Разработка дизельных двигателей с перспективными энергетическими и экологическими параметрами требует разработки принципов организации процессов топливоподачи, распыливания топлива и смесеобразования. Достижение требуемых показателей токсичности отработавших газов (ОГ) транспортных дизелей возможно лишь при использовании современных систем топливоподачи. От конструктивных особенностей этих систем и их параметров зависят также показатели топливной экономичности дизеля, его мощностные, динамические и пусковые качества.
В связи с этим важными задачами, стоящими перед двигателестроителями, являются обеспечение давления впрыска до 200 МПа и выше [3; 5; 6], а также регулирование формы переднего фронта характеристики впрыскивания [2; 4] и организация равномерного распределения топлива по объему камеры сгорания [1].
Эти функции реализуются при использовании аккумуляторной системы топливоподачи типа Common-Rail (или CR), которой функции получения высоких давлений впрыскивания возложены на топливный насос высокого давления (ТНВД), а функции формирования требуемой характеристики впрыскивания — на электронно управляемую форсунку [2; 7; 8]. При этом ТНВД подает топливо в аккумулятор системы CR, который соединен с форсунками короткими топливопроводами. Это позволяет повысить давление впрыскивания и уменьшить влияние волновых явлений в упомянутых топливопроводах высокого давления на процесс впрыска топлива, в том числе и при многоступенчатом впрыскивании.
Требуемый закон впрыскивания топлива на каждом режиме работы дизельного двигателя формируется изменением длительности управляющего импульса на электронно управляемую форсунку и регулированием давления в топливном аккумуляторе.
Представленные ниже материалы основаны на экспериментальных данных, полученных в РУДН, а также на расчетных данных, полученных с использованием математических моделей, разработанных в МАДИ и МГТУ им. Н.Э. Баумана. Эксперименты проводились на моторной установке с одноцилиндровым дизелем. Эта одноцилиндровая установка создана на базе дизельного двигателя серия K9K фирмы Renault (Франция). Это семейство рядных четырехцилиндровых дизельных двигателей с 16 клапанами (по четыре на каждый цилиндр) с общим рабочим объемом iVh oколо 1,4 л, устанавливаемых на такие модели автомобилей, как Renault Logan и др. Установка была оснащена топливной аппаратурой аккумуляторного типа Common-Rail. В ходе исследований были проведены испытания различных способов подачи топлива в камеру сгорания дизеля. В частности, применялись несколько предварительных впрыскиваний топлива по отношению к основному впрыскиванию с вариацией углов впрыскивания, давлений впрыскивания и угловых интервалов между предвпрыскиваниями и основным впрыскиванием.