополнительно можно назвать исполнительной, поскольку благодаря ей обеспечивается подача компонентов топливовоздушной смеси в цилиндры

. Электронная же часть обеспечивает контроль и управление системой.

Механическая составляющая инжектора

К механической части инжектора относится:

• топливный бак;
• электрический бензонасос;
• фильтр очистки бензина;
• топливопроводы высокого давления;
• топливная рампа;
• форсунки;
• дроссельный узел;
• воздушный фильтр.

Конечно, это не полный список составных частей. В систему могут быть включены дополнительные элементы, выполняющие те или иные функции, все зависит от конструктивного исполнения силового агрегата и системы питания. Но указанные элементы являются основными для любого двигателя с инжектором распределенного впрыска.

Видео: Инжектор

Принцип работы инжектора

Бак является емкостью для бензина, где он хранится и подается в систему. Электробензонасос располагается в баке, то есть забор топлива производится непосредственно им, причем этот элемент обеспечивает подачу топлива под давлением.

Далее в систему установлен топливный фильтр, обеспечивающий очистку бензина от сторонних примесей.  Поскольку бензин находится под давлением, то передвигается он по топливопроводу высокого давления.

Для предотвращения превышения давления, в систему входит регулятор давления. От фильтра, через него по топливопроводам бензин движется в топливную рампу, соединенной со всеми форсунками. Сами же форсунки устанавливаются во впускном коллекторе, недалеко от клапанных узлов цилиндров.

Раньше форсунки были полностью механическими, и срабатывали они от давления топлива. При достижении определенного значения давления топливо, преодолевая усилие пружины форсунки, открывало клапан подачи и впрыскивалось через распылитель.

Современная форсунка – электромагнитная. В ее основе лежит обычный соленоид, то есть проволочная обмотка и якорь. При подаче электрического импульса, который поступает от ЭБУ, в обмотке образуется магнитное поле, воздействующее на сердечник, заставляя его переместиться, преодолев усилие пружины, и открыть канал подачи. А поскольку бензин подается в форсунку под давлением, то через открывшийся канал и распылитель бензин поступает в коллектор.

С другой стороны через воздушный фильтр в систему засасывается воздух. В патрубке, по котором движется воздух, установлен дроссельный узел с заслонкой. Именно на эту заслонку и воздействует водитель, нажимая на педаль акселератора. При этом он просто регулирует количество воздуха, подаваемого в цилиндры, а вот на дозировку топлива водитель вообще никакого воздействия не имеет.

Электронная составляющая

Основным элементом электронной части инжекторной системы подачи топлива является электронный блок, состоящий из контролера и блока памяти. В конструкцию также входит большое количество датчиков, на основе показаний которых ЭБУ выполняет управление системой.

Для своей работы ЭБУ использует показания датчиков:

1. Лямбда-зонд . Это датчик, который определяет остатки несгоревшего воздуха в выхлопных газах. На основе показаний лямбда-зонда ЭБУ оценивает как соблюдается смесеобразование в необходимых пропорциях. Устанавливается в выпускной системе авто.
2. Датчик массового расхода воздуха (аббр. ДМРВ). Этим датчиком определяется количество проходящего через дроссельный узел воздуха при всасывании его цилиндрами. Расположен в корпусе воздушного фильтрующего элемента;
3. Датчик положения дроссельной заслонки (аббр. ДПДЗ). Этот датчик подает сигнал о положении педали акселератора. Установлен в дроссельном узле;
4. Датчик температуры силовой установки. На основе показаний этого элемента регулируется состав смеси в зависимости от температуры мотора. Располагается возле термостата;
5. Датчик положения коленчатого вала (аббр. ДПКВ). На основе показаний этого датчика определяется цилиндр, в который необходимо подать порцию топлива, время подачи бензина, и искрообразование. Установлен возле шкива коленчатого вала;
6. Датчик детонации. Необходим для выявления образования детонационного сгорания и принятия мер для его устранения. Расположен на блоке цилиндров;
7. Датчик скорости. Нужен для создания импульсов, по которым высчитывается скорость движения авто. На основе его показаний делается корректировка топливной смеси. Установлен на коробке передач;
8. Датчик фаз. Он предназначен для определения углового положения распредвала. На некоторых автомобилях может отсутствовать. При наличии этого датчика в двигателе выполняется фазированный впрыск, то есть, импульс на открытие поступает только для конкретной форсунки. Если этого датчика нет, то форсунки работают в парном режиме, когда сигнал на открытие подается сразу на две форсунки. Установлен в головке блока.

Принцип работы инжектора на автомобилях

Принцип работы инжектора заключается в том, чтобы подать своевременно в камеры сгорания топливовоздушную смесь.

Это необходимо для нормального функционирования двигателя.

Системой управления корректируется момент подачи напряжения на электроды свечей, чтобы воспламенить эту смесь. Причем эти параметры контролируются системой датчиков, установленных на двигателе.

Электронный блок управления

Для работы любого инжекторного мотора необходим блок управления микроконтроллерного типа.

К нему подключаются:

1. Исполнительные механизмы при помощи электромагнитных реле.
2. Датчики через согласующие устройства.

Питание осуществляется от бортовой сети.

Электронный блок состоит из:

1. Постоянной памяти – она необходима для хранения информации, записи алгоритмов работы.
2. Оперативной памяти – в нее записывается текущая информация, все данные при выключении зажигания стираются из нее.
3. Микроконтроллера – он позволяет обрабатывать поступающие сигналы и регулировать работу всех исполнительных механизмов.

В памяти устройства записан алгоритм работы, зависит он от поступающих сигналов с датчиков. Называется этот алгоритм «прошивкой» или «топливной картой».

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Инжектор | Определение, использование и принцип

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.

• Студенческий портал
  Britannica — лучший ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Britannica Beyond
  Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Просить. Мы не будем возражать.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы исследуем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Содержание

• Введение

Краткие факты

• Связанный контент

Проектирование и анализ электронной топливной форсунки дизельного двигателя

Проектирование и анализ электронной топливной форсунки дизельного двигателя

Международный журнал научных и инженерных исследований, том 4, выпуск 10, октябрь 2013 г. 1070

ISSN 2229-5518

Дизайн и анализ электронной топливной форсунки

Diesel Engine

T K S Sai Krishna, Kasanagottu Shouri, Repala Deepak Kumar

Геометрия форсунки дизельного топлива и характеристики расхода топлива в форсунке существенно влияют на процессы распыления топлива, сгорания и образования загрязняющих веществ. выбросов в дизельном двигателе. Для описания потока топлива через форсунку используется трехмерная модель Solidworks. Пакет Solidworks FlowXpress используется для трехмерного анализа потока. Результаты представляют собой характеристики потока топлива для установившихся режимов течения в различных угловых конических отверстиях. Для этого в носовой части изготавливают несколько трехмерных моделей, представляющих разные конические углы. ТНВД приводится в действие электродвигателем, клапан регулировки давления регулирует давление на уровне 100 бар, а калибровочная жидкость впрыскивается через форсунку в измерительный цилиндр. Для анализа топливо впрыскивается в воображаемую коническую банку, выполненную на дне форсунки. Профили потока топлива, полученные с помощью Solidworks FlowXpress при стационарных условиях потока в форсунке, подтверждены результатами аналитических расчетов. Давление впрыска поддерживается постоянным на уровне 100 бар, а внутри цилиндра давление доводится до 20 бар из-за степени сжатия, а затем моделируются характеристики потока всего дизельного топлива и наблюдается, что при увеличении угла впрыска увеличивается завихрение топлива. и получил оптимальный угол, за которым он касается цилиндра, что приведет к более неправильному смешиванию и, в конечном итоге, к выбросам Nox.

Ключевые слова — распыление, дизельное топливо, FlowXpress, впрыскивающий насос, выбросы NOx, Solidworks, завихрение.

—————————  ——————————

1 ВВЕДЕНИЕ

Впрыск топлива — это топливная система для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания. В старину для выполнения этого действия использовались карбюраторы. Карбюратор — это устройство, которое смешивает воздух и топливо для двигателя внутреннего сгорания. Карбюратор работает по принципу Бернулли. Чем ниже его статическое давление и тем выше его динамическое давление. Рычаг дроссельной заслонки (акселератора) напрямую не управляет потоком жидкого топлива. Вместо этого он приводит в действие карбюраторные механизмы, которые измеряют поток воздуха, поступающего в двигатель. Скорость этого потока и, следовательно, его давление определяют количество топлива, всасываемого в воздушный поток. За последнее десятилетие эти карбюраторы были заменены топливными форсунками. Различные системы впрыска существовали с самого начала использования двигателя внутреннего сгорания. Основное различие между карбюраторами и впрыском топлива заключается в том, что впрыск топлива распыляет топливо, принудительно прокачивая его через маленькое сопло под высоким давлением, в то время как карбюратор полагается на всасывание, создаваемое всасываемым воздухом, ускоренным через трубку Вентури, для всасывания топлива. в воздушный поток. Система впрыска топлива оценивается от впрыска в корпус дроссельной заслонки до многоточечного впрыска топлива и прямого впрыска бензина. В этих системах впрыска топлива для впрыска топлива используются топливные форсунки. Они управляются либо кулачком, либо соленоидом. В топливных форсунках с электромагнитным управлением есть три этапа дозирования топлива, фильтрации топлива и впрыска топлива. В многоточечной системе непосредственного впрыска бензина топливная форсунка назначается отдельному цилиндру, и дозирование топлива также осуществляется отдельно в каждом цилиндре, тогда как в системе впрыска дроссельной заслонки одна топливная форсунка используется для многоцилиндровой схемы, и дозирование топлива неравномерно во всех цилиндрах. цилиндры. Таким образом, из обсуждения топливная форсунка играет решающую роль в системах впрыска топлива, и в этом исследовании мы используем топливные форсунки с несколькими отверстиями с разными углами конуса, чтобы изучить или изучить характеристики топлива, впрыскиваемого в цилиндр по заданному пути. через сопло форсунки в каждом случае.

2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ:

Поскольку в конвекционных форсунках топливо не смешивается полностью, мы вносим некоторые изменения в конструкцию форсунок, чтобы увеличить смешивание топлива и воздуха. Итак, для выполнения этого действия мы используем топливную форсунку с несколькими отверстиями вместо топливной форсунки с одним отверстием, потому что в топливных форсунках с одним отверстием из-за изменения высокого давления поток топлива из топливной форсунки устремляется в камеру сгорания по полой конической траектории. след или форму, как показано на рисунке. Благодаря такой форме в полой области следа конуса воздух и топливо не смешиваются. Таким образом, используя эту топливную форсунку с несколькими отверстиями, мы можем эффективно покрыть почти всю площадь. Следовательно, мы можем использовать эти топливные форсунки с несколькими отверстиями вместо топливных форсунок с одним отверстием с различными коническими углами сечения.

3 ЧАСТИ И РАБОТА ТОПЛИВНОЙ ФОРСУНКИ:

Топливная форсунка состоит из следующих частей, чтобы завершить механизм. .

3.1 Корпус топливной форсунки:

Корпус топливной форсунки состоит из всех частей топливной форсунки, систематически расположенных внутри нее. Используемый материал должен быть непроводящим электричество, так как проводка соленоида соприкасается с телом.

IJSER © 2013 http://www.ijser.org

Международный журнал научных и инженерных исследований, том 4, выпуск 10, октябрь 2013 г. 1071

ISSN 2229-5518

3.2 Фильтр:

Фильтр расположен в верхней части корпуса топливной форсунки и предназначен для фильтрации поступающего внутрь топлива. Это действие выполняется путем удержания пластин с отверстиями.

3.3 Топливный канал:

Расположен после фильтра. Функция этого состоит в том, чтобы направлять топливо точно по требуемому пути, а прорези на границе — удерживать в нем резину, чтобы сохранить сцепление и уменьшить утечку. Это действие выполняется путем уменьшения диаметра до размера держателя.

3.4 Держатель:

Держатель размещается после топливопровода, и его функция заключается в удержании магнита и кожуха соленоида, а через него проходит электрический провод.

3,5 Магнит:

Магнит размещается внутри держателя, и его функция заключается в создании магнитного поля, и он перемещает прикрепленную к нему пружину вниз, и, следовательно, пружина достигает дополнительной полой части, позволяя топливу течь через область носа.

3.6 Центральная часть:

Центральная часть помещается между пружиной и вторичным магнитом. Основная цель центральной части — поддерживать части и действовать как мост между ними.

3.7 Носик:

Носик находится в конце топливной форсунки, и это основная часть топливной форсунки, которая должна быть сосредоточена больше всего. Здесь, в этом случае, мы используем несколько отверстий вместо одного отверстия, а также используем коническую форму для создания эффекта сопла.

IJSER © 2013 http://www.ijser.org

Международный журнал научных и инженерных исследований, том 4, выпуск 10, октябрь 2013 г. Канал



Держатель
Пружина
Магнит
Соленоид
Центральная часть
Нижний магнит
Нижний соленоид
Носик
Рисунок Сборка топливной форсунки

IJSER © 2013 http://www. ijser.org

International Journal of Scientific & Engineering Research, Volume 4, Issue 10, October-2013 1073

ISSN 2229-5518

взяты для Land Rover V4 объем двигателя 2,5 литра экономия топлива скорость передачи взяты из заданных данных.

При 100 км/ч на 5-й передаче очень близко к 2400 об/мин или 40 об/сек.
Взятый 4-тактный двигатель имеет 80 рабочих ходов. Экономия топлива – 10 км/литр
Общий расход топлива в час-10/3600-0,00278 л/с
2,78 мл распределяется между 80 рабочими тактами
Для каждого рабочего такта -2,78/80 – 0,03472 мл в каждый цилиндр

Массовый расход = (ОБЪЕМ БЕНЗИНА, НЕОБХОДИМЫЙ ДЛЯ

КАЖДОГО ХОДА * ПЛОТНОСТЬ БЕНЗИНА)

(ВРЕМЯ, ЗАТРАТЫВАЕМОЕ НА 1 РАБОЧИЙ ХОД)
м = 0,0347 * 0,77/(1/80) = 2,13752 кг/сек.

Итерация 1:

Степень сжатия 20 бар Давление форсунки 70 бар P1 /ᵨg + v1 2= P2 /ᵨg + v2 2
ᵨ = 0,77*103 кг/м3, V1 =0
P1 — P2 = ½ * ᵨ (v2 2 – v1 2)
Из приведенного выше уравнения получаем v2 = 45 м/сек
A1 v1 =A2 v2
A2 = 0,047500 м2
π/4 d2=0,047500
d=0,0092969 м

Итерация 2:

Увеличение перепада давления до 100 бар
P1 — P2 = ½ * ᵨ ᵨ (v2 2 90*10 60) 2 2 ᵨv2 2
V2 =509,6 м/с
A2 =5,9920*10-4м2
π/4 d2=5,9920*10-4м2
d=16 мм.
Поэтому диаметр отверстий принимается равным 16 мм. Для распыления топлива
в форсунку используется коническая секция.

6 МОДЕЛЬ SOLIDWORKS ПОТОКА ИНЖЕКТОРА:

Для анализа характеристик потока в сопле
были изготовлены шесть различных моделей носика, представляющих подъем сопла
на 0,2 мм между углами от 0 до 70 градусов, что
давление Падение форсунки существенно только в районе
седла иглы. Некоторые дальнейшие упрощения с учетом использования одной выходной модели сопла были сделаны по результатам ранее проведенного анализа [3], который показал отсутствие существенной разницы между результатами как с использованием реальной модели, так и с половинной моделью сопла. Представлены модели сетки при максимальном подъеме иглы 0,2 мм с соответствующим для этой модели количеством узлов и элементов сетки.

6.1 Начальные и граничные условия:

Граничными условиями для данной модели являются условия на входе
100 бар и условия на выходе 20 бар, так как выход находится внутри цилиндра при температуре 293 К. Плотность 825 кг/н·р’ и кинематической вязкостью 2,6 мм вязкости. Поскольку максимальные скорости
много меньше скорости звука, предполагается, что жидкость
несжимаема.

Некоторые модели носиков форсунок:

Рис. 2. Форсунки при разных углах конуса впрыска

6.2 Результаты и обсуждения:

Теплофизические свойства топлива, т.е. дизельного топлива, взятого для анализа, приведены в таблице ниже, в которой указаны все значения

6.3 Проверка:

Скорость, полученная в расчетах, сравнивается с средние скорости от контуров и показали очень небольшое отклонение.

IJSER © 2013 http://www.ijser.org

Международный журнал научных и инженерных исследований, том 4, выпуск 10, октябрь 2013 г. 1074

ISSN 2229-5518

Полученные контуры:

Рисунок 3. Поток Представлен в виде шаров

Рисунок 4. Поток представлен в виде труб.

Контуры в различных областях интерфейса:

Рис. 5. Поток в отверстии центральной части

Рис. 6. Поток в носовой части выходного отверстия форсунки.

Контуры, полученные при различных конических инъекциях:

IJSER © 2013 http://www.ijser.org

International Journal of Scientific & Engineering Research, том 4, выпуск 10, октябрь 2013 г. 1075

ISSN 2229-5518

Полученные при разных углах инжекции конусы представлены в виде шаров.



Цифры. Получают при 10-градусной и 15-градусной текучести в виде трубочек.

IJSER © 2013 http://www.ijser.org

Международный журнал научных и инженерных исследований, том 4, выпуск 10, октябрь 2013 г. 1076

ISSN 2229-5518

Различные углы выброса форсунки из носовой области под углами от 1 до 40 градусов интерпретируются тем, что при увеличении угла увеличивается вихревая составляющая, что означает смешивание Увеличение количества топлива, в свою очередь, снижает выбросы NOx и большее увеличение угла, из-за которого поток касается стенок, что приводит к увеличению выбросов NOx из-за неправильного смешивания. Увеличение количества отверстий привело к более равномерному перемешиванию потока внутри цилиндра.

6.4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

Расходная характеристика форсунки дизельного топлива выполнена при различных углах конусности при постоянном подъеме иглы 0,2 мм. С увеличением углов форсунки закрутка и составляющие завихрения увеличиваются. Угол не должен слишком сильно увеличиваться по мере того, как поток касается стенок цилиндра. Максимально оптимальный угол можно сформулировать только как из угла инжектора, так и из угла, под которым инжектор расположен относительно центральной оси. В будущем анализе оптимальный угол для различных форсунок, расположенных под разными углами, анализируется с помощью трехмерного анализа распыления, т.е. в потоке происходит количество зародышеобразования.0128

6.5 ССЫЛКИ:

[1] Экспериментальный и численный анализ потока топлива в форсунке дизельного двигателя
Martin
Volmajer, Breda Kegl, Ph.D. Научный сотрудник
[2] Влияние давления впрыска на характеристики внутреннего потока диэтилового и диметилового эфира и дизельного топлива в форсунках
thulasi vijayakumar *, rajagopal thundil karuppa raj и
kasianantham nanthagopal
[3] *** , Документация FLUENT v6. 3
[4] 3D-CFD Моделирование потока в сопле и отдельный ряд на входе 9Измерение скорости впрыска 0160 в качестве подготовительных шагов для хвостового анализа многослойных сопел
C. Menne1*, A.
Janssen1, M. Lamping2, T. Körfer2, H.-J. Лаумен2, М. Душ3, Р. Мейзенберг.
[5] М. Лэмпинг, Т. Кёрфер, Х.-Й. Laumen, H. Rohs, S. Pischinger, H. Neises, H. Busch Einfluss deshydrulischen Düsendurchflusses auf das motorische Verhalten bei Pkw-DI-Dieselmotoren 8. Tagung Motorische Verbrennung,
2008.
[6] He Zhixia и Yuan Jianping , «Анализ численного моделирования оптимизации конструкции распылительной форсунки дизельного двигателя», Журнал двигателей внутреннего сгорания, стр. 35–41, 9.0160 2006(1).

• TKS Саи Кришна в настоящее время получает степень бакалавра в области машиностроения с отличием в университете VIT, I ndia , PH-

09159815153. Шури в настоящее время получает степень бакалавра в области машиностроения в Университете VIT, I ndia , PH-

07200244612.