Карта форума Обратная Связь Главная
Партнёры
Статьи

Статьи->Ремонт своими руками->Ремонт распылителей своими руками? [ Поиск ]

Ремонт распылителей своими руками?

Заголовок Ремонт распылителей своими руками?
Описание Рассуждения на тему стоит ли ремонтировать распылители форсунок высокого давления " на коленке "?
Отправил obninskiy
Недавно один наш друг поднял такой вопрос -" Притирал ли кто распылители и как?" На сколько позволяет мне судить об этом вопросе стаж водителя разных авто и начальный опыт работы слесарем-мотористом в начале карьеры, ремонт распылителей дело хлопотное и безполезное. Но мой оппонент настаивал на своём, и я решил пробороздить бесконечные просторы Интернета с целью найти доказательства в защиту своих знаний, или опровергнуть их. Ну дорогой читатель, устраивайся поудобнее, и приготовся поглощать информацию.
Начнём с малого - описания самого предмета спора. И так что-же такое распылитель?
Распылитель
Топливо впрыскивается в камеру сгорания через распылитель, являющийся прецизионным, неразделимым узлом форсунки. Определение "прецизионный" говорит о том, что детали распылителя - игла и корпус изготовлены с высочайшей точностью: - Зазор между иглой и корпусом составляет, в зависимости от типа распылителя, от 0,002 мм до 0,004 мм. Отклонения формы иглы и внутрен них поверхностей корпуса распылителя менее 0,001 мм. Точность изготовления распылителя - отклонения формы и положения измеряемые в микронах!
Плоский участок характеристики зависит от высоты дросселя и величины кругового зазора между отверстием и штифтом на игле, называемой зазором дросселирования. Обычно высота дросселя составляет в зависимости от применения распылителя (для легковых или грузовых автомобилей): от 0,3 до 0,7 мм, а зазор дросселирования - от 0,01 до 0,05 мм .
Динамические свойства распылителя: скорость подъёма иглы (скорость открывания распылителя), скорость вытекания топлива через распыляющие отверстия и время впрыска, зависят от относительного показателя, являющегося отношением диаметра гнезда к диаметру иглы.
На практике, диаметр гнезда не бывает меньше 2,2 мм, что ограничивало бы подачу топлива к распыляющим отверстиям и ускоряло бы кавитационный износ гнезда распылителя. Диаметр иглы распылителя составляет, в зависимости от размера распылителя:
6 или 5 мм для распылителей типоразмера „S", и соответственно 4,5 или 4 мм - для распылителей типоразмера „Р".
Наиболее часто встречающиеся соотношения:
Для распылителей типоразмера „S": 3/6 и 2,5/6;
Для распылителей типоразмера „Р": 2/4 и 2,6/4,5
В зависимости от типа двигателя, игла распылителя может иметь: (у самых старых) - окончание в форме цилиндра и конуса (часто с притуплённой верхушкой для согласования конуса с уменьшенным пространством колодца), или двойной конус, у распылителей, где цилиндр заменён на конус - такая форма гарантирует большую стойкость распылителя к кавитационному износу, а дополнительное притупление носика иглы даёт ей возможность работать с гнездом без колодца.
Распылители, применяемые в системах с высоким давлением, например в системе Common Rail, имеют иглу с двойной направляющей, что предотвращает потерю устойчивости иглы, и гарантирует закрывание всех распыляющих отверстий, что важно для создания равномерных струй топлива.
Важным параметром,с точки зрения гидравлических свойств распылителя и времени впрыска, является величина подъёма иглы (шаг). Шаг иглы должен быть как можно меньшим, но достаточным, чтобы проходное сечение через гнездо было на 30% больше суммарного сечения отверстий распылителя. Слишком большой шаг иглы приводит к запаздыванию закрывания распылителя, нежелательному вытеканию топлива, к прорыву выхлопных газов внутрь распылителя и образованию нагара внутри распылителя.
Шаг иглы в штифтовых распылителях, с учётом шага дросселирования, составляет от 0,4 до 1,1 мм, а в дырчатых распылителях намного меньше - от 0,2 до 0,35 мм.
Распылители во время работы на двигателе подвергаются механическим и тепловым нагрузкам. Это резкие удары иглы об уплотняющий конус в корпусе распылителя с частотой до 10 000 раз в минуту.
Перегрев распылителя (температура возле распыляющих отверстий выше 200°С) приводит к изменению цвета, закоксованию отверстий, заклиниванию иглы.
Поэтому, корпуса распылителей изготавливаются из стальных сплавов, с обработкой азотированием или углеродом, содержащих хром, никель, молибден. Корпуса штифтовых распылителей также изготавливаются из стальных сплавов с закалкой. Износостойкость и безотказность в эксплуатации распылителя зависит от толщины твёрдого слоя на конусе распылителя. Если твёрдый слой тонкий или вообще отсутствует то износостойкость распылителя будет низкая. Обработка углеродом даёт слой с большей толщиной, но с меньшей твёрдостью по сравнению с азотированием, дающим тонкий, но более твёрдый слой. Твёрдость после теплохимической обработки корпуса распылителя на поверхности уплотнительного конуса должна быть не менее 60 HRC. Информация с сайта DieselIrk.ru
Вчитываясь в вышесказанное возникает один простой вопрос: - А можно ли в домашнем гараже ( или не в домашнем ) обеспечить все требования для подобной обработки? Что получится в итоге? Имеет ли это смысл? И вообще, возможно ли восстановление распылителя в принципе? Обратимся к другому источнику.

СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЗАПОРНОГО КОНУСА ИГЛЫ РАСПЫЛИТЕЛЯ ТОПЛИВНОЙ ФОРСУНКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Патент Российской Федерации

Суть изобретения: Способ применяется при потере работоспособности распылителя по причине износа запорного конуса иглы и конуса корпуса. Способ заключается в том, что на конусе иглы распылителя делают такую кольцевую выборку, что уменьшают площадь контакта конуса иглы и конуса корпуса, частично сохраняя зону износа. Тем самым увеличивается удельное давление вблизи отсечной кромки на пленку топлива и происходит ее разрыв. Это обеспечивает восстановление четкости отсечки начала и конца впрыска топлива во время работы распылителя. Частично оставляемая зона износа, позволяет сохранить герметичность даже при относительно грубых чистоте и точности обработки, что дает возможность избежать применения высокоточного оборудования.
Номер патента: 2131343
Класс(ы) патента: B23P6/00
Номер заявки: 97120570/02
Дата подачи заявки: 12.11.1997
Дата публикации: 10.06.1999
Заявитель(и): Битков Владимир Александрович
Автор(ы): Битков В.А.
Патентообладатель(и): Битков Владимир Александрович
Описание изобретения: Изобретение относится к области ремонта топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания и касается восстановления работоспособности распылителей форсунок. Патентный поиск аналогов предлагаемого изобретения показал отсутствие ранее зарегистрированных авторских свидетельств изобретений способов восстановления работоспособности конусов игл распылителей форсунок.
На практике, при невозможности замены изношенного распылителя, иногда идут на восстановление конусов способом их переточки на круглошлифовальных станках. Недостаток этого способа в том, что он требует высокой точности и чистоты обработки и соответствующего оборудования и инструмента. Под восстановленную таким способом иглу требуется восстановление конуса корпуса распылителя при помощи специальных притиров. После переточки происходит изменение рабочих зазоров распылителя, что ведет к ухудшению распыла топлива.
Этот способ экономически неэффективен, технически небезупречен.
Причина потери работоспособности такого типа игл заключается в том, что при значительном износе отсекающей кромки и конуса корпуса распылителя дроссельный конус садится на конус корпуса и закупоривает топливо в пространстве между иглой и корпусом, тем самым препятствуя рассечению кромкой топливной пленки. При этом четкость отсечки топлива нарушается, вплоть до полного нарушения герметичности. Для восстановления работоспособности на боковой поверхности дроссельного конуса делается выборка по форме небольшой лыски и притирка к корпусу, тем самым обеспечивается выдавливание топлива из замкнутого пространства. К недостаткам этого способа относится невозможность его применения к другим типам игл распылителей.
Задача изобретения - восстановление работоспособности распылителя, утраченной по причине износа запорного конуса иглы, при одновременном снижении материальных и трудовых затрат.
Во время работы новой иглы распылителя игла под действием пружины в конце впрыска топлива своим запорным конусом садится на конус корпуса распылителя и острой кромкой , разрубая топливную пленку, отсекает подачу топлива.
В процессе эксплуатации вблизи кромки происходит абразивный и кавитационный износ иглы и конуса корпуса, что приводит к появлению зоны износа в виде помутнения и притупления кромки . Все это ведет к расширению пятна контакта запорного конуса и конуса корпуса. Начиная с некоторой величины усилия прижима не хватает, чтобы выдавить пленку топлива между конусом корпуса (седлом) и запорным конусом, что приводит к отсутствию четкой отсечки начала и конца впрыска топлива. Как следствие, ухудшается распыл топлива, параметры работы двигателя.
Сущность изобретения состоит в том, что при помощи какого-либо инструмента, устройства, например абразивный круг , делают кольцевую выборку на запорном конусе , такую, что уменьшают площадь контакта конуса иглы и конуса корпуса. Тем самым, увеличивая удельное давление, добиваются преодоления сопротивления пленки топлива. Запорный конус плотно садится на конус корпуса, четко отсекая начало и конец впрыска топлива. К сущности предлагаемого способа относится то, что левая граница выборки должна быть между границ зоны износа с тем, чтобы сохранить узкую полосу зоны износа величиной D < S.
Частичное сохранение зоны износа обеспечивает плотное герметичное прилегание запорного конуса к конусу корпуса распылителя по пятну износа на нем, т.к. обе эти поверхности приработаны в процессе эксплуатации. Это позволяет обойтись без высокой точности и чистоты поверхности выборки. Достаточно визуального контроля. Величину и форму выборки подбирают экспериментально для каждого типа распылителя. Если абразивный круг достаточно грубый, то возможно образование микрозаусенцев. В этом случае требуется легкая притирка (освежение) конуса иглы к конусу корпуса при помощи абразивной пасты.
Как правило, износ кромки происходит равномерно по всей окружности, что не нарушает осевой симметрии запорного конуса. Она сохраняется в пределах точности изготовления иглы. Это позволяет использовать реставрированную иглу с другим корпусом. В этом случае также требуется легкая притирка с помощью абразивной пасты.
Пример конкретного выполнения. Восстановлению по описываемому способу подвергались иглы распылителей с маркировкой: 26, 261 и др. В качестве установки для реставрации использовался "Школьный" токарный станок. Для удобства трехкулачковый патрон заменялся на цанговый. На суппорте резцедержитель снимался, вместо него устанавливался небольшой абразивный круг с приводом от электромотора. Ось вращения шпинделя токарного станка и ось вращения абразивного круга располагались приблизительно на одном уровне.
Игла распылителя зажималась за направляющую поверхность в цанговом патроне. Частота вращения иглы и абразивного круга выбиралась из условия оптимальной скорости шлифования. При помощи продольной и поперечной подачи суппорта острой кромкой абразивного круга делалась выборка на конусе иглы, в соответствии с вышеописанным способом.
Опыт реставрации описанных типов распылителей показал, что конкретно для них оставляемая ширина зоны износа должна быть примерно 0,3 мм. Выборка, по возможности, не должна переходить через кромку. Величина проточки контролировалась визуально, иногда с применением оптической лупы.
Притирку конуса иглы и конуса корпуса осуществляли пастой типа АСМ 3/2 НОМ ГОСТ 25593-83. Достаточно легкого прижима 1-2Н и 5-10 оборотов. Отслеживалось, чтобы паста не попадала на направляющие поверхности распылителя.
По окончании реставрации игла и корпус тщательно промывались чистым топливом. Работоспособность проверялась в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя на специальном приборе КИ-3333 или аналогичном ему.
Себестоимость восстановления форсунок с применением данного изобретения в 10-30 раз меньше розничных цен новых форсунок.
Формула изобретения: 1. Способ восстановления работоспособности запорного конуса иглы распылителя топливной форсунки двигателя внутреннего сгорания, потерявшего способность в отсечке подачи топлива в результате возникшей в процессе эксплуатации широкой зоны износа, включающий механическую обработку запорного конуса и его притирку к конусу корпуса, отличающийся тем, что в процессе механической обработки выполняют кольцевую выборку материала иглы со стороны острия иглы путем частичного удаления зоны износа запорного конуса и сохранения узкой полоски зоны износа для обеспечения герметичного прилегания запорного конуса к конусу корпуса распылителя.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после получения кольцевой выборки производят притирку сохранившейся узкой полоски зоны износа иглы к конусу корпуса распылителя.

Вот такой поворот событий. Значит всё таки восстановление распылителя возможно? Сколько, правда, проработает такое " изделие" сказать сложно. И не будем забывать о том что от качества распыления зависят такие параметры работы двигателя как дымность, мощность. Я говорю о том что мало добиться отсечки топлива, нужно что бы оно правильно распылялось в цилиндре ( так называемый факел распыла) и направление факела тоже должно быть правильным. Я очень сомневаюсь что при подобном ремонте можно добиться качественной обработки. Если присмотреться к дате патента то можно понять что он был выдуман в советское время, когда проблема с запчастями была суровой. В районах крайнего севера вообще зачастую было невозможно найти требуемую деталь. И может тогда этот способ имел право на существование. Но теперь, когда проблема с деффицитом решена навсегда (будем надеяться), заниматься такого вида ремонтом может разве что мазохист. Надеюсь со мной многие согласятся.
Так какой вывод можно зделать из всего вышеизложенного? Стоит ли заниматься притиркой игл распылителей , или может не стоит изобретать велосипед в век нанотехнологий? Я , правда, давно не сталкивался с ремонтом форсунок, но думаю что покупка распылителей не вызовет прорехи в бюджете. А вот простой машины в то время как мы будем заниматься псевдоремонтом, может стукнуть по карману. Плюс к тому, мне думается, что ресурс таких распылителей в разы ниже новых, так сколько дней мы планируем потратить на такой "ремонт"? А из-за не качественного распыла может повыситься расход топлива, закоксовывание поршневых колец. Стоит рисковать?
Хотя среди технических людей всегда были самоделкины, которые не считаясь ни с чем и ни с кем делали своё самоделкино дело. Их сложно убедить даже самыми профессиональными доводами, у них на всё своё мнение. Но всевышний им судья. Могу лишь добавить, что лично я не готов терять время на сомнительные процедуры. Давайте поступать логично, и не тратить своё драгоценное время на лишнюю работу.
Спасибо всем кто уделил толику времени, и дочитал это до конца. Надеюсь моя работа будет интересна и кому-нибудь полезна.
Голосов
Комментарии