Диагностика процесса топливоподачи в цилиндры дизеля по осциллограмме

Одной из основных характеристик, определяющих технико-экономические показатели, является зависимость изменения давления газа в цилиндрах дизеля в процессе сгорания топлива и газообмена от угла поворота коленчатого вала. Качество процесса сгорания топлива обычно оценивают по величине амплитудно-фазовых параметров на отдельных этапах, а также величиной среднего индикаторного давления. Характер протекания процесса сгорания и индикаторная мощность дизеля в значительной степени зависят от закона подачи и качества распыления топлива. При этом продолжительность и давление впрыскивания имеют доминирующее значение. Последние зависят от точности проведения регулировочных операций, а также от технического состояния отдельных деталей топливной аппаратуры.

Таким образом, качество протекания процесса впрыскивания и техническое состояние деталей топливной аппаратуры могут быть оценены по таким параметрам, как угол опережения подачи топлива и продолжительность впрыскивания, максимальное и среднее давление впрыскивания, фактор динамичности цикла, равный отношению количества топлива, подаваемого в цилиндры дизеля за период задержки самовоспламенения к цикловой подаче топлива и др. Эти параметры в условиях эксплуатации колеблются в весьма широких пределах, иногда значительно превышающих допустимые значения, поэтому их нужно периодически проверять и при необходимости регулировать.

Рассмотрим влияние параметров процесса впрыскивания топлива на процесс сгорания с помощью развернутой по времени (углу поворота коленчатого вала )индикаторной диаграммы и давления газов Р_цв рабочем цилиндре и совмещенных с ней зависимостей давления топлива в насосе Р_н, в камере под иглой форсунки и хода иглы распылителя h_u(рис.20).

Точка 0 соответствует моменту начала повышения давления в надплунжерной.
полости топливного насоса высокого давления (момент перекрытия всасывающего окна гильзы верхней кромкой плунжера), т.е. геометрическому началу подачи топлива. Точка 1 соответствует моменту начала повышения давления в подигольной полости распылителя форсунки (рис.20, б).

Точка 2 соответствует началу подъема иглы форсунки, т.е. действительному началу впрыскивания топлива в цилиндр при давлении в подигольной полости форсунки Р_о.ф(рис.20, г).

Точка 3 соответствует положению поршня в верхней мертвой точке.

В точке 4 произошла отсечка топлива, т.е. начало открытия отсечного окна гильзы отсечной кромкой плунжера.

В точке 5 начинается посадка иглы форсунки при давлении в подигольной полости Р_з.ф.

В точке 6 игла форсунки садится на седло и заканчивается процесс впрыскивания топлива в цилиндр продолжительностью (продолжительность действительной подачи).

Подвпрыскивание (дополнительное впрыскивание ) возможно за счет отраженной волны давления топлива после посадки иглы распылителя.

Из диаграмм видно, что действительные фазы

характеристики впрыскивания отличаются от геометрических за счет сжимаемости топлива и упругости топливопровода, гидродинамических колебаний в топливопроводе высокого давления, дросселирования при всасывании и перепуске и др.

Геометрический угол опережения подачи топлива соответствует периоду от точки 0 до ВМТ поршня (точка 3).

Действительный угол опережения подачи топлива соответствует периоду от точки 2 (начало подъема иглы форсунки) до ВМТ поршня (точка 3).

При настройке топливной аппаратуры на стендах регулируют геометрический угол опережения подачи топлива насосом высокого давления и давление начала подъема иглы форсунки Р_о.ф.

Рис. 20. индикаторная диаграмма и изменение давления топлива по углу поворота коленчатого вала дизеля:

а – давление газов в цилиндре дизеля; б – давление топлива у ТНВД;

в - давление топлива у форсунки; г – ход иглы распылителя.