Дослідження впливу експлуатаційних факторів на параметри акумуляторної системи подачі палива CR двигунів RT-FLEX
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
Наведено результати розрахункового дослідження впливу експлуатаційних факторів на процес подачі палива акумуляторною системою CR двигунів RT-flex. У моделі, використаній при дослідженні паливопостачання в акумуляторній системі, описані процеси, що відбуваються в усіх її основних елементах. В якості акумулятора розглядається джерело постійного тиску. Найбільш детально аналізується робота блоку управління уприскуванням, що визначає процеси в системі високого тиску. Ретельно представлені форсунки, елементи яких повністю відповідають реальній конструкції. Розглянуто зміну основних характеристик упорскування при змінних значеннях температури нагріву палива, його в'язкості, тиску в акумуляторі та тиску підйому голки форсунки. Найсуттєвішим впливом є в'язкість і тиск в акумуляторі. Збільшення в'язкості (зниження температури нагріву) призводить до значного зменшення циклічної подачі палива і зменшення ходу дозувального поршня (ДП) при постійних фазах подачі палива. Циклова подача палива збільшується при температурі від 500 С до 90-1100 С з 0,013 до 0,022 кг − у 1,69 рази. Очевидно, що визначальним фактором у цій залежності є хід поршня-дозатора блока управління уприскуванням. Цей показник змінюється близько, збільшуючись у тому ж діапазоні від 7,4 до 10,5-10,8 мм. Додатковою інформацією про хід ДП є швидкість його руху. У прямому (робочому, нагнітаючому) такті вона зростає з підвищенням температури в зазначеному вище діапазоні від 0,135 до 0,244 м/с. Що стосується тиску палива в форсунці, то тут вплив температури незначний. Він зменшується від 610 до 600 бар − менше ніж на 2 % (у співвідношенні 1,016). Ця закономірність свідчить про вирішальний вплив гідравлічного опору елементів тракту високого тиску на тиск розпилювачі. Подібним чином змінюються параметри вприскування зі зниженням тиску в гідроакумуляторі. Одним з робочих параметрів системи подачі палива є тиск відкриття форсунки, який залежить від зусилля пружини. Щоб оцінити вплив тиску підйому голки форсунки, процес впорскування моделювався при різних тисках затягування пружини. Діапазон зміни становив 300-450 бар при номінальному значенні 375 бар. Немає помітного впливу на характеристики ін'єкції. Зміна циклової подачі не перевищує 3,2 %; різниця в ході ДП у межах діапазону становить 2,2 %, а швидкість ДП залишається в межах 1,8 %. Тиск у каналі сопла залишається незмінним.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Посилання
2. Shen Haosheng. Visualization Simulation Research of Fuel Common Rail System of Marine Intelligent Diesel Engine / Shen Haosheng, Zhang Jundong, Cao Hui // Information Technology Journal. 2014. − 13 (9). − 1648-1655.
3. Tomi R. Diagnostics and Identification of Injection Duration of Common Rail Diesel Injectors/ R. Tomi Krogerus, J. Kalevi Huhtala // Open Engineering, 2018. − V. 8. – P.1-6. DOI: https://doi.org/10.1515/eng-2018-0001
4. Gill J.A Study of Small HSDI Diesel Engine Fuel Injection Equipment Faults Using Acoustic Emission / J. Gill, R. Reuben, J. Steel, M. Scaife, J. Asquith // Journal of Acoustic Emission. − 2000. 13. − P.211-216.
5. Hoffmann 0. Common Rail Diesel Injectors with Nozzle Wear: Modeling and State Estimation/ 0. Hoffmann, S. Han, D. Rixen // SAE Technical Paper. − 2017-01-0543. 2017.
6. Satкоski C. Cycle-to-cycle Estimation and Control of Multiple Pulse Profiles for a Piezoelectric Fuel Injector / C. Satкоski, N. Ruikar, S. Biggs, G. Shaver // American Control Conference on O'Farrell Street. – San Francisco, CA, USA. June 29 - July 01.2011. − P. 965-972.
7. Satkoski C. Piezoelectric Fuel Injection: Pulse-to-Pulse Coupling and Flow Rate Estimation / C. Satkoski, G. Shaver // IEEE/ASME Transaction on Mechatronics. − 2011(16). – P. 627-642.
8. Baur R. Estimation of Fuel Properties in a Common Rail Injection System by Unscented Kalman Filtering / R. Baur, Q. Zhao, J.В. lath, F. Kallage, M. Sthuttalbers, and C. Bohn // IEEE Conference on Control Applications (CCA). − Antibes, France. October 8-10. − 2014. – P. 2040-2047.
9. Akiyama H. Precise Fuel Control of Diesel Common-Rail System by Using OFEM / H. Akiyama, H. Vuasa, Α. Kato, T. Saiki et al // SAE Technical Paper. − 2010-01-0876, 2010.
10. Isermann R. Model-Based Fault Detection and Diagnosis for Common-Rail Injections Systems/ R. Isermann, S. Clever // MTZ. 2010(22).− P. 344-349.
11. Payri F. Injection Diagnosis through Common-Rail Pressure Measurement / F. Payri, J. Lujan, C. Guardiola, G. Rizzoni // Proceedings of the Mechanical Engineering, Part D: journal of Automobile Engineering. − 2006 (220). − P. 347-357.
12. Marker J. Potential of IN SITU Closed-Loop Control of Fuel Injection in Large LFO Engines / J. Marker, M. Willmann // Proceedings of 15th Conference of the Working Process of the Internal Combustion Engine. − Graz, Austria, September 24-25, 2015. – P. 393-402.