Üzemanyag-befecskendező szivattyú dugattyú 00U2027/U2027 – Dinamikus áramlási profilozás és befecskendezési sebesség kialakítása a nagy hatékonyságú Weifu soros szivattyúrendszerekhez

A dízelmotor égésénél az üzemanyag hengerbe történő kibocsátásának módja-a befecskendezési sebesség profilja- közvetlen hatással van a gyújtás késleltetésére, a csúcsnyomás emelkedésére és a részecskeképződésre. Míg a teljes tüzelőanyag mennyisége határozza meg a teljesítményt, a befecskendezési periódus alatti tüzelőanyag-szállítási görbe alakja határozza meg az égés minőségét. A Weifu által gyártott 00U2027/U2027 tüzelőanyag-befecskendező szivattyú dugattyúját a dinamikus áramlási profilalkotásra összpontosítva tervezték,{7}}a befecskendezési esemény során az üzemanyag-szállítási sebességet a kiömlési nyílás geometriájának és a dugattyú vezérlőélének körvonalának pontos szabályozásával alakították ki. Ellentétben a hagyományos dugattyúkkal, amelyek meredek, éles szállítási görbét hoznak létre, amely gyors nyomásemelkedést és égési kopogást okozhat, a 00U2027/U2027 szabályozott élprofillal rendelkezik, amely progresszív, kétlépcsős üzemanyag-leadást hoz létre: a kezdeti kíméletes vezérlés lehetővé teszi, hogy a levegő-üzemanyag keverék előreagáljon, majd ezt követi a gyors fő adagolás, amely generálja az energiát. Ez a kettős sebességű profil 18%-kal csökkenti a nyomásemelkedés csúcssebességét (dP/dθ) a szabványos dugattyúkhoz képest, ami csendesebb működést, alacsonyabb henger-csúcsnyomást és csökkentett NOx-képződést eredményez,{14}}miközben változatlan az üzemanyag-mennyiség és a kimenő teljesítmény. A flottaüzemeltetők számára ez hosszabb motorélettartamot, városi környezetben kisebb zajpanaszokat, valamint a károsanyag-kibocsátási előírások könnyebb betartását jelenti, mindezt a teljesítmény feláldozása nélkül.

A 00U2027/U2027 dugattyú névleges átmérője 8,5 mm, lökethossza 7,8 mm, 442 mm³ söpört térfogatot biztosítva. A vezérlőspirál kétszögű profilra van köszörülve: 18 fok a vezérlőél kezdeti 30%-ánál (pilot fokozat) és 20,5 fok a fennmaradó 70%-nál (főszint), 0,5 mm-es sima átmeneti sugárral a nyomáscsúcsok elkerülése érdekében. A levágási él sugarát 0,018 mm vagy annál kisebb értéken kell tartani. A dugattyú felülete Ra 0,04 µm-re van kidolgozva, a henger furata Ra 0,03 µm-re van átlapolva, így 3,0–3,4 µm közötti hézag érhető el 20 fokos szögben. A belső szivárgás kisebb vagy egyenlő, mint 0,9 cm³/perc 100 bar próbanyomáson. A statikus áramlás teljes fogaslécnél és 1200 ford./percnél 390–415 mm³/löketre van kalibrálva, az egységenkénti eltérés legfeljebb ±1,5%. A dugattyú anyaga magas krómtartalmú acél (1,2358-nak felel meg), magkeménysége 58–62 HRC, nitrokarbonizált felülete pedig 1000 HV. A szerelvény tartalmaz egy rögzítőanyát (nyomaték 48-52 Nm) és egy alátétkészletet, 41,5 mm teljes magassággal.

A 00U2027/U2027 soros szivattyúkhoz készült (A-típusú és P-típusú konfigurációk), amelyek 4- és 6-hengeres, 4,0-8,0 literes lökettérfogatú motorokat szolgálnak ki. Különösen alkalmas olyan alkalmazásokhoz, ahol az égési zaj és a károsanyag-kibocsátás kritikus,-például a zajérzékeny területeken közlekedő városi buszok, városi szállító teherautók és a lakóövezetekben telepített generátorok. Alkalmas az elektronikus vezérléssel továbbfejlesztett motorokhoz is, mivel a dugattyú progresszív üzemanyag-szállítási jellemzői leegyszerűsítik az ECU időzítési térképét. A Weifu ezt a dugattyút az eredeti gyártóknak, köztük a Yuchai-nak, a Weichai-nak és a FAW-nak szállítja, és Délkelet-Ázsiában, Latin-Amerikában és Afrikában az utángyártott csatornákon keresztül érhető el.

A 00U2027/U2027 fő innovációja a kétszögű vezérlőél, amely kétlépcsős üzemanyag-szállítási sebességet hoz létre. A dugattyú első 1,5 mm-es útja során a meredekebb spirálszög (18 fok) enyhe tüzelőanyag-kibocsátást biztosít, amely előbefecskendezésként működik, lehetővé téve, hogy az üzemanyag levegővel keveredjen, és mérsékelt hőmérséklet-emelkedéssel induljon be az égési folyamat. Ahogy a dugattyú tovább halad, a hélix 20,5 fokra változik, felgyorsítva az üzemanyag-szállítást a fő teljesítménylökethez. Ez a fokozatos szállítás csökkenti a kezdeti nyomáscsúcsot, amely a dízel kopogását okozza, és 2–3 dB(A)-lel csökkenti az égési zajt. A motortesztek során a 00U2027/U2027 5-6 barral csökkentette a hengerek csúcsnyomását a standard dugattyúkhoz képest, azonos teljes üzemanyag-szállítás mellett, miközben megőrizte ugyanazt a fékspecifikus üzemanyag-fogyasztást.

A 00U2027/U2027 gyakorlati diagnosztikája a nyomásemelkedési sebesség (PRR) teszt, amelyet egy hengernyomás-átalakítóval mérnek teljes terhelésű gyorsítás közben. Egy egészséges dugattyú PRR-je 5–6 bar/A fok. Ha a PRR meghaladja a 8 bar/A fokot, akkor a vezérlőél elhasználódott, aminek következtében a kétfokozatú profil egyetlen, éles szállítási görbévé olvad össze. Ilyen esetekben a dugattyút ki kell cserélni.

❓ Hogyan befolyásolja a kétszögű vezérlőél az üzemanyag-fogyasztást a szabványos dugattyúhoz képest?
A kétszögű profil csökkenti az égési zajt és a csúcsnyomásokat, de az üzemanyag-takarékosság a standard dugattyúkhoz hasonlítható, mivel a teljes üzemanyagmennyiség változatlan. A gyakorlatban egyes felhasználók 1%-os javulást jelentettek a teljesebb égésnek köszönhetően.

❓ Használható a 00U2027/U2027 elektronikus szabályozóval ellátott motorban?
Igen, a dugattyú progresszív szállítási görbéje kompatibilis az elektronikus szabályozókkal. Valójában a továbbfejlesztett linearitás csökkenti a szabályozó munkaterhelését, meghosszabbítva az aktuátor élettartamát.

❓ Milyen tünetei vannak ennek a dugattyúnak a kopott vezérlőélének?
A kopott él nagyobb nyomásnövekedési sebességet (több mint 8 bar/A-fok), megnövekedett égési zajt és csökkent motor simaságot eredményez. A diagnosztikai PRR teszt a legjobb módja a kopás megerősítésének.

❓ Ez a dugattyú kompatibilis a biodízel keverékekkel?
Igen, a nitrokarbonizált felület korrózióállóságot biztosít. A biodízel magasabb viszkozitása azonban kis mértékben befolyásolhatja a sebesség alakítását; PRR ellenőrzés 1000 óra után javasolt.

❓ Mi a jellemző élettartam egy városi busz alkalmazásban?
Városi közlekedésben gyakori start-stop ciklusokkal a 00U2027/U2027 jellemzően 6000–8000 órát bír ki. A PRR monitorozása a hátralévő élettartam legjobb mutatója.

❓ Hogyan tárolhatok egy tartalék 00U2027/U2027 dugattyút?
Tárolja száraz, szabályozott hőmérsékletű környezetben (15-25 fok), 60% alatti páratartalom mellett, az eredeti antisztatikus csomagolásban. Ha kinyitja, kenje be tiszta dízel üzemanyaggal, és zárja be egy műanyag zacskóba.