Table of Contents
В последнее время участились случаи продажи некачественных запасных частей для комплектации топливных систем дизелей, в связи с этим появилась необходимость разобраться подробнее в технических и качественных свойствах, на первый взгляд, таких простых элементов топливной аппаратуры, как трубки высокого давления.
Реальный случай покупки некачественных трубок
На двигателе Д-144 трактора Т-40 лопнула топливная трубка высокого давления, что побудило владельца техники заменить топливопроводы. После установки новых трубок дизель перестал заводится. Причем течи топлива, подсоса воздуха в системе не было, а ТНВД с форсунками полностью были проверены на стенде. Затем были установлены обратно родные, старые трубки на три цилиндра дизеля, а на цилиндр, с ранее вышедшей из строя трубкой, был установлен трубопровод из купленного комплекта. Двигатель завелся, но цилиндр с новой трубкой так и не заработал. В итоге владельцу трактора пришлось искать трубку старого советского производства, после установки которой дизель трактора заработал в штатном режиме.
Разбираясь в причинах, и сравнивая старые трубки с новыми оказалось, что новые трубки имеют больший внутренний диаметр сечения по которому проходит топливо, и по всей вероятности, именно данный параметр повлиял на корректность подачи топлива в цилиндры дизеля.
В среде профессионалов и практиков пользователей дизельной техники, обсуждая данный случай, мнения разделились и не привели к единому выводу. Многие уверяют, что вся причина в сниженной износом производительности ТНВД, другие уверяют, что для корректности впрыска топлива важны как линейные размеры трубок и их внутренний диаметр, так их форма.
В связи с выше описанным случаем давайте разберёмся в истинных причинах такой неполадки опираясь чисто на технические аргументы.
Технические требования к топливным трубкам высокого давления дизеля
Основное, что хотелось бы отметить, для технически обоснованного разбора данного случая, это ряд важных требований к трубкам высокого давления для дизельных моторов, в основу которых входят ниже изложенные критерии.
- Высокий рабочий ресурс и надёжность трубопроводов обеспечивается цельнотянутой технологией изготовления, не имеющей на детали сварных швов.
- Материалом изготовления является качественная углеродистая конструкционная сталь марки СТ20, обеспечивающая неизменность внутреннего объёма магистрали трубки при импульсах подачи очередной дозы топлива дозы топлива к распылительной форсунке. Гарантированную стабильность объёма трубки при всплесках давления обеспечена жёсткостью её толстой стенки. Например, топливные трубки высокого давления советского исполнения, для основной линейки тракторной техники, имеют стенку в 2.5 мм, при наружном диаметре в 7 мм с соответствующим внутренним, подающим топливо диаметром сечения канала размером в 2 мм. Вместе с этим нужно отметить, что современных условиях, если технологический уровень изготовления трубок соответствует всем требованиям толщина их стенки не всегда будет основополагающим критерием качества.
- Дополнительным качественным показателем изготовления такого цельнотянутого топливопровода есть равномерный внутренний диаметр по всей его длине, где по советскому специальному ГОСТу 11017-80 максимальное отклонение от номинального размера в группе А не должно превышать ±0.05 мм, группы Б — не более ±0.1 мм. Данный фактор косвенно может влиять на корректность момента подачи топлива в результате неравномерности распределения давления в полости канала в случае его неравномерного диаметра. В связи с этим трубки не должны иметь резки загибов, провоцирующих деформацию внутреннего диаметра.
- Торцы концов трубопроводов выполнены в виде сферических притертых поверхностей для плотного соединения с соответствующими сферическими входными штуцерами форсунок и выходами секций ТНВД. Также под гайки трубок дополнительно установлены демпферные уплотнительные кольца.
- Говоря о длине трубок и их диаметре сечения, нужно отметить, что данные показатели не имеют никакого значения в случае достаточной их жёсткости. Однако в разработках двигателей отечественного, советского периода можно заметить, что конструкторы старались устанавливать трубки примерно одинаковой длины, чтобы максимально уравнять влияние косвенных факторов на их производительность, таких как — температура нагрева деталей, вязкость топлива и другие.
- В дизельных двигателях советского периода также уделялось внимание форме трубопроводов, где одновременно с условием соблюдения их одинаковой длинны, считалось, что с помощью плавных пружинных завитков сохранялась стабильность диаметра внутреннего канала и сглаживалась, снижающая ресурс трубок, вибрация работы дизеля. В современных же условиях форма трубок преследует только цель адаптации к конструктивным особенностям самого двигателя и размещения элементов его навесного оборудования.
Что не так с топливопроводами дизеля
Так какие же выводы из выше изложенных технических требований к трубопроводам можно сделать?
Самым важным техническим условием для топливных трубопроводов высокого давления дизельных двигателей является неизменность объёма их внутреннего подающего канала под действием импульса подачи топлива плунжером секции топливного насоса.
По сути трубопровод должен собой жёсткий сосуд, исключающий его раздутие под действием давления топлива. Таким образом, и обеспечивается одновременная подача дозы топлива от секции ТНВД в трубопровод с впрыском топлива в цилиндр. То есть, так как стенки сосуда-трубопровода не раздуваются, а жидкость-топливо в принципе не теряет своего объёма при сжатии, то количество поступившего топлива от напорной секции насоса одновременно распылится в том же объёме через форсунку в цилиндр, без какого, либо опоздания, согласно настроенного угла опережения впрыска, что важно для развития мощности дизелем.
В случаях, когда под действием импульсов давления стенки сосуда деформируются, увеличивая таким образом незначительно объём канала трубопровода, происходит некоторое запаздывание и нарушение всех параметров впрыска топлива как временных, так и количественных. Естественно показатели отклонений будут зависеть от степени деформирования трубопровода.
Минимальные отклонения объёма могут выражаться в недостаточно качественном распылении топлива с потерей момента его впрыска на какие-то минуты угла поворота коленчатого вала, что будет выражаться неполным сгоранием топлива и потерей мощности. В более тяжёлых случаях — подача топлива в цилиндр вообще может происходить эпизодически с потерей параметра его угла опережения и нарушением циклов газообмена в двигателе. Такие отклонения не позволят даже запускаться дизелю.
В общем, выражаясь техническим языком, КПД гидравлической передачи топлива по топливопроводу должен иметь максимально высокое значение, иначе любой фактор влияющий на его потерю будет приводить к нарушению работы дизеля.
Как проверить качество трубок
Гарантировано подтвердить производительность рубок можно только на стенде настройки ТНВД, где в сборе с форсунками, настроенными на рабочее давление, производят проверку цикловых подач топлива на всех режимах работы. Чтобы получить максимально одинаковые условия проверки трубки можно проверить поочерёдно используя одну секцию насоса или же одновременно все на окончательно настроенном насосе, где разницы между цикловыми подачами его секций нет. Между значениями табличных цикловых подач секций насоса, под соответствующий двигатель, и значениями цикловых подач объёма топлива через трубки с подсоединёнными форсунками разницы не должно быть. Стандартно осуществляют проверку объёма поданного топлива через трубопровод на 1000 циклов работы плунжерной секции ТНВД.
Попытки компенсировать гидравлические потери трубопроводов увеличением значений объёма цикловых подач секций топливного насоса в целом не являются панацеей. Если, даже удастся подкорректировать, таким образом, конечную цикловую подачу до табличных данных через топливопроводы на кратковременном этапе настройки топливной аппаратуры, то невозможно будет предугадать как поведёт себя деталь под действием постоянной вибрации, нагреве и продолжительных нагрузках рабочей эксплуатации двигателя.
Принимая решение о приобретении топливопроводов высокого давления приоритет оставляйте за специализированными производителями топливной дизельной аппаратуры, которые являются поставщиками непосредственно для производителей двигателей.
Загрузка...
