Как это всё работает? Гидравлика

Первой важной характеристикой является статическая производительность (она же - статическая точка, она же - статическая проливка, она же – статика). Форсунку открывают полностью и долго льют в мерную банку, засекая время. Делят объем на время, получают производительность в см3/мин (при рабочем давлении). Вообще-то, по-хорошему, больше интересует не объемная, а массовая доля, т.к. двигатель «понимает» именно массовую подачу (т.е. количество молекул). Именно так и поступают на фирмах-производителях, меряют в г/мин. Но форсунка – объемный дозатор, по определению. Возникают проблемы температуры, плотности топлива, методов измерения. Поэтому «в простонародье» используют всё-таки объемные доли.

Статическая производительность зависит от перепада давлений на входе/выходе форсунки, сечения и формы жиклёра, вязкости топлива и т.д. Кстати, о форме жиклёра. Производители используют разные формы жиклёров: кольцевой, с различным количеством отверстий. Исходящее из форсунки топливо может распыляться или формироваться в плотную струю (струи). Изготавливая пылящую форсунку, производители проводят множество испытаний в поисках оптимизации формы факела и качества распыла. Поэтому высказываемые в частных дискуссиях мнения на тему «6-дырочный распылитель лучше кольцевого (или наоборот)» являются не более, чем частными. Следующий параметр, определяющий вместе со статической производительностью проливочную характеристику ЭМФ, - это производительность динамическая (она же – динамическая точка, она же – динамика, она же – контрольная точка). На форсунку подают серию импульсов с заданным периодом Т (обычно 10 мс, т.е. частота импульсов 100 Гц) и заданной (контрольной) длительностью τ. Контрольную длительность обычно выбирают где-то похожей на импульс холостого хода того мотора, для которого наша ЭМФ предназначена. Топливо собирают в ту же мерную емкость, делят объем (или массу, см. выше) на количество поданных импульсов и получают динамическую производительность в мм3/цикл (мг/цикл). Если исследования более углубленные, то проверяют производительность во многих точках, получая проливочную характеристику ЭМФ. Как мы видим из рисунка, на большей части своей характеристики зависимость цикловой подачи от длительности импульса линейная, но в начале и конце графика причудливо изгибается.

Почему так происходит, рассмотрим в следующей главе. Для форсунки известной конструкции достаточно 2-х точек: статики и динамики. Наносим на график статику, точку В (очевидно, что при периоде 10 мс длительность 10 мс – это и есть полностью открытая форсунка), соединяем её с началом координат, получая тем самым наклон графика. Наносим расход в контрольной точке А и сдвигаем прямую эквидистантно, чтобы она проходила через точку А. Помним про участки нелинейности.

Как это всё работает? Механика.

Срабатывание. Как мы видели, при подаче напряжения на клеммы катушки якорь первое время стоит на месте (клапан закрыт). Мало того, что ток не достиг нужной величины, так еще и якорь имеет массу, и пружина мешает, и топливо давит, и трение никто не отменял. Т.е. импульс мы давно подали, а топлива-то нет! А если мы в ближайшее время импульс снимем, то и не будет. Через энное количество микросекунд якорь таки стронется с места и, разгоняясь, полетит в сторону контрполюса. Попробуем снять импульс до того, как якорь долетит до верхнего упора. Удар об упор либо не состоится вовсе, либо время долёта (по инерции) сильно затянется. Т.е. полностью проходное сечение клапана в лучшем случае откроется достаточно поздно, а то и никогда. Итог: в начале своей работы форсунка топлива явно не додает. Вот вам и причина нелинейности на малых длительностях импульса.

А почему при бỏльших длительностях, когда якорь честно долетает до упора и там и остаётся, зависимость «импульс-расход» становится линейной? Ведь там тоже сечение клапана не мгновенно становится максимальным. Всё верно, там тоже топливо не додаётся, но не додаётся для всех длительностей одинаково.

Время от начала импульса до полного открытия ЭМФ называют временем срабатывания. Это ещё один важный параметр форсунки.