23

Стр. ВВЕДЕНИЕ……….……………………………………………………..….3

1. ХАРАКТЕР ИЗНОСОВ ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ………………………………………………………………...4

1.1. Абразивный износ……………………………………………….4

1.2. Кавитационно-эрозионные разрушения…………...….8

1.3. Коррозионные поражения…………………………………...8

1.4.ДЕФЕКТЫ НАГНЕТАТЕЛЬНОГО КЛАПАНА……………………..9

2. ИЗМЕНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ В ПОСЛЕДСТВИИ ИЗНОСА ТНВД………………………………………10

3. ВЛИЯНИЕ ИЗНОСА ТНВД НА РАБОТУ ДИЗЕЛЯ…………………...13

4. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ...16

4.1. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С УЧЕТОМ КОНКРЕТНЫХ УСЛОВИЙ РАБОТЫ……………………………….…16

4.2. Выбор материала с учетом упруго-пластической микродеформации, износо- и коррозионной стойкости, тепло- и хладостой-кости…………………….18

4.3. Обоснование качества поверхности…………………18

4.4. Методы контроля и испытания………………………….19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………...…20

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………...23

Введение

Железнодорожный транспорт располагает большим парком тепловозов, которые расходуют 18% дизельного топлива от общего производства его в стране.

Надежность, экономичность и устойчивость работы дизелей в значительной степени определяются техническим состоянием топливоподкачивающей аппаратуры. В случае некачественной работы топливоподкачивающей аппаратуры происходит неравномерная подача топлива по цилиндрам и, как следствие, неравномерное распределение нагрузок основных деталей гильзопоршневой и кривошипно-шатунной групп, дополнительная вибрация, преждевременный износ, перерасход топлива. Все это приводит к интенсивному снижению ресурса, мощности, а порой и к аварии дизеля.

Смысл этой работы заключается в анализировании характера износов и, как следствия, отказов топливных насосов высокого давления (ТНВД), которые являются одним из основных элементов топливной аппаратуры дизеля.

ТНВД является главным звеном в процессе подачи топлива в цилиндр дизеля. Получение и поддержание в эксплуатации оптимальных стабильных параметров топливоподачи – одно из главных условий, обеспечивающих экономичную и надежную работу тепловозных дизелей, что очень актуально в наше время.

1. Характер износов топливных насосов высокого давления

Различный характер износа прецизионной поверхности плунжерных пар представлен на рис. 1. Количественные соотношения выхода из стоя плунжерных пар по видам износа могут существенно отличаться в зависимости от конструктивных особенностей насоса, технологии изготовления и ремонта его прецизионных пар, а также сложившихся условий эксплуатации.

1. Абразивный износ

Абразивный износ (см. рис. 1, А) увеличивает зазоры между прецизионными поверхностями, изменяет состояние прецизионной поверхности (шероховатость) и ее геометрическую форму. Результаты измерений золотниковой части плунжерных пар дизеля 2Д100 в течении382 тыс. км приведены на рис.2. За первые 50 тыс. км пробега средний диаметральный зазор между плунжером и гильзой увеличивается не только за счет абразивного износа, но и в равной степени из-за приработки прецизионных поверхностей. Этим объясняется и несколько боле высокий темп изменения диаметральных размеров при последующих переборках. После периода приработки износ принимает более установившийся характер с тенденцией увеличенного темпа развития местного износа головки плунжера в зоне рабочих подач между нагнетательной и отсеченной кромками.

Рис.1. Характер износа плунжерных поверхностей деталей плунжерных пар:

А – абразивный износ; Б – задиры и схватывания; В – каверны кавитации и эрозии; Г – разрушение рабочих кромок; Д – коррозия

Непосредственными измерениями, а также путем оценки изменения плотности плунжерных пар установлено, что увеличение среднего диаметрального зазора в золотниковой части контрольных плунжерных пар дизелей 10Д100 за пробег 180 – 212 тыс. км составляет при эксплуатации тепловозов в европейской части России 0,16 мкм (при максимальных износах до 1,5 – 2,0 мкм). Установлено также, что в летний период темп нарастания износа, как правило, на 25 – 40 % выше, чем в зимний. Для дизелей 11Д45 увеличение среднего диаметрального зазора, измеренного в плунжерных парах контрольного насоса, проработавшего 120 тыс. км составляло 1,3 мкм, после пробега 324 тыс. км – 1,8 – 2,7 мкм и 607 тыс. км – от 3,2 до 5,1 мкм. Несколько большой темп износа имеют плунжерные пары дизелей типа Д50. Так, при переборках топливных насосов через 100 – 120 тыс. км увеличение среднего диаметрального зазора в золотниковой части находилось в пределах от 0,7 до 2,6 мкм. Расположение местного износа на головке плунжера одной из контрольных пар насосов дизелей типа Д100 после пробега 382 тыс. км, полученного методом искусственных баз, показано на рис. 3. Наибольшие местные износы находятся в зоне между нагнетательной Н и отсеченной О кромками (пояс I и II, лунки 1, 2) и 2 – 4 раза превышают средний износ головки плунжера. Применение профилографирования позволяет еще более точно оценить очертание и глубины зон локальных износов и разрушений. Из профилограмм (рис. 4) изношенных участков головок плунжеров после пробега 247 тыс. км и пары, имеющей значительно более длительный срок службы (_n = 1,1 с), можно видеть, что уже в начальной стадии эксплуатации наблюдается увеличение шероховатости, а также появление отдельных глубоких рисок до 0,3 – 0,4 мкм. При длительной эксплуатации в результате абразивного воздействия шероховатость на рабочих участках может увеличиваться до Ra = 0,1 – 0,3 мкм.

Рис. 2. Нарастание износов плунжерных пар

- увеличение среднего диаметрального зазора;

-нарастание максимального местного износа головки плунжера

Рис.3. Износ головки плунжера: