Топливоподающая система для дизеля с управлением давлением впрыскивания
5
Уравнение объемного баланса для кармана распылителя
1
2
2
ц
2
сж 2
2
2
( )
( )
( )
( )
.
b
p
f
p t
p t
f
p t
p
dp t
dt
V
(2)
В уравнениях (1), (2):
t
— время; α
сж
— коэффициент сжимаемо-
сти топлива;
р
1
(
t
) — давление в камере высокого давления;
V
1
— объ-
ем камеры высокого давления при полностью поднятом плунжере;
ρ — плотность топлива; (μ
f
)
b
, (μ
f
)
КРД
, (μ
f
)
р
— эффективные проход-
ное сечения соответственно канала, соединяющего насос с карманом
распылителя, пьезоэлектрического КРД регулирования давления и
распыливающих отверстий;
v
пл
,
f
пл
— соответственно скорость и
площадь поперечного сечения плунжера;
р
2
— давление в кармане
распылителя;
V
2
— объем кармана распылителя;
р
ЛНД
,
р
ц
— давление
соответственно в линии низкого давления (ЛНД) и в цилиндре.
В уравнении (1) первое слагаемое
v
пл
f
пл
характеризует объемную ско-
рость выталкивания топлива плунжером насоса. Для известных насо-
сов-форсунок эта величина непостоянная, поэтому горизонтальные
участки на кривой давления при неизменных остальных коэффици-
ентах уравнения получить нереально.
Все члены, входящие в систему уравнений (1), (2), согласно при-
нятым допущениям, постоянны, кроме давлений и времени. Знамена-
тели правых частей уравнений принимают очень низкие значения,
которые на несколько порядков меньше, чем числители. Следова-
тельно, числитель уравнения (1) изменяется существенно быстрее,
чем знаменатель, поэтому на малом отрезке времени можно принять
допущение, что знаменатель за время переходного процесса не изме-
няется. Таким образом, это система обыкновенных дифференциаль-
ных уравнений первого порядка, решением которого является экспо-
нента, т. е. после короткого переходного процесса давление стано-
вится практически постоянным, и образуется необходимый нам
горизонтальный участок.
Анализ системы уравнений (1), (2) показывает, что значение
установившегося давления можно изменять за счет изменения пло-
щади сечения КРД (μ
f
)
КРД
.
Известно, что удлинение пьезоэлектрического актюатора практиче-
ски пропорционально подаваемому напряжению. Поэтому можно изме-
нять проходное сечение КРД пропорционально напряжению и тем са-
мым изменять давление в камере высокого давления (см. рис. 3).
