Дизельное топливо считается крайне важным топливом во многих странах из-за его широкого применения. Так же оно является одним из основных загрязнителей окружающей среды, поскольку содержит различные формы углеводородов, серу и остатки сырой нефти. Однако производительность двигателей работающих на этом виде топлива все еще зависит от качества как самого топлива, так и топливной системы, весьма чувствительной к физическим параметрам применяемых механизмов подачи топлива работающих под высоким давлением. И пока ученые бьются над проблемами улучшение качества топливных смесей, простой водитель сталкивается с куда более прозаичными проблемами. Одной из таких проблем является качество топливных форсунок.
Для стран, где не актуально применение биодизельных топлив и аналоговых топливных смесей (например, на основе добавок вспененного полистирола) это является критически важным направлением развития промышленного производства. Ведь, несмотря на повышение качества смазывающих свойств применяемого дизельного топлива, качество прецизионных сплавов и деталей на их основе оставляет желать лучшего, поскольку некоторые общие параметры, такие как температура вспышки, плотность, динамическая вязкость и кинематическая вязкость, в составе топливной смеси напрямую или опосредованно влияют на качество работы топливных форсунок. Проще говоря, плотность, как ключевой параметр топлива, влияет на производительность двигателя, из-за калибровки топливной системы по объему (т.е. масса впрыскиваемого топлива изменяется в зависимости от плотности топлива), а также влияет на другие параметры, такие как цетановое число и теплотворная способность. А вот калибровка самой топливной системы зависит от качества обработки трущихся поверхностей.
У топливных форсунок существует два основных дефекта: загрязнение сопловых отверстий и потеря герметичности. И если с первым дефектом справляются обычные ультразвуковые ванны, то второй дефект носит куда более сложный и комплексный характер появления. К сожалению, в последнее время на рынке стали часто появляться подделки деталей с характеристиками куда более низкими, чем те, которые предъявляет оригинальный завод изготовитель. Однако, поскольку оценить качество поставляемых деталей невооруженным взглядом бывает крайне проблематично, многие автовладельцы (особенно грузовых автомобилей) проходят сложные этапы проверки качества изделий уже непосредственно в ходе их эксплуатации.
Обратимся к российскому опыту нормативной документации регулирующей изделия для топливных систем. Согласно ГОСТ Р 70117—2022 «Шероховатость поверхности» п. 3.7 Шероховатость поверхности нормируют и контролируют отдельно от допусков размеров, формы и расположения поверхностей. Шероховатость поверхности в процессе сборки и эксплуатации изделия может привести к дополнительным отклонениям размера и формы за счет износа микронеровностей при трении или в результате их смятия и сглаживания при запрессовке и под действием нагрузок. Поэтому для каждого допуска размера и формы установлен предел допускаемых значений шероховатости. Наибольшие допустимые значения параметров шероховатости Ra и Rz в зависимости от допуска размера и формы (уровни относительной геометрической точности) устанавливают из следующих исходных условий:
- уровень А — при допуске формы 60 % от допуска размера (нормальная относительная геометрическая точность) Ra < 0,05 IT, Rz < 0,2 IT;
- уровень В — при допуске формы 40 % от допуска размера (повышенная относительная геометрическая точность) Ra < 0,025 IT, Rz< 0,012 IT, R z< 0,05 IT,
- уровень С — при допуске формы 25 % от допуска размера (высокая относительная геометрическая точность) R a< 0,012 IT, R z< 0,05 IT,
где IT — допуск соответствующего размера.
Для прецизионных деталей вроде поршней или направляющих управляющих клапанов топливных форсунок класс обработки рабочих поверхностей деталей является критичным значением. Каверны, инклюзии и трещины недопустимы. Как изделие форсунка должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 70117-2022 Шероховатость поверхности, а так же ТУ 29.32.30.390-055-94989448-2021. Например типичная форсунка закрытого типа с электрогидравлическим управлением подъема иглы работает под давлением 160±0,5 МПа в связи с чем качество прецизионной обработки поверхности управляющего клапана должно соответствовать значению Ra < 0,2 мкм. Однако практика показывает, что на обследуемых изделиях данный показатель может превышать 1 мм, что недопустимо и является основной причиной неработоспособности форсунок.
Ниже приведем примеры типовых дефектов на примере форсунки А-04-029-00-00-00:
Фото 1. Каверна образованная ударной деформацией на поверхности управляющего клапана А-06-025-00-00-02
Фото 2. Инклюзии, следы коррозии на поверхности распылителя RU DLLA143P2319
Фото 3. Каверна на поверхности управляющего клапана А-06-025-00-00-02
Фото 4. Каверны на поверхности управляющего клапана А-06-025-00-00-02
Фото 5. Каверна на поверхности управляющего клапана А-06-025-00-00-02
Фото 6. Каверна на поверхности управляющего клапана А-06-025-00-00-02
Очевидно, что при таких дефектах форсунка просто не могла хорошо работать. Клейма на поверхности некторых деталей указывают на китайских производителей. Однако сборка российская, что говорит об отсутствии контроля качества комплектующих конечного изделия уже в России.
