Анализ способов восстановления деталей топливной аппаратуры

Авторы: Ткаченко Николай Викторович

.

Рубрика: Технические науки

Страницы: 48-52

Объём: 0,37

Опубликовано в: «Наука без границ» № 7 (24), июль 2018

Скачать электронную версию журнала

Библиографическое описание: Ткаченко Н. В. Анализ способов восстановления деталей топливной аппаратуры // Наука без границ. 2018. № 7 (24). С.48-52.

Аннотация: В статье рассмотрены основные способы восстановления деталей топливной аппаратуры дизельных двигателей. Топливная аппаратура является одной из наиболее сложных систем двигателя, которая в значительной степени обуславливает его мощность, экономичность и надежность. Более 50 % отказов по двигателю приходится на топливную аппаратуру высокого и низкого давления. Причиной большого количества отказов является загрязнение топливной системы отложениями, в результате чего ухудшаются характеристики системы.

В процессе работы топливной аппаратуры плунжерные пары фирмы R.Bosch, устанавливаемые на топливных насосах высокого давления: рядного типа М, А, МW, Р 3000; распределительно-аксиального типа VE, VEMV; индивидуальных ТНВД PF(R)…, UI 30; системы Common Rail (CR), подвержены износу. Характерная особенность плунжерных пар заключается в потере ими работоспособности при малом износе деталей, что ограничивает ресурс топливных насосов. Следовательно, необходимо восстанавливать работоспособность плунжерных пар [1, 2].

Существуют различные методы восстановления прецизионных деталей, эти методы и их недостатки представлены в табл. 1. 

Таблица 1

Основные способы восстановления деталей топливнойㅤ аппаратуры

№ п/п

Способ

Недостатки

1

Селективная подборка (без увеличения начальных размеров детали)

Восстановлению подлежат 20 % деталей, поступивших в ремонт

2

Гальваническое хромирование

Низкая адгезия покрытия с основой, способ трудоемкий и дорогой, экологически нечистый

3

Изготовление ремонтной детали

Метод дорогой. Большое число деталей идет в утиль. Значительный расход запасных частей

4

Гальваническое никелирование

Плохая адгезия покрытия с основой и низкая износостойкость

5

Повторная цементация с последующей закалкой и механической обработкой

Восстановлению подлежат 15 % деталей, поступающих в ремонтный фонд

6

Повторное азотирование

Ремонтируют 25% деталей ремонтного фонда. Способ трудоемкий и дорогой

7

Обработка холодом

Восстанавливают 5 % деталей, поступающих в ремонтный фонд

8

Восстановление деталей (втулок) горячим пластическим деформированием

Большая трудоемкость механической и термической обработки. Способ дорогой

9

Очистка деталей

Способ не устраняет дефектов прецизионных деталей, но в ряде случаев восстанавливает характеристики топливной системы двигателя

В ремонтной практике применяют только три метода восстановления. Проведем подробный анализ этих методов:

Селективная подборка. Ремонт прецизионных деталей селективной подборкой проводят следующим образом. Их разукомплектовывают, очищают от нагара и отложений и обрабатывают до выведения следов износа.

Втулки плунжеров обрабатывают на вертикально-доводочных станках притирами с использованием доводочных паст различной зернистости. Обработку плунжеров проводят чугунными притирами на плоскодоводочных станках или доводочных бабках с применениемспециальных паст.

Детали промывают в бензине или дизельном топливе и замеряют. Диаметр отверстий определяют ротаметром, а размеры плунжеров – рычажными скобами с ценой деления 2 мкм. Далее их сортируют по размерным группам и проводят подборку. Плунжер подбирают так, чтобы он мог войти во втулку на 1/3 своей длины от усилия руки. Спаренные детали взаимно притирают на доводочных бабках [3].

После этих операций прецизионные детали испытывают на гидравлическую плотность, по которой их маркируют, консервируют и упаковывают. Таким способом удается восстановить до 20 % плунжерных пар.

Гальваническое хромирование. Ремонт прецизионных пар гальваническимхромированием сводится к следующему. Плунжерные пары разукомплектовывают, детали очищают от грязи и отложений. Отверстие во втулке обрабатывают до выведения следов износа на вертикальнодоводочном станке с помощью специально самоустанавливающегося приспособления и чугунных разжимных притиров [4].

В процессе обработки важно обеспечить постоянство зазора между притиром и обрабатываемой поверхностью. Поэтому его насаживают на коническую оправку. Для черновой доводки используют пасту М28, для чистовой – пасты МЗ и М5. Обрабатывают отверстия с обеих сторон втулки, поворачивая ее на 180°, что увеличивает точность геометрической формы. Притир должен выходить за пределы детали в крайних положениях на ¼ его длины. Частота вращения притира 200...250 мин-1 и число двойных ходов 35...40 в 1 мин.

По окончании обработки тщательно промывают в бензине иобдувают сжатым воздухом. Овальность, конусность, кривизна и бочкообразность отверстия после чистовой доводки допускаются не более 0,001 мм, шероховатость поверхности – не ниже Ra = 0,08 мкм.

Размеры отверстия контролируют пневматическими калибрами. Обработанные втулки сортируют по группам с интервалом с 0,001 мм и укладывают в специальную тару. Уплотнительный торец втулки притираютна плоскодоводочных станках пастой МЗ.

Отверстия не восстанавливают до начальных размеров. Зазор компенсируют за счет увеличения размеров плунжера гальваническим хромированием, перед которым его шлифуют на бесцентрово шлифовальном станке до выведения следов износа. Затем притирают плунжер на плоскодоводочном станке для придания необходимой геометрической формы и шероховатости поверхности. Во избежание образования дендритов притупляют острую кромку его торца шлифовальным кругом.

Далее детали поступают в гальваническое отделение, где их хромируют. Отхромированные плунжеры подвергают многостадийной механической обработке. Черновую обработку проводят на бесцентрово шлифовальных станках, а чистовую – на круглошлифовальных станках 14Ш-173. Затем детали доводят сначала на плоскодоводочном станке чугунными притирами с использованием паст М28 и М10, а затемпритирают на доводочной бабке с применением пасты КТ 3/2. В результате этого достигаются требуемая точность деталей (овальность, конусность не более 1 мкм) и шероховатость поверхности (Ra = 0,08 мкм). Восстановленные плунжеры сортируют на размерные группы через 1 мкм.

Окончательно плунжерную пару обрабатывают совместной доводкой деталей после их подборки. К каждой втулке подбирают плунжер, диаметркоторого меньше на 1 мкм диаметра отверстия.

Совместную обработку проводят на доводочной бабке пастой Ml. Затем контролируют гидравлическую плотность плунжерных пар, которая должна быть не мене 15 с. Если она ниже 15 с, то их разукомплектовывают и отправляют на повторную сборку. Годные плунжерные пары сортируют по группам плотности, маркируют и отправляют на консервацию.

После каждой доводочной операции многостадийной обработки детали тщательно промывают в бензине [5, 6].

Изготовление ремонтной детали. Восстановление прецизионных пар за счет гальванического хромирования одной из деталей характеризуется рядом недостатков. Поэтому на заводах-изготовителях плунжерные пары ремонтируют постановкой нового плунжера увеличенного размера.

Изношенную втулку хонингуют до выведения следов износа, затем азотируют (втулки насоса распределительного типа) и доводят. Затем втулки сортируют на 40 размерных групп. Плунжеры увеличенного ремонтного размера подбирают к втулкам и проводят совместную доводку деталей. Это позволяет получить 100 %-й ресурс прецизионных пар, но и приводит к значительному расходу запасных частей, дефицитного материала и увеличению производственных мощностей завода-изготовителя за счет установки дополнительного технологического оборудования [7, 8].

Как видно из описания, представленного выше, технологии восстановления деталей топливной аппаратуры достаточно сложны. Внедрение таких технологий затруднительно для малых предприятий технического сервиса. При этом промывка деталей топливной аппаратуры также позволяет устранить многие недостатки системы, вернуть ей работоспособное состояние.

Существует два основных способа промывки форсунок: ультразвуковой и химический.

При ультразвуковой очистке снятые с двигателя форсунки очищаются в специальной ванне. Под воздействием ультразвуковых колебаний частички чистящей жидкости каждую секунду совершают возвратно-поступательное движение с частотой генератора. Но из-за инерционности происходит не только перемещение микрообъемов жидкости с резкими изменениями ускорения, но и скачкообразное изменение давления в них. Рабочая жидкость как бы «бомбардирует» поверхность очищаемой форсунки и срывает с неё частички грязи. Такое интенсивное движение раствора усиливает размельчение частичек грязи в рабочей жидкости. Наиболее примечательным при этом является то, что полная очистка от загрязнений при помощи ультразвука достигается даже в самых узких углублениях и отверстиях очищаемого изделия.

Форсунки погружают дозирующей частью в ванну, устанавливая их на специальный держатель в подвешенном состоянии. После очистки в ультразвуковой ванне производят так называемую «обратную промывку». Для этого извлекают из них входные фильтры и при помощи специальных адаптеров устанавливают в установку. Остатки загрязнений вымываются тестовой жидкостью в обратном направлении. Если форсунки сильно загрязнённые, то для достижения наилучшего качества процесс очистки приходится повторять еще раз.

Как правило, при плановом обслуживании чаще применяют химический способ очистки топливной системы при помощи специальных сольвентов. Он менее трудоемкий и его эффективность достаточна для профилактики. Однако, если отложения более устойчивые, этот метод не может дать 100 % гарантию очистки из-за невозможности визуального контроля, т.к. при промывке инжектора химическим способом форсунки не демонтируются [9].

Для очистки других деталей топливной системы можно также использовать рассматриваемый метод и оборудование с применением адаптеров.

Список литературы

  1. Кравченко И. Н., Корнеев В. М., Петровский Д. И., Катаев Ю. В. Ресурсосберегающие технологии ремонта сельскохозяйственной техники: учебное пособие // М.: ФГБНУ «Росинформагротех». 2018. 184 с.
  2. Кравченко И. Н., Корнеев В. М., Петровский Д. И., Катаев Ю. В. Технологическая подготовка предприятий технического сервиса: учебное пособие // М.: ФГБНУ «Росинформагротех». 2018. 188 с.
  3. Катаев Ю. В., Малыха Е. Ф Повышение эффективности дилерских предприятий на основе управления качеством услуг // Наука без границ. 2018. № 5 (22). С. 73-78.
  4. Корнеев В. М., Катаев Ю. В. Влияние нагароотложений на работу двигателя // Сельский механизатор. 2011. № 1. С. 36-37.
  5. Катаев Ю. В., Малыха Е. Ф., Вялых Д. Г. Организация технического сервиса машинно-тракторного парка на региональном уровне // Наука без границ. 2017. № 11 (16). С. 60-64.
  6. Корнеев В. М., Катаев Ю. В. Система обеспечения работоспособности техники в агропромышленном комплексе // В сборнике: Аграрная наука в условиях модернизации и инновационного развития АПК России. Сборник материалов Всероссийской научно-методической конференции с международным участием, посвященной 100-летию академика Д. К. Беляева. 2017. С. 86-91.
  7. Корнеев В. М., Катаев Ю. В., Вялых Д. Г. Обеспечение работоспособности техники в гарантийный период эксплуатации // Сельский механизатор. 2017. № 4. С. 39-40.
  8. Малыха Е. Ф., Катаев Ю. В. Современные формы организации технического сервиса // Экономика сельского хозяйства России. 2018. № 3. С. 27-33.
  9. Малыха Е. Ф. Составляющие технического сервиса // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В. П. Горячкина. 2009. № 8-1. С. 65-67.

 

Материал поступил в редакцию 19.07.2018
© Ткаченко Н. В., 2018