Тепловое состояние и охлаждение форсунок

В общем случае, количество подводимого к распылителю форсунки тепла определяется температурой газов t газ в камере сгорания и величиной площади их соприкосновения с распылителем Fp:

q1 = q2 — q3 Fp αгаз (fгаз — fрасп)

q1 и q2 — количества тепла, передаваемые распылителю через его торцевую 1 и цилиндрическую 2 поверхности (рис. №1), q3 — количество тепла, отводимое с впрыскиваемым топливом, Fp — площадь распылителя, соприкасающаяся с газами. С увеличением Fp количество передаваемого в распылитель тепла растет.

Естественен вывод, что для уменьшения тепловых потоков целесообразно идти на сокращение лобовой и цилиндрической поверхностей распылителя, а также — его бокового зазора в крышке (но не менее 0,5 мм в двигателях средней размерности и 1 мм в более крупных).

В противном случаев при появлении в зазоре нагара не исключены заклинивание и деформации распылителя. Заметим, что зазоры в паре «игла-направляющая» не превышают 5-10 микрон и поэтому даже небольшие деформации в связи с перегревом и последующим расширением распылителя приводят к заклиниванию иглы в направляющей. Кроме того, при температурах свыше 160-180°С на теле иглы образуются лаковые отложения, также способствующие заклиниванию, а сопловые отверстия забиваются коксом.

Рис. 1 Тепловые потоки в распылителе иглы в направляющей
  • αгаз — коэффициент теплоотдачи от газов;
  • tгаз — средняя заменяющая температура газов;
  • tp — температура стенок соплового наконечника.

В целях снижения температур распылителей в малооборотных и среднеоборотных форсированных двигателях ввели охлаждение форсунок, используя для этого воду, масло или топливо. Наиболее эффективным явилось использование воды, что и было реализовано в распылителях двигателей Зульцер RD, RND-a и RND-M-6.

Рекомендуем к прочтению:

Принцип действия ТНВД со смешанным регулированием подачи

ТНВД двигателей

Ноябрь, 28, 2016 330 0
Читайте также