Расчет форсунки для впрыска бензина

Исходные данные: N_e= 50 кВт - номинальная мощность двигателя при частоте вращения 5600 мин^-1;

g_e = 0,27 кг/(кВт·ч) - удельный расход топлива;

_б = 750 кг/м³ - плотность бензина;

ΔР = 5·10⁵ МПа – давление топлива в аккумуляторе (давление впрыска топлива);

S = 80 мм - ход поршня;

D = 78 мм - диаметр поршня.

1. Рабочий объем одного цилиндра равен:

. (1)

2. Часовой расход топлива определяем по формуле:

. (2)

3. Из уравнения состояния газа (уравнение Клапейрона-Менделеева).

(3)

Находим количество воздуха, входящее в один цилиндр за такт впуска при атмосферных условиях: (4)

где: P = 1·10⁵ Па - атмосферное давление;

V = 0,382 л – рабочий объем одного цилиндра;

R = 287Дж/(кг·К) – газовая постоянная для воздуха;

Т = 293 К – температура воздуха.

4. Для нормального сгорания топлива необходимо обеспечить α = 1. Для сгорания 1 кг топлива необходимо 15 кг воздуха.

5. При α = 1 массовое количество топлива за впрыск в граммах и объемное в миллиметрах кубических находим из выражения:

. (5)

6. Процесс впуска топлива у 4-х тактного двигателя соответствует 180° угла поворота коленчатого вала. Считаем, что на номинальном режиме впрыск топлива форсункой продолжается 180⁰. Угол поворота коленчатого вала связан с частотой вращения и временем формулой:

(6)

7. Откуда время на впрыск:

(7)

8. Скорость истечения топлива: (36500 мм/с.). При коэффициенте расхода 0,7 действительная скорость истечения будет равна 25,5 м/с.

9. Объем впрыснутого топлива за время t находится из выражения:

, откуда: (9)

10. Площадь сечения отверстия в форсунке:

(10)

11. Определяем кольцевое сечение на выходе из форсунки, используя выражение:

, (11)

12. Откуда диаметр отверстия распылителя:

, (12)

где d_ш =1мм ̶ диаметр штифта форсунки.

Площадь кольцевая на выходе из форсунки равна π·d_ш, умноженная на радиальный зазор, равный 0,037мм и соответствует 0,123 мм². Радиальный зазор равен 37,5 мкм. При диаметре штифта иглы 1 мм диаметр отверстия будет равен 1,075 мм. Один мм соответствует 1000 мкм.

13. Откуда радиальный зазор между штифтом и отверстием распылителя составит:

При изготовлении форсунки отклонения диаметра штифта и отверстия не превышают 3 мкм.

Дата добавления: 2017-02-01