پیستون تزریق سوخت WEIFU U387 / 00U387 – پایه کروی پراکنده استرس برای افزایش عمر خستگی

در حالی که شایع ترین خرابی های پیستون ریل به سایش نوار آب بندی یا فرسایش مارپیچ نسبت داده می شود، بخش قابل توجهی از خرابی های فاجعه بار ازپایه پیستون- رابطی که نیروی رانش بادامک را به عنصر پمپاژ منتقل می کند. پیستون های معمولی دارای یک صفحه پایین صاف یا کمی پخ هستند که تحت ضربات بار زیاد مکرر (اغلب بیش از 2000 نیوتن در هر ضربه) غلظت تنش لبه ایجاد می کند که باعث ایجاد ریزترک می شود. با گذشت زمان، این ترک‌ها منتشر می‌شوند و منجر به شکستگی پایه یا ریزش مواد می‌شوند – خرابی‌هایی که نه تنها پمپ را از کار می‌اندازد، بلکه زباله‌ها را در کل سیستم سوخت ارسال می‌کند. اینU387 / 00U387از WEIFU این منطقه تماس حساس را با یکپایه کروی زمین دقیق- یک انحنای محدب که بار را به طور یکنواخت در کل سطح مشترک توزیع می کند، تنش های لبه را حذف می کند و عمر خستگی را به طور قابل توجهی افزایش می دهد. این یک تغییر زیبایی نیست. این یک طراحی مجدد ساختاری است که به علت اصلی خرابی های پیستون مربوط به پایه می پردازد.

U387 دارای سطح زیرین کروی با شعاع است80 میلی متر(محدب)، آسیاب شده تا سطحی از Ra 0.032 میکرومتر. این شعاع برای تطابق با تغییر شکل طبیعی شیر جفت‌گیری تحت بار محاسبه می‌شود، و اطمینان حاصل می‌کند که لکه تماس در مرکز باقی می‌ماند و تقریباً 70٪ از سطح پایه را می‌پوشاند - در مقایسه با کمتر از 40٪ برای یک پایه صاف، جایی که بار در لبه بیرونی متمرکز می‌شود. تجزیه و تحلیل المان محدود (FEA) نشان می دهد:

اوج استرس تماس کاهش یافته است1450 مگاپاسکال(پایه صاف) به820 مگاپاسکال – a کاهش 43 درصدی

گرادیان تنش در لبه حذف شد - بدون نقاط منفرد با شدت بالا

ضریب ایمنی خستگی (بر اساس 107 چرخه) از 1.2 به 2.1 افزایش یافت - a75 درصد بهبود

مزایای دوام اندازه گیری شده:

عمر خستگی (تست رومیزی، بار چرخه ای 2200 نیوتن):>8 میلیون چرخهبدون شکست، در مقایسه با 3.2 میلیون برای پیستون های پایه تخت

پس از تست شتاب 800 ساعته هیچ پوسته پوسته شدن لبه مشاهده نشد - رقبا پس از 450 ساعت تراشه قابل مشاهده را نشان دادند.

عمق سایش سطح پایه:0.6 μmبعد از 500 ساعت - یکنواخت و حداقل

پارامترهای ابعادی:

قطر پیستون:10.5 میلی متر(IT4، گردی کمتر یا مساوی 0.9 میکرومتر) - هدف گیریموتورهای کار متوسط(4.0 - 6.0 لیتر)

سکته مغزی موثر:13.0 میلی متر

شعاع کروی پایه: 80 میلی متر ± 5 میلی متر (محدب)

مارپیچ: تک سرب، سمت راست، با مشخصات پیشرونده استاندارد

حداکثر فشار ریل:1800 بار (burst >2100 بار)

نشتی داخلی @ 1400 bar :6.2 میلی لیتر در دقیقه- تحت تأثیر هندسه پایه قرار نگرفته است

U387 از جعلی ساخته شده استفولاد کم آلیاژ Cr-Mo(معادل SAE 8620)، کاربوره شده تا عمق کیس 0.55 میلی متر (60 - 62 HRC) در حالی که سختی هسته 38 تا 42 HRC برای شکل‌پذیری حفظ می‌شود. پایه کروی پس از عملیات حرارتی با استفاده از یک آسیاب CNC اختصاصی با چرخ الماس آسیاب می شود و تحمل فرم 0.005 ± میلی متر را به دست می آورد. سپس سطح به صورت میکرو شات زنی می شود تا یک لایه تنش پسماند فشاری (-400 مگاپاسکال) در پایه ایجاد شود، که بیشتر از شروع ترک جلوگیری می کند. این ترکیب از یک هسته سخت، بدنه سخت و سطح فشاری U387 را در برابر خستگی ضربه ای بسیار مقاوم می کند.

ابعاد U387 برای جایگزینی پیستون در طیف گسترده ای از پمپ های ریل معمولی متوسط ​​است که خستگی پایه به عنوان یک ضعف شناسایی شده است:

WEIFU HP4وHP4.5- در موتورهای 4.5 تا 6.0 لیتری کشاورزی و کامیون استفاده می شود

بوش CP3(نوع متوسط) - بر روی Cummins ISB 6.7، MAN D08 و Deutz TCD 6.1 نصب شده است.

Denso HP4- موجود در برخی از خودروهای هینو، ایسوزو و UD با کار متوسط

بررسی سریع سازگاری از طریق کد QR (روی جعبه) نصب شدن با شماره سریال پمپ را تأیید می کند - بدون نیاز به تفسیر لیست های پیچیده خودرو.

روی درج بسته بندی، یک را درج می کنیمنمودار توزیع تنش رنگ-کنتورمقایسه یک پایه صاف (نقاط قرمز در لبه ها) در مقابل پایه کروی U387 (منطقه یکنواخت آبی-سبز). این شواهد بصری فوراً مزایای مهندسی را برای هر تکنسین آشکار می کند. علاوه بر این، هر پیستون دارای یکعلامت کروی حکاکی شده با لیزر- یک دایره کوچک در مرکز پایه - نشان دهنده شعاع و به عنوان یک بررسی سریع اصالت.

Q1:چرا یک پایه کروی طول عمر خستگی را در مقایسه با یک پایه صاف بهبود می بخشد - آیا بار به سادگی به شیر آب منتقل نمی شود؟
A:یک پایه صاف به دلیل ناهماهنگی جزئی یا اعوجاج حرارتی، بارگذاری لبه را ایجاد می کند. شکل کروی به خودی خود تراز می شود و بار را در یک ناحیه بزرگتر و مرکزی توزیع می کند. این تنش اوج را کاهش می دهد و تمرکز تنش را در لبه، جایی که معمولاً ترک ها شروع می شود، حذف می کند.

Q2:آیا پایه کروی به مرور زمان فرسوده می شود و صاف می شود و مزیت خود را از دست می دهد؟
A:پایه از همان مواد سخت شده مانند بقیه پیستون ساخته شده است. در آزمایشات ما، پروفیل کروی پس از 600000 کیلومتر در محدوده تحمل باقی ماند - سایش بسیار کم است زیرا بار در یک منطقه بزرگ پخش می شود. این مزیت برای کل عمر کارکرد پیستون ادامه دارد.

Q3:آیا می توان از این پیستون در پمپ هایی استفاده کرد که در ابتدا دارای پیستون مسطح بودند، بدون اینکه شیر آن را تغییر دهید؟
A:بله - شعاع کروی به گونه ای طراحی شده است که با شیرهای تخت سازگار باشد. تماس اولیه در مرکز خواهد بود، اما با ساییدگی جزئی شیر، با انحنا مطابقت می‌یابد و ناحیه تماس بزرگ‌تری ایجاد می‌کند. هیچ تغییری لازم نیست.

Q4:آیا پایه کروی بر طول حرکت پیستون یا زمان بندی پمپ تأثیر می گذارد؟
A:خیر - هندسه پایه زیر ضربه موثر است. موقعیت تاج یا مارپیچ را تغییر نمی دهد. ارتفاع کلی از پایه تا تاج با پیستون های استاندارد یکسان است، بنابراین ضربه و زمان بندی بدون تغییر است.

Q5:چگونه می توانم پایه را برای آسیب خستگی در طول تعمیر و نگهداری معمول بازرسی کنم؟
A:به دنبال علائم پوسته شدن، ترک یا سایش ناهموار روی سطح پایه باشید. یک ناحیه روشن و صیقلی بدون ترک قابل مشاهده طبیعی است. همچنین توصیه می‌کنیم در صورت مشکوک به بارگذاری بیش از حد، از آزمایش نفوذ رنگ برای ترک‌ها استفاده کنید – طراحی U387 احتمال بروز چنین ترک‌هایی را بسیار کمتر می‌کند.

Q6:آیا U387 برای موتورهای پرسرعت (بالاتر از 2500 دور در دقیقه) که بارهای ضربه بیشتر است مناسب است؟
A:کاملاً - بهبود عمر خستگی در فرکانس‌های ضربه‌ای بالا بارزتر است. در واقع، پایه کروی، تقویت تنش دینامیکی را که در سرعت‌های بالاتر اتفاق می‌افتد، کاهش می‌دهد و آن را به گزینه‌ای عالی برای کاربردهای عملکرد محور تبدیل می‌کند. ما آن را تا 3000 دور در دقیقه تایید کرده ایم.