В данной статье описан разработанный автором устройство для определения характеристики впрыска и произведен гидродинамический расчет в среде Solidworks Flow Simulation.
Ключевые слова: устройство, модель, датчик, характеристика впрыска.
В развитых странах ведутся регулярные работы по ужесточению норм выбросов вредных веществ транспортными средствами.
Для обеспечение установленных законодательством норм выбросов вредных веществ на современных топливоподающих системах, с электронной системой управления впрыском топлива достигается не только управлением количеством впрыскиваемого топлива, но и характеристикой топливоподачи. Однако современное диагностическое оборудование не позволяет быстро и качественно фиксировать закон подачи топлива форсункой. Для устранения указанных недостатков на кафедре Автомобили и машинно-тракторные комплексы Башкирского ГАУ была спроектирована экспериментальная установка для оценки показателей работы топливоподающей системы дизеля с возможностью фиксации характеристики впрыскивания и методика его использования.
Перед началом сборки и проектирования измерительной экспрементальной установки были проведены теоретические расчеты в специализированной программной среде Solidworks. Для исследования нестационарного течения жидкости в проектируемом устройстве был выбрана CAD система SolidWorks Flow Simulation, которая поддерживает симуляцию низкоскоростных и сверхзвуковых потоков, обеспечивая параллельное проектирование.
Данная экспериментальная установка работает следующим образом: после фиксаций форсунки в адаптер, на форсунку подается управляющий сигнал, при впрыске тензометрический датчик давления регистрирует изменения давления в канале, после прохождений волны давления по трубке изменения регистрируются тензометрическим датчиком давления 5, ресивер 2 служит для устранения эффекта обратной волны. Полученные данных с двух тензометрических датчиков давления накладываются и усредняются для увеличения достоверности полученных характеристик впрыска.
Рис. 1 3D модель установки для определения характеристики впрыскивания: 1- устройство противодавлению впрыска; 2- ресивер; 3-адаптер регистраций волны; 4-топливопровод спиральной формы; 5-адаптер впрыска;6-стойка
Для определения скорости распространения волны давления внутри полости адаптера впрыска устройство определения характеристики впрыска произведем гидродинамический расчет в среде Solidworks Flow Simulation, ниже представлена расчетная область модели и граничные условия (Рисунок 3).
Рис. 3. Граничные условия адаптера впрыска
Давление впрыска форсунки 50 МПа,частота впрысков 18 Гц, противодавление среды 100 кПа
Рис. 4. Карта результатов а-давления; б-скорости движения жидкости
Из карты результатов скорости движения внутри полости адаптера видно что, максимальная скорость движения при подаче 40
Рис. 5. График зависимости скорости при подачах топлива с частой 18 Гц.
Литература:
- Габитов И. И., Неговора А. В., Магафуров Р. Ж., Самиков Р. Ф. Устройство для определения характеристики впрыскивания Патент на полезную модель RU 190615 U1, 04.07.2019.
- Неговора А. В., Магафуров Р. Ж., Нигматуллин Ш. Ф., Самиков Р. Ф. Программа для обработки полученных данных с устройства для определения характеристики впрыскивания дизельных форсунок
- Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2019663873
- Басов К. А. ANSYS для конструкторов / К. А. Басов. — М.: ДМК Пресс, 2009. -248 c.
- Chanson H. Hydraulic Engineering in the 21st Century: Where to? Journal of Hydraulic Research, 2007, vol. 45, no. 3, pp. 291–301.
