Исследование и разработка электрогидравлической форсунки системы топливоподачи авиационного поршневого двигателя

• Автор: Корытов, Степан Владимирович
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПЕРСПЕКТИВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМ ТОПЛИВОПОДАЧИ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ (ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Основные направления развития авиационных поршневых двигателей ..Л

1.2. Системы топливоподачи поршневых ДВС

1.3. Организация подачи топлива

1.4. Влияние геометрических параметров распылителей на показатели работы

дизелей

Выводы по главе

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПЫЛИТЕЛЯ СИСТЕМЫ ТОПЛИВОПОДАЧИ
2.1. Моделирование конструкции распылителя
2.2. Расчетно-аналитическое определение параметров распиливания топливабЗ Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСПЫЛИТЕЛЯ
3.1. Разработка форсунки топливной системы с импульсным воздействием на
запорный элемент распылителя
3.2. Исследование распыла топлива опытным распылителем
3.3. Исследование продолжительности впрыскивания*форсункой импульсного действия с сопловым аппаратом штифтового типа
3.4. Исследование влияния параметров топливоподачи на характеристики
двигателя при использовании опытных распылителей
3 .5. Обработка экспериментальных данных
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ ТОПЛИВОПОДАЧИ С ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИМИ ФОРСУНКАМИ ИМПУЛЬСНОГО ДЕЙСТВИЯ В СОВРЕМЕННОМ ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИИ
4.1. Применение-метода регулирования проходного сечения при
совершенствовании процесса подачи топлива
4.2. Системы топливоподачи для реализации метода регулирования проходного

сечения распылителя
4.3. Разработка рекомендаций по подбору параметров системы топливоподачи
при установке на поршневой двигатель
Выводы по главе
Заключение
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
В - ширина струи, мм;
CR — аккумуляторная система топливоподачи типа Common Rail di - диаметр внешней окружности опытного распылителя, мм; d2 - диаметр внутренней окружности опытного распылителя, мм; йзо - средний объемный диаметр капель распыленного топлива, мкм; dco - диаметр соплового отверстия, мм;
Fc - силовое воздействие струи, Н;
1р - площадь поперечного сечения распыливающих отверстий, мм3; ge - эффективный удельный расход топлива, г/кВт-ч;
GT - часовой расход топлива, кг/ч; h - ход иглы распылителя, мм;
L - дальнобойность струи топлива, мм;
1Р - длина соплового отверстия распылителя, мм.
Lp - критерий Лапласа;
Мк - крутящий момент двигателя, Н-м; п - частота вращения коленчатого вала двигателя, мин'1;
Ne - эффективная мощность двигателя, кВт;
NOx - оксиды азота;
Рвпр ср ~ среднее давление впрыскивания топлива, МПа;
Рвпр. тач. — максимальное давление впрыскивания топлива, МПа;
Q„ - цикловая подача топлива, мм3;
Re - критерий Рейнольдса;
VT - объемная подача топлива, мм3;
We - критерий Вебера; z - число цилиндров; р - угол раскрытия струи топлива, °; цр- коэффициент расхода топлива; q - степень расширения канала;

предварительного такта величину цикловой подачи во избежание образования окислов азота, необходимо увеличивать умеренными темпами. Для обеспечения нормального сгорания оставшееся количество топлива необходимо впрыснуть с максимальным давлением за малый период времени. Это необходимо для того, чтобы воздействие большого давления происходило как можно быстрее. Завершение процесса впрыскивания должно быть максимально быстрым, чтобы топливо не попадало в горящую смесь под малым давлением.
Данные расхождения обусловлены различными видами исследований. Тем не менее, преимущества непрерывного процесса неоспоримы с точки зрения организации процесса подачи. Это упрощает конструкцию топливной аппаратуры. Прерывание факела во время впрыскивания для подачи топлива за несколько впрысков ведет к значительному уменьшению его дальнобойности, что осложняет подачу топлива в нужную область камеры сгорания, и приводит к различию факелов первого и каждого следующего впрысков [63; 64].
4. Резкая отсечка конца впрыскивания.
Период впрыскивания, должен заканчиваться- при высоких, давлениях топлива, чтобы сохранить требуемую величину коэффициента избытка воздуха на возможно больших расстояниях в камере сгорания от форсунки. В топливных системах,, у которых впрыскивание заканчивается при пониженных давлениях впрыскивания, величина минимальной цикловой подачи ограничивается такими давлениями, при которых топливо не вытекает из отверстий распылителя в виде струек. Если воздействие перепада давления* на вытекающее топливо очень мало, то даже малое количество поданного топлива существенно увеличивает эмиссию твердых частиц. Резкий* спад давлений при отсечке затрудняет посадку иглы на седло и приводит к прорыву газов из камеры сгорания в форсунку. Перспективная топливная* система должна иметь резко заканчивающееся впрыскивание топлива без значительного уменьшения давления при подаче последних порций топлива.