10.4. О возможности исследования процессов подачи топлива в дизелях

При совершенствовании дизелей большое внимание уделяется изучению процессов впрыска и распыления топлива, которые в значительной мере определяют основные эксплуатационные и экономические показатели работы тепловых двигателей рассматриваемого класса. В связи с этим постоянно ведутся интенсивные работы по изучению физических явлений, происходящих как при подаче топлива (в системе впрыска), так и при его распылении, для чего разработана разнообразная аппаратура. Однако при исследовании процессов топливоподачи в системе впрыска во время экспериментов до сих пор регистрируется лишь давление топлива либо наличие разрыва сплошности. Для этого используются датчики различного типа: пьезоквар- цевые, угольные, проволочные, емкостные и т. п. Перечисленные датчики, однако, не дают информации о том, в каком состоянии находится двухфазная среда: образовалась ли одна или несколько крупных вакуумных каверн или воздушные пузыри распределились равномерно во всем объеме. Невозможно определять и скорость перемещения фронта каверн, их объем, а также район в трубопроводе, в котором в исследуемый момент времени имеются каверны. Для правильного выбора конструктивных параметров топливной аппаратуры необходимо глубокое изучение процессов движения топлива в системе впрыска, особенно когда поток становится двухфазным.

Большое внимание уделяется и изучению процесса распыливания топлива, выходящего из сопловых отверстий дизельной форсунки, так как качество распыливания (дисперсность потока) определяет и качество его сгорания, т. е., по существу, весь рабочий процесс двигателя.

Поток топлива часто изучают по обычным фотоснимкам, полученным с помощью стробоскопической установки, а качество распыливания — по фотографиям пластин со специальным покрытием, улавливающим капли распыленного топлива, по рассеянию света на микро- каплях топливной струи и т. п. Такие методы изучения развития струи и ее распада не являются совершенными. Особенно серьезные недостатки имеет метод улавливания частиц топлива пластинами с эмульсионным слоем с" последующим их замером. В этом случае может происходить существенное искажение размеров (диаметров) капель, а также наложение капель друг на друга.