Правильная установка дифференциального расходомера типа Eurosens Delta не приводит к каким-либо изменениям в работе дизельного двигателя ввиду неизменной системы топливоподачи. Нарушения в работе двигателя могут произойти в том случае, если присоединительные элементы (штуцеры, шланги) создают избыточное гидравлическое сопротивление — при установке камеры подачи на стороне всасывания. Для выбора правильной схемы установки консультируйтесь с нашей технической поддержкой.

Более сложным является влияние однокамерного расходомера, установленного с изменением схемы топливоподачи.
Наиболее популярной схемой установки является установка расходомера после фильтра тонкой очистки.

Возможные факторы, влияющие на работу двигателя:

A. Гидравлическое сопротивление расходомера. Им можно пренебречь, так как поток топлива через расходомер минимален и равен потреблению топлива двигателем.
Б. Изменение температуры топлива.
В. Колебания давления топлива во впускной полости ТНВД.

Дизельное топливо всегда содержит растворенный воздух, объем которого зависит от давления в магистрали и температуры топлива. Увеличение температуры топлива приводит к увеличению объема воздушной фазы, а также увеличению сжимаемости топлива. Чем больше сжимаемость, тем меньше закон движения плунжера влияет на характеристику впрыска. Коэффициент сжимаемости увеличивается с ростом температуры, уменьшением давления и плотности топлива. Таким образом, рост температуры топлива — существенный отрицательный фактор, снижающий давление впрыска топлива.
Как правило, оптимальным режимом работы ТНВД считается диапазон температур топлива в 25-45 градусов. Например, мощность и крутящий момент дизелей Минского моторного завода заявлены при температуре топлива 33-38 градусов [1].
Согласно источника [2], при рядовых условиях дизельное топливо нагревается от 20…40 °С до 70…100 °С, двигаясь к соплам распылителя. То есть, происходит увеличение температуры на 50…60 °С. Это увеличивает сжимаемость на 25 % и уменьшает вязкость в 2,5 раза, что отрицательно влияет на процесс подачи топлива.
Известно,что, например, при давлении топливоподачи 146 МПа и подогреве топливопроводов высокого давления до 65 °С доля повышения температуры топлива от сжатия составляет около 40 % и около 60 % составляет доля подогрева от стенок [3].
Изменение схемы топливоподачи приводит к повышению температуры ТНВД примерно на 15 градусов. Но как было показано в [2] еще более существенный нагрев топлива происходит позже — при сжатии топлива и передаче его к форсункам через нагретые поверхности трубок. Таким образом, среди факторов, вызывающих нагрев топлива в ТНВД можно выделить основные :
1. Температурный режим работы двигателя
2. Вопросы теплообмена в подкапотном пространстве.
3. Сжатие топлива внутри ТНВД
дополнительный нагрев и изменение схемы топливоподачи является второстепенным фактором. Тем не менее, на высоконагруженные двигатели мы рекомендуем установку дифференциальных расходомеров. При установке однокамерного расходомера типа Eurosens Direct RS(CAN) в составе системы мониторинга за температурой топлива, протекающего через расходомер, можно следить удаленно. Если значение температуры превышает 70 градусов — рекомендуем изменить местоположение расходомера для охлаждения топлива по пути к расходомеру и обратно.

Расчетные исследования, проведенные в работе [4] показали, что основной причиной возникновения пульсаций давления в полости ТНВД является вытеснение топлива плунжером ТНВД в начале и в конце процесса через всасывающие и отсечные отверстия. Дополнительный кратковременный импульс сообщается потоком топлива, вытесняющим в период отсечки из нагнетательного топливопровода высокого давления. Результаты показали, что изменение давления в топливном канале ТНВД вызывает существенное изменение цикловой подачи топлива и увеличивает неравномерность подачи топлива по секциям. Уменьшение цикловой подачи топлива и увеличение неравномерности подачи по секциям на 8%, при уменьшении давления в топливном канале ТНВД, вызывается появлением в полости наполнения зон разрыва сплошности потока топлива и образованием топливовоздушной эмульсии. Увеличение давления в топливном канале ведет к увеличению цикловой подачи топлива и неравномерности подачи по секциям ТНВД на 6%, вследствие повышения амплитуды колебательного процесса. Колебания давления в топливном канале ТНВД оказывают существенное влияние на величину межцикловой неравномерности на номинальном режиме может достигать до 8…10%. Разумеется, это не означает, что расход топлива вырастет на 8…10%. Речь в данном случае идет об изменении мощности либо расхода топлива на доли процента.
Стоит отметить, что речь шла о двигателе штатной конструкции. Переделка схемы топливоподачи для установки однокамерного расходомера по схеме «на давление» не вносит существенных изменений до тех пор, пока перепускной клапан (установленный до расходомера) постоянно связан с полостью ТНВД. Это касается расходомеров Eurosens Direct PN, Direct RS, Direct CAN — не требующих установки обратного клапана на выходе расходомера.
Установка обратного клапана (модели Direct PH, а также множество других датчиков расхода топлива, представленных на рынке, разрывает связь полости ТНВД с разгрузочным (перепускным) клапаном, что может привести к сильным всплескам давления (как положительным так и отрицательным) в канале ТНВД, что в свою очередь приведет к неравномерности впрыска топлива в цилиндры и падению удельной мощности.

Таким образом, установка расходомера по схеме «на давление» может привести к изменению параметров мощности и расхода топлива на величину до 1-2%, при этом рост расхода топлива может сопровождаться ростом мощности. Для минимизации последствий установки рекомендуем выбирать расходомеры, не требующие установки обратного клапана.

 

1. Дизели Д-245.7Е4, Д-245.9Е4, Д-245.35Е4 РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ 245Е4‐0000100 РЭ
2. Грехов Л.В. Топливная аппаратура и системы управления дизелей: учебник для вузов/Л.В. Грехов, Н.А. Иващенко, В. А. Марков. – М.: Легион–Автодата, 2004. – 344 с.
3. Таусенев Е.М. Проблема саморазогрева топлива в дизелях//Материалы всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности механизации сельскохозяйственного производства». Сборник научных трудов. Чебоксары: ФГБОУ ВПО ЧГСХА, 2011. С. 199-203.
4. Текуев Алий Тахирович. Оптимизация параметров топливной системы низкого давления тракторных дизелей. Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.