Исследование впрыска топлива в системе Common Rail на уникальной научной установке «Впрыск»



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Приведено описание уникальной научной установки «Впрыск» для экспериментальных исследований динамики развития топливных факелов при различных условиях впрыскивания в камеру постоянного объема. Установка оборудована системами топливоподачи типа Common Rail с регулируемым давлением топлива, подачи сжатого воздуха из баллона, продувки камеры постоянного объема, управления стендом, регистрации управляющих импульсов, а также высокоскоростной видеосъемкой процессов внутри камеры. С помощью контроллера-синхронизатора задавались моменты начала и окончания электрического импульса управления электромагнитной форсункой, одновременной видеосъемки на цветную высокоскоростную видеокамеру Photron FASTCAM SA-X 2 и записи осциллограмм на цифровом осциллографе Tektronix TDS -2014 С . Продолжительность электрического импульса управления форсункой задавалась от 0,5 мс до 3,0 мс. Давление в топливной рампе задавалось от 100 МПа до 165 МПа. Фактические моменты начала и окончания впрыска топлива определялись по результатам видеосъемки и отсчитывались от ее начала. Задержки начала и окончания впрыска определялись по сопоставлению результатов видеосъемки с регистрацией электрических импульсов управления форсункой на осциллографе. Динамика изменения длины и угла конуса топливных факелов определялись измерением контуров видимых частей факелов на фоторегистрациях. Задержки начала и окончания впрыска топлива практически на всех исследованных режимах составили 0,3 мс и 1,0 мс соответственно. В результате продолжительность процесса впрыска топлива как правило на 0,7 мс превышала продолжительность управляющего импульса. В начале впрыска в течение 0,5 мс скорость движения вершин топливных факелов составляла 35…50 м/с в зависимости от давления, затем она снижалась до 31…38 м/с. Установлено, что при увеличении давления в топливной рампе от 100 МПа до 165 МПа углы конусов топливных факелов уменьшаются от 20º…22º до 17,5º…18,5º, то есть в среднем на 15 %.

Об авторах

В. Г Камалтдинов

Южно-Уральский государственный университет

Email: vkamaltdinov@yandex.ru
д.т.н.

В. А Марков

МГТУ им. Н.Э. Баумана

д.т.н.

И. О Лысов

Южно-Уральский государственный университет

А. Е Попов

Южно-Уральский государственный университет

к.т.н.

А. Е Смолий

Южно-Уральский государственный университет

Список литературы

  1. Musculus M.P.B., Miles P.C., Pickett L.M. Conceptual models for partially premixed low-temperature diesel combustion // Progress in Energy and Combustion Science. 2013. P. 246-283.
  2. Seykens X.L.J., Somers L.M.T., Baert R.S.G. Detailed modeling of common rail fuel injection process // MECCA. 2005. № 3(2-3). P. 30-39.
  3. Postrioti L, Buitoni G, Pesce FC, Ciaravino C. Zeuch method-based injection rate analysis of a common-rail system operated with advanced injection strategies // Fuel. 2014. Vol. 128. P. 188-198.
  4. Ульрих С.А., Чертищев В.В., Сеначин П.К. Моделирование геометрических и динамических параметров топливной струи при впрыске в камеру сгорания дизеля на основе эксперимента в бомбе // Известия ВолгГТУ. 2013. № 12(115). С. 64-67.
  5. Еськов А.В., Кирюшин И.И. Использование высокоскоростной цифровой камеры для изучения динамики длины струи распыленного топлива // Вестник ЮГУ. 2014. № 2(33). С. 29-31.
  6. Еськов А.В., Кулманаков С.П., Кирюшин И.И. Динамика яркостных зон топливной струи из видеозаписи // Известия АлтГУ. 2015. № 1(85). С. 26-30.
  7. Brusiani F, Falfari S, Pelloni P. Influence of the Diesel Injector Hole Geometry on the Flow Conditions Emerging from the Nozzle // Energy Procedia. 2014. Vol. 45. P. 749-758.
  8. Luo X, Wang S, de Jager B, Frank W. Cylinder pressurebased combustion control with multi-pulse fuel injection // IFAC-Papers OnLine. 2015. Vol. 48(15). P. 181-186. doi: 10.1016/j.ifacol.2015.10.026.
  9. Herfatmanesh MR, Pin Lu, Mohammadreza AA, Hua Zhao. Experimental investigation into the effects of two-stage injection on fuel injection quantity, combustion and emissions in a high-speed optical common rail diesel engine // Fuel. 2013. Vol. 109. P. 137-147.
  10. Klein-Douwel RJH, Frijters PJM, Somers LMT, de Boer WA, Baert RSG. Macroscopic diesel fuel spray shadowgraphy using high speed digital imaging in a high-pressure cell // Fuel. 2007. Vol. 86(12-13). P. 1994-2007.
  11. Wang Z, Xu H, Jiang C, Wyszynski ML. Experimental study on microscopic and macroscopic characteristics of diesel spray with split injection // Fuel. 2016. Vol. 174. P. 140-152.
  12. Eagle WE, Morris SB, Wooldridge MS. High-speed imaging of transient diesel spray behavior during high-pressure injection of a multi-hole fuel injector // Fuel. 2014. Vol. 116. P. 299-309.
  13. Впрыск: уникальная научная установка. Режим доступа: https://sites.susu.ru/inject/.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Камалтдинов В.Г., Марков В.А., Лысов И.О., Попов А.Е., Смолий А.Е., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).