bedrijfsnieuws over Onderzoek naar slijtage en onderhoud Selectie van hogedruk Common Rail Nozzle Assembly

De spuitmondconstructie is het belangrijkste precisieonderdeel van het hogedruk-Common-Rail-systeem, bestaande uit een naaldventiel en een spuitmondlichaam. De pasvorm op micronniveau heeft rechtstreeks invloed op het vernevelingseffect, het brandstofverbruik en de uitlaatemissie. Gecombineerd met testgegevens en gedemonteerde mislukte monsters analyseert dit artikel vier belangrijke fouten: oppervlakteslijtage van de naaldklepgeleider, erosie van de afdichtingskegel, verstopping van het mondstukgat en het vastzitten van de naaldklep. Het bestudeert de invloed van dieselonzuiverheden, watergehalte, filterprecisie en stationaire werkomstandigheden op de levensduur van het mondstuk. Dit artikel vergelijkt de prestaties van originele onderdelen, binnenlandse precisievervangingsonderdelen en gereviseerde spuitmonden, en stelt vervangingsnormen, reinigingsreparatieprocessen en onderdelenselectieschema voor nationale IV/V/VI-dieselmotoren voor, die een praktische referentie kunnen bieden voor onderhoudsfabrieken en onderdelenbeoefenaars.

Trefwoorden: Hogedruk Common Rail; Mondstukmontage; Slijtage van naaldventielen; Erosie van mondstukgaten; Vernevelingsprestaties; Nationale VI-dieselmotor

1 Inleiding

De injectiedruk van een hogedruk-common-rail-dieselmotor bereikt 1600–2500 bar. Het mondstuk opent en sluit duizenden keren per seconde, waardoor langdurige hogedrukspoeling en brandstofcorrosie worden doorstaan, waardoor het het precisieonderdeel is met het hoogste uitvalpercentage. Uit onderhoudsstatistieken blijkt dat 70% van de storingen, zoals onvoldoende vermogen, stationaire jitter en zwarte uitlaatrook, worden veroorzaakt door defecte spuitmondconstructies.

Er is een enorme kwaliteitskloof tussen de verschillende mondstukken op de markt. Onderdelen van lage kwaliteit lijden al na 3000-8000 werkuren aan lekkagefouten, terwijl de levensduur van originele, uiterst nauwkeurige spuitmonden meer dan 20.000 uur kan bedragen. Momenteel ontbreekt het de industrie aan een volledige analyse die theorie en onderhoud ter plaatse combineert. Gecombineerd met meerdere groepen testgegevens, sorteert dit artikel systematisch de oorzaken van storingen, testnormen en ideeën voor de selectie van onderdelen van mondstukken.

2 Structuur en werkingsprincipe van mondstukmontage

2.1 Basisstructuur

De reguliere poreuze VCO- en SAC-spuitmonden bestaan ​​uit twee componenten: het spuitmondlichaam met accumulatorkamer, kleine injectiegaten van 0,12–0,3 mm, geleidegaten en afdichtingskegelzitting; de naaldklep met geleidecilinder, afdichtingskegel en kop, vertrouwend op een veer voor het afdichten van compressie. De passingsafstand tussen de twee delen bedraagt ​​slechts 1–1,5 μm. Kleine veranderingen in de speling zullen de hoeveelheid brandstofinjectie, de hoeveelheid olieretour en de vorm van de brandstofverstuiving direct veranderen.

2.2 Injectiewerkproces

Brandstof onder hoge druk vult voortdurend de accumulatorkamer. Wanneer de controlekamer druk handhaaft, drukt de naaldklep op de klepzitting om de injectie te stoppen. Nadat de magneetklep de druk heeft vrijgegeven, tilt hogedrukbrandstof aan het onderste uiteinde van de naaldklep de naaldklep op, en wordt brandstof verneveld en via injectiegaten in de cilinder geïnjecteerd. Wanneer de magneetklep wordt uitgeschakeld, bouwt de regelkamer de druk weer op en valt de naaldklep terug om de injectie te beëindigen.

3 Typische foutvormen en oorzaken van spuitmondmontage

1. Erosie en slijtage van de afdichtingskegel

Voortdurend wegspoelen van harde dieseldeeltjes en frequente impact van de naaldklep veroorzaken putten en groeven op het kegeloppervlak. Storingsmanifestaties zijn onder meer het druppelen van statische olie, overmatige koolstofafzetting en een verhoogd brandstofverbruik, waarbij op de testbank een overmatige olieretourstroom wordt gedetecteerd. De belangrijkste oorzaken zijn overmatige dieselonzuiverheden en langdurig gebruik onder zware belasting.

2. Schurende slijtage van het naaldventielgeleidingsoppervlak

Kleine onzuiverheden dringen de passpeling op micronniveau binnen en snijden het cilindrische geleidegedeelte van de naaldklep, waardoor de passpeling wordt vergroot tot meer dan 2 μm. Het zal leiden tot een ongelijkmatige brandstoftoevoer van elke cilinder, motorjitter en abnormale schommelingen in de raildruk.

3. Verstopping en vervorming van de gatuitzetting van injectiegaten

Nationale VI-motoren hebben ultrakleine injectiegaten die gemakkelijk verstopt raken door colloïden, paraffine en metaalresten. Langdurig spoelen onder hoge druk zal de injectiegaten en scheurranden vergroten. Het vernevelingseffect neemt sterk af, de koolstofophoping in cilinders neemt toe en er vindt regelmatig geforceerde regeneratie van het DPF plaats.

4. Vastlopen en vastlopen van de naaldklep

Overmatig water in diesel veroorzaakt roest en colloïdehechting op de naaldklep, onderverdeeld in normaal open en normaal gesloten vastlopen. Normaal gesloten vastlopen leidt tot eenzijdige cilinderontsteking en een scherpe vermogensdaling; Normaal open blokkeren verdunt de motorolie en brengt het risico van cilindertrekken met zich mee.

4 Benchtest op de invloed van dieselolie en filter op de levensduur van het mondstuk

Duurzaamheidstest op een bank gedurende 1000 uur onder een raildruk van 1800 bar met standaard Bosch National VI-spuitmonden:

5. Standaard schone diesel + echt, uiterst nauwkeurig olie-waterfilter: de speling in de spuitopening neemt toe met ≤0,2 μm zonder duidelijke erosieschade;
6. Inferieure diesel + goedkoop, niet-origineel filter: er verschijnen duidelijke putjes op het kegeloppervlak na 500 bedrijfsuren, het olieretourvolume stijgt met 42%;
7. Diesel met een te hoog watergehalte: er vormen zich na 300 uur roestvlekken op het geleideoppervlak, met verborgen risico op vastlopen van de naaldklep.

Conclusie: Een dieselfilter van hoge kwaliteit is het meest kritische onderhoudsonderdeel om de levensduur van de spuitmondconstructie te verlengen.

5 Inspectie-, reparatie- en sloopnorm voor spuitmonden

5.1 Sloopindex op testbank

8. Het statische oliedruppelen bedraagt ​​meer dan 3 druppels binnen 1 minuut onder standaard raildruk, directe sloop;
9. Het verschil in brandstofinjectiehoeveelheid van vier op elkaar afgestemde sproeiers is groter dan ±5%;
10. De olieretourstroom overschrijdt 30% van de bovengrens van de oorspronkelijke fabrieksnorm;
11. Verstopping van een enkel injectiegat of slijtage van het kegeloppervlak groter dan 0,03 mm, geen reparatiewaarde.

5.2 Toepasselijke reikwijdte van reiniging en reparatie

Alleen sproeiers met lichte colloïdale verstopping en geen metaalslijtage kunnen door middel van ultrasone reiniging worden gereinigd. Onderdelen met kegelvormige oppervlaktegroeven, overmatige speling en vervormde injectiegaten kunnen na reiniging de prestaties niet meer herstellen en mogen niet opnieuw in elkaar worden gezet.

6 Vergelijking van de selectie van mondstukonderdelen

12. Originele ondersteunende mondstukken: uniforme slijtvaste coating, hoge coaxialiteit van de bewerking, beste duurzaamheid van de afdichting, relatief hoge aanschafkosten;
13. Binnenlandse precisie-vervangingssproeiers: compatibel met reguliere modellen van Weichai, Yuchai en Cummins, gekwalificeerde slijtvaste coating, hoge kostenprestaties, geschikt voor routineonderhoud en vervanging in reparatiewerkplaatsen;
14. Gerenoveerde mondstukken: alleen eenvoudig slijpen op kegeloppervlak, slijtage van de geleidingsspeling kan niet worden gerepareerd, gemakkelijk terugkerende fouten na kortstondig gebruik, niet aanbevolen voor langdurige montage op zware voertuigen.

7 Conclusie

De precisiestructuur op micronniveau van de spuitmondconstructie stelt extreem hoge eisen aan brandstofreinheid en regelmatig onderhoud. Schuurslijtage van de afdichtingskegel en de grotere geleidingsspeling zijn twee kernproblemen. Bij onderhoudsinspecties moet prioriteit worden gegeven aan statische lekkage, het olieretourvolume en de uniformiteit van de hoeveelheid brandstofinjectie van elke cilinder. Bij dagelijks gebruik moet een zeer nauwkeurig dieselfilter worden geïnstalleerd om te voorkomen dat er minderwaardige diesel wordt bijgevuld. Bij de aanschaf van onderdelen wordt de voorkeur gegeven aan reguliere formele precisievervangingsonderdelen, en goedkope gereviseerde onderdelen zullen de latere onderhoudskosten aanzienlijk verhogen.