СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЗАПОРНОГО КОНУСА ИГЛЫ РАСПЫЛИТЕЛЯ ТОПЛИВНОЙ ФОРСУНКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1999 года по МПК B23P6/00 

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.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является, применяемый на практике и широко известный, способ восстановления игл распылителей, типовая конструкция которых изображена на фиг. 5. Причина потери работоспособности такого типа игл заключается в том, что при значительном износе отсекающей кромки 4 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.

На фиг. 1 показан конец иглы и корпуса распылителя без следов износа, фиг. 2 - конец иглы и корпуса распылителя с изображением зоны износа на запорном конусе вблизи отсечной кромки, фиг. 3 - производство кольцевой выборки с частью зоны износа, фиг. 4 - взаимное расположение реставрированной иглы и корпуса распылителя, фиг. 5 - иллюстрация к способу реставрации прототипа.

Во время работы новой иглы распылителя игла 1 (фиг. 1) под действием пружины в конце впрыска топлива своим запорным конусом садится на конус 5 корпуса распылителя 2 и острой кромкой 4, разрубая топливную пленку, отсекает подачу топлива.

В процессе эксплуатации вблизи кромки 4 происходит абразивный и кавитационный износ иглы и конуса корпуса, что приводит к появлению зоны износа в виде помутнения и притупления кромки 4. Все это ведет к расширению пятна контакта 6 (фиг. 2) 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 (фиг. 3), делают кольцевую выборку 8 на запорном конусе 3, 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 (см. фигуры) граница выборки должна быть между границ зоны износа с тем, чтобы сохранить узкую полосу зоны износа величиной D < S.

Частичное сохранение зоны износа 6 (фиг. 4) обеспечивает плотное герметичное прилегание запорного конуса к конусу корпуса распылителя 5 по пятну износа 9 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 D 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 4 (фиг. 1) 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 D (см. фиг. 3, 4) должна быть ≤ 0,3 мм. Выборка, по возможности, не должна переходить через кромку 4 (фиг. 1). Величина D 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.

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. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

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.