4.4. Методы контроля и испытания

Современная техника основана на надежности как всех механизмов и узлов машины в целом, так и отдельных ее деталей. Анализ причин ряда отказов показывает, что большинство отказов происходит по вине отдельных деталей, которые имели скрытые (не обнаруженные контролерами) технологические дефекты. В деталях возможно наличие большого количества невидимых дефектов, которые могут стать причиной ее разрушения в процессе эксплуатации. Своевременное обнаружение таких дефектов – одна из проблем надежности. Эту проблему можно решить с помощью современных физических методов контроля. Только самый совершенный технический контроль способен исключить поступление в эксплуатацию бракованных деталей. Для этого необходимо внедрение совершенных методов и средств контроля качества деталей и узлов на всех этапах изготовления.

Существующие методы контроля можно разделить на две группы: контроль с разрушением и без разрушения испытуемой детали. Контроль с разрушением детали проводят выборочно. В основу метода положена теория вероятности, которая методами математической оценки устанавливает вероятность того или иного события, но не утверждает абсолютно точно этого, а допускает события, которые являются маловероятными. Статистические (вероятностные) методы расчета обычно применяют тогда, когда, кроме эмпирического определения вероятности, мы не в состоянии иметь каких-либо иных сведений. Использовать этот приближенный метод расчета можно для характеристики, но не для конкретной детали, из-за которой может произойти авария. Теория вероятности может предсказать примерное количество брака в изготовленной партии деталей, и в этом ее безусловное преимущество, которое может быть использовано при планировании производства. Но она не в состоянии указать на брак в конкретной детали. Следовательно, математическая статистика остается инструментом инженеров и ученых, исследующих общую перспективу технологии, а работники технического контроля должны быть оснащены техническими средствами, с помощью которых они могли бы в общем потоке деталей определить весь брак без исключения. Статистический контроль целесообразен там, где можно уменьшить объем контрольных операций или производить селективный контроль. Результаты проведенных исследований позволяют сделать вывод, что повышение ресурса работы прецизионных деталей становится возможным только при создании таких методов испытаний, при которых создаются условия работы, близкие к реальным. Такие условия работы прецизионных пар можно получить при динамических испытаниях. Существующие методы испытаний прецизионных пар не отражают условий реальной работы и поэтому не являются объективными.

Нагнетательные клапаны испытывают при низких давлениях. Фактически они подвержены деформациям от действия высокого давления, температуры топлива и силы затяжки нажимного штуцера. Поэтому количество топлива, проходящего через образовавшийся в клапане зазор, при работе насоса значительно отличается от количества топлива, проходящего через зазор при статическом методе испытаний. Это искажает цикловую подачу и вызывает большую неравномерность подачи топлива по секциям насоса и цилиндрам двигателя. Принятый заводами метод гидравлической опрессовки плунжерных пар также не обеспечивает стабильности и точности показаний. Проконтролированные таким способом плунжерные пары не обеспечивают равномерную подачу топлива в трубопровод высокого давления.

При работе форсунки центральное отверстие корпуса распылителя подвергается микродеформациям под действием силы затяжки гайки распылителя, цикловой, гидравлической и температурной нагрузок. В результате этого наблюдается защемление иглы. Фактически топливо вспрыскивается форсункой при давлении более высоком, чем показывает контрольный прибор. Часть гидравлической энергии, создаваемой в топливосборном колодце корпуса распылителя, расходуется на преодоление сопротивления защемленной корпусом иглы. Примерно через 20 – 400 ч работы в результате приработки рабочих поверхностей иглы уменьшаются силы, защемляющие ее. Давление впрыска при этом падает, что приводит к уменьшению цикловой подачи топлива на всех режимах работы насоса, а особенно на номинальном режиме холостого хода.

Испытание плунжерных и клапанных пар целесообразно производить динамическим способом, а сортировать клапаны – совместно с плунжерной парой, предназначенной для установки в ту же секцию топливного насоса. Основным критерием оценки годности подобранных плунжерной и клапанной пар следует считать величину максимально развиваемого давления и производительность. С целью устранения причин, ухудшающих качество контроля и работы прецизионных пар, испытание распылителей форсунок необходимо производить при давлении, в 1,5— 2 раза превышающем установленное техническими условиями, используя при испытании аккумулятор давления. Годными можно считать те распылители, у которых игла перемещается в центральном отверстии плавно, без заеданий на заданную техническими условиями величину.