Топливные форсунки рассчитываются на объем топлива, который они могут подать в минуту.Форсунки разрабатываются для подачи определенного количества топлива. Расход топлива обычно измеряется в кубических сантиметрах в минуту и задаётся при определенном давлении топлива в топливной системе. За создание давления в топливной системе отвечают топливный насос и топливный регулятор. Большинство современных насосов создает давление примерно 3 бара при нормальных условиях. Многие производители форсунок рассчитывают форсунки 28239295 именно на это давление.
Производители топливных форсунок при продаже заявляют, какое количество топлива будет подавать форсунка в единицу времени. Эти данные подразумевают 100% рабочих циклов, т. е. форсунка будет подавать такое количество топлива, если будет постоянно открыта. К сожалению, большинство топливных форсунок не могут работать в рабочем цикле больше 90%. Это вызвано тем, что требуется время на закрытие и период между импульсами. Чем больше время, при котором форсунка открыта, тем ее работа менее надежна.
Длительность импульса - период времени открытия форсунки, измеряется в секундах. Рабочий цикл определяется, как действительное время длительности импульса, деленное на теоретическое время, в течение которого топливная форсунка остается открытой на протяжении двух полных оборотов коленчатого вала.
Для спортивных двигателей рекомендуется использовать топливные форсунки с запасом производительности. Рекомендуется не превышать длительность рабочего цикла в 80 - 85 %. Если требуется большее время открытия форсунок, желательно заменить их на более производительные.
Как подобрать производительность форсунок.
При выборе производительности форсунок используется показатель удельной эффективности расхода топлива (BSFC). Его величина равна отношению количества топлива, которое потребляет двигатель к производимой им мощности. Показатель BSFC - мера расхода топлива при работе двигателя на тормозном стенде при конкретной мощности.
BSFC измеряется в единицах массы топлива, которое расходуется в час на единицу вырабатываемой мощности (кг/кВт*ч). Для двигателей с турбонаддувом значения BSFC находятся в интервале между 0,309 и 0,401 кг/кВт*ч.
Зная величину BSFC и величину мощности, которую хотим получить, возможно рассчитать производительность топливной форсунки, которая обеспечит топливом двигатель такой мощности.
Величина топливоподачи (кг/час) = (BSFC * Мощность) / (рабочий цикл * число форсунок)
Пример
Вводные данные:
Двигатель внутреннего сгорания с турбонаддувом
Количество цилиндров - 4
Мощность 140 л.с (102,97 кВт)
Количество форсунок на цилиндр - 1
Рабочий цикл топливных форсунок - 85%
BSFC - 0,310 кг/кВт*ч
Величина топливоподачи = (0,310 * 102,97) / (0,85 * 4) = 9.39 кг/час
Учитывая, что удельный вес топлива (бензин) составляет 0.8кг/литр, расход топлива будет составлять 9,39/0,8=11,74 л/ч (литров в час).
Зная, что 1л - это 1000 куб/см, мы можем подсчитать необходимую производительность форсунок для обеспечения данной топливоподачи:
11,74*1000/60=195,7 куб/см.
Давление топлива в топливоподаче.
Производители форсунок обычно рассчитывают на давлении впрыска топлива 3 бара. За давление в рампе отвечает топливный регулятор. Увеличивая или уменьшая давление в топливной рампе, изменяем расход топлива через форсунку (производительность). Самый простой способ увеличения производительности форсунки - это повышение давления топлива в рампе (топливной магистрали). Вот так выглядит формула зависимости производительности форсунки от давления в топливной магистрали.
Новое давление в рампе = прежнее давление в рампе * (новая производительность форсунок / прежняя производительность форсунок) возведенное в квадрат.
Например, если нам нужно увеличить производительность форсунок от 195 куб. см до 230 куб. см, то давление в топливной магистрали должно увеличиться с 3 бар до следующей величины:
Новое давление в рампе = (230/195) возведенная в квадрат * 3 = 4,14 бара.
Из формулы можно вывести следующую зависимость, для увеличения производительности топливных форсунок в два раза необходимо увеличить давление топлива в рампе в четыре раза. Увеличение давления в топливной рампе в четыре раза может выдержать далеко не каждый топливный насос, помимо высокого давления насос должен обеспечить подачу топлива в два раза больше. Для увеличения подачи топлива предпочтителен куда более рациональный способ - это замена топливных форсунок на более производительные.
В большинстве случаев не рекомендуется увеличивать давления топлива в рампе больше 4,5 бар, в противном случае процесс открытия и закрытия топливных форсунок может нарушиться. Увеличение производительности форсунок путем поднятия давления в рампе приводит к изменению факела распыла топлива. Изменение факела распыла может отрицательно сказаться на смесеобразовании в двигателе. При использовании топливных форсунок очень большой производительности могут возникнуть проблемы при регулировании холостого хода и настройке всей подачи топлива.
