Üzemanyag-befecskendező szivattyú dugattyú 00U161/U161 – Dinamikus olajfólia-szabályozás és mikromozgásos kopáskezelés nagy igénybevételű soros szivattyúkhoz

A nagynyomású üzemanyag-befecskendező szivattyúkban a dugattyú és a henger nem száraz csúszófelületként működik; vékony, nyomás alatt álló üzemanyagfilmre támaszkodnak, amely a kompressziós löket során elválasztja a két komponenst. Ez a hidrodinamikus film azonban ki van téve nyírási és szorítási hatásoknak, amelyek a dugattyú sebességétől és terhelésétől függően változnak. A Weifu által gyártott 00U161/U161 üzemanyag-befecskendező szivattyú dugattyúja felületi mikrotextúrával rendelkezik, amely elősegíti a stabil olajfilm kialakulását és megtartását minden üzemi körülmény között. Ellentétben a sima felületű dugattyúkkal, amelyek kis sebességnél a fólia szétesését tapasztalhatják, -amely közvetlen fém-fém érintkezéshez és mikrohegesztéshez vezet-, a 00U161/U161 szabályozott, platócsiszolt felülettel rendelkezik, negatív ferdeséggel (Rsk=–0,8), ami fenntartja a kritikus üzemanyag-tartalékot és a mikroszkopikusságot, ami picricicium-mikroszórást hoz létre. alacsony sebességű, nagy terhelésű pillanatok, amikor a film a leginkább sebezhető. Ez a felületkezelés az optimalizált dugattyú-cső hézaggal (3,0–3,4 µm) kombinálva körülbelül 18%-kal csökkenti a súrlódási együtthatót a hagyományos polírozott dugattyúkhoz képest, jelentősen csökkentve a kopás és a ragasztókopás kockázatát. A tereppróbák során a 00U161/U161 átlagos élettartama 9500 óra autópályás teherautó-alkalmazásokban -12%-os javulást jelent a korábbi generációs dugattyúkhoz képest-, ami elsősorban az átmeneti működés során tapasztalható csökkent kopásnak tudható be.

A 00U161/U161 dugattyú névleges átmérője 8,5 mm, lökethossza 7,8 mm, ami 442 mm³ söpört térfogatot eredményez. A vezérlőspirál pontos 20° ± 0,15°-os szögben van köszörülve, a vágási él sugara pedig 0,018 mm alatt van, így biztosítva az éles kiömlést. A dugattyú felületének kidolgozása Ra 0,04 µm, a csapágyfelület aránya (Rmr) 85% 0,5 µm-es bevágásnál, ami azt jelzi, hogy a felület jól simított, amely támogatja a tömítést és a kenést is. A hordó furata Ra 0,03 µm-re van átlapolva, és az illesztett hézag 3,0–3,4 µm 20 fokos -szoros tűréshatáron, amely a belső szivárgást 0,9 cm³/perc vagy annál kisebb értéken tartja 100 bar vizsgálati nyomáson. A statikus áramlás teljes fogaslécnél és 1200 ford./percnél 390–415 mm³/löketre van kalibrálva, az egységenkénti eltérés legfeljebb ±1,5%. A dugattyú anyaga nitridált acél (magkeménység 58-62 HRC, felületi keménység 1000 HV), amelynek rétegvastagsága 15-20 µm, és kopásállóságot és korrózióvédelmet is biztosít. A szerelvény tartalmaz egy rögzítőanyát (nyomaték 48-52 Nm) és egy alátétkészletet a rugó előfeszítésének beállításához.

A 00U161/U161 soros szivattyúkhoz (A-típusú és P-típusú) készült, amelyeket 4,0-8,0 literes lökettérfogatú 4- és 6-hengeres motorokban használnak, és közepes teljesítményű teherautókban, városi buszokban, mezőgazdasági traktorokban és kis generátorokban (250 kW-ig) használhatók. Kompatibilis azokkal a szivattyúházakkal, amelyek 14 mm-es hordófuratot és M14-es szállítószelepmenetet használnak, és közvetlenül helyettesíti az eredeti Weifu szivattyúelemeket. Ez a dugattyú bizonyos Bosch és Stanadyne soros szivattyúkhoz is alkalmas, amelyek átmérője és spirális orientációja azonos, így sokoldalú utópiaci alkatrész. A Weifu ezt a dugattyút az eredeti gyártóknak, köztük a Yuchai-nak, a Weichai-nak és a FAW-nak szállítja, és széles körben megtalálható a Dél-Amerikát, Délkelet-Ázsiát és Afrikát kiszolgáló utópiaci csatornákban. A 00U161/U161-et a régebbi Euro II-es motorok utólagos felszerelésére is használják továbbfejlesztett szivattyúelemekkel az üzemanyag-takarékosság és a füstkibocsátás javítása érdekében.

Mikroszkopikus szinten a dugattyú kis oldalirányú mozgásokat (mikromozgást) végez minden egyes löket során a ferde vezérlőspirál által kiváltott hidraulikus oldalterhelések miatt. Ezek a mozgások súrlódási hőt hoznak létre, amely ha nem kezelik, lokális kiterjedéshez és megnövekedett távolsághoz, vagy ami még rosszabb, rohamokhoz vezethet. A 00U161/U161 fennsíkon csiszolt felülete szabályozott völgysűrűségével és mélységével hűtőbordaként működik azáltal, hogy felfogja az üzemanyagot, amely elnyeli és elvezeti a hőt az érintkezési zónáktól. A számítási folyadékdinamikai (CFD) szimulációk azt mutatják, hogy a felületi textúra 8-10 fokkal csökkenti az érintkezési csúcshőmérsékletet a dugattyú-cső határfelületén, mint a sima felület azonos körülmények között. Ez a hőmérséklet-csökkenés közvetlenül összefügg az alacsonyabb kopási sebességgel: a felület hőmérsékletének minden 5 fokos csökkenése nagyjából megkétszerezi az adott hézagnövekedés eléréséhez szükséges időt (Arrhenius-féle összefüggés). Gyakorlatilag ez azt jelenti, hogy a 00U161/U161 megőrzi eredeti távolságát további 2000 üzemóraig nagy terhelésű alkalmazásokban, például a folyamatosan 80%-os terhelésen működő generátoroknál.

A dugattyúk hagyományos diagnosztikája a leejtési időn vagy a szivárgásméréseken alapul, de a 00U161/U161 árnyaltabb értékelést tesz lehetővé: a súrlódási erő jelét, amelyet úgy mérnek, hogy egy erőmérő cellát csatlakoztatnak a szivattyú vezérlő állványához, és rögzítik a fogasléc teljes mozgásához szükséges erőt. Az egészséges dugattyú-cső pár sima, lineáris súrlódási erőnövekedést eredményez az üresjáratról a teljes fogaslécre, 2,5 N-nál kisebb teljes ingadozással. A felületi textúra kopásával és a hézag növekedésével a súrlódási jel "tüskék" vagy nem-linearitást hoz létre a tapadós csúszás mozgása miatt, és a mérési erő N értéke meghaladja a 4-et. rutinszerviz, és közvetlen jelzést ad a dugattyú felületi állapotáról,{8}}amit a szivárgási vagy leesési idő önmagában nem tud feltárni. Ha a súrlódási változás meghaladja a 4,5 N-t, a dugattyút ki kell cserélni, mivel a felület elvesztette azt a képességét, hogy stabil olajfilmet tartson fenn.

❓ Miben különbözik a platócsiszolt felület a polírozott felülettől a kezdeti bejáratás szempontjából?
A platócsiszolt felület azonnali olajvisszatartást biztosít, mintegy 40%-kal csökkentve a bejáratási kopást a polírozott felülethez képest. Ez azt jelenti, hogy a dugattyú sokkal gyorsabban éri el stabil hézagát, gyakran 100 üzemórán belül, míg a polírozott dugattyúk esetében 300 óra is lehet.

❓ Használhatom a 00U161/U161-et olyan szivattyúban, amelynek eredetileg nagyobb átmérőjű (pl. 9,0 mm) dugattyúja volt?
Nem, az átmérőnek meg kell egyeznie a hordó furatával; kisebb dugattyú használata túlzott hézagot és szivárgást eredményez, ami csökkenti a szivattyú hatékonyságát. Mindig a megadott átmérőt használja a szivattyúhoz.

❓ Milyen hatással van az olajfilm stabilitására a rossz kenőképességű üzemanyag használata?
A gyenge kenőképesség (HFRR > 520 µm) csökkenti a fólia nyírószilárdságát, növelve a fém-fém érintkezés kockázatát. Ilyen esetekben a 00U161/U161 felületi textúrája még biztosít némi védelmet, de az élettartam akár 30%-kal is csökkenhet. Kenőanyag adalék használata javasolt.

❓ Milyen gyakran kell mérni a súrlódási erő jelét egy generátoralkalmazásnál?
Folyamatos áramtermelés esetén 2000 üzemóránként mérje meg. Jegyezze fel az alapvonali erőváltozást, ha új, és hasonlítsa össze az egyes méréseket; az alapvonalhoz képest 30%-os növekedés további ellenőrzést és valószínű cserét tesz szükségessé.

❓ Szükséges-e a henger cseréje új 00U161/U161 dugattyú használatakor?
Igen, mert előfordulhat, hogy a hordó furata egyenetlenül kopott, és a megfelelő hézag kritikus. A Weifu a dugattyút és a hengert hozzáillő készletként szállítja; használt hordó használata nem éri el a megadott hézagot, és idő előtti kopáshoz vezethet.

❓ Mi a javasolt tárolási környezet a tartalék dugattyúkhoz?
Tárolja száraz, szabályozott hőmérsékletű helyen (15-25 fok), 60% alatti páratartalom mellett. A dugattyút az eredeti rozsdamentes csomagolásban kell tartani; kinyitás esetén vonja be vékony réteg tiszta dízel üzemanyaggal, és zárja be egy műanyag zacskóba, hogy megakadályozza az oxidációt.