Badanie siły tarcia iglicy w korpusie rozpylacza wtryskiwaczy silników okrętowych przy obecności środków smarujących z uwzględnieniem zmian położenia

• Autorzy: Monieta J.

Warianty tytułu

EN

Research on the friction force of the needle in the nozzle body of marine diesel engines in the presence of a lubricating medium that account position changes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań siły tarcia między iglicą a korpusem rozpylaczy silników okrętowych. Badano wykonane ze stali stopowej rozpylacze tłokowych silników spalinowych zasilanych olejem napędowym lub paliwem pozostałościowym. Do badań wybrano rozpylacze spośród eksploatowanych w naturalnych warunkach, w których stwierdzono stan niezdatności lub wymieniono je profilaktycznie. Badano rozpylacze przy obecności paliwa lub oleju o zbliżonych własnościach, jak również wykonano pomiary czasów wysuwania się iglic z korpusów rozpylaczy dla stopniowanych ich położeń w płaszczyznach względem osi podłużnej w korpusie rozpylacza. Wykonano pomiary geometryczne par precyzyjnych i badano wpływ wymiarów oraz błędów kształtu i położenia części prowadzących na wartości sił tarcia. Badano wpływ położenia kątowego iglicy względem korpusu rozpylacza i mierzono również luz średnicowy między korpusem a iglicą rozpylacza oraz badano jego wpływ na wartość maksymalnej siły tarcia. Badania siły tarcia przeprowadzono na dwóch stanowiskach, w zależności od jej wartości. Pierwsze z nich wykonane było we własnym zakresie do wyznaczania maksymalnej siły tarcia z wykorzystaniem obciążania siłami ciężkości, a drugie stanowisko przeznaczone było do badań wytrzymałości próbek na rozciąganie. Na wartość maksymalnej siły tarcia między korpusem i iglicą rozpylacza ma wpływ stan współpracujących powierzchni oraz ich wzajemne usytuowanie, zanieczyszczenia itp. Przeprowadzone badania miały na celu wyznaczenie składowej siły tarcia i/lub czasu wysuwania się iglicy w zależności od kąta obrotu iglicy w korpusie rozpylacza, od luzu, rodzaju zastosowanych środków smarowych oraz masy iglicy.

EN

This article presents the results of the friction force between the needle and the nozzle body of marine diesel engines. Injectors made of the alloy steel of piston internal combustion engines fed with diesel oil or residual fuel were investigated. Injector nozzles from among the jets operated in natural conditions in which was found the state of unfitness or replaced preventively are investigated. Nozzles were tested in the presence of fuel oil or oil with similar properties, as well as measurements of ejection time choking the nozzle at different angles of the rotation respect to the longitudinal axis of the nozzle needle in the body. Geometrical measurements were made of precision pairs to investigate the effect of the dimensions and shape and location errors on the values of friction forces. The influence of the angular position of the needle tip relative to the body are investigated, and precise measurements of the diameter clearance between the frictional couple were taken to study its effect on the value of the maximum friction force. The research of the frictional forces was carried at two test stands, depending on its value. The first test stand was designed by the author for appointing the maximum using gravitational loading, and the second stand was intended to research the durability of samples to stretching. The value of the maximum force of friction between the body and the needle tip is influenced by the condition of mating surfaces and their mutual positioning, pollution, etc. The research aimed to determine the component of friction force and/or the time of the withdraw of the needle depending on the angle of the turnover of the needle in the nozzle body, clearance, kind, applied medium and masses of the needle.

Słowa kluczowe

PL

silniki okrętowe; rozpylacze wtryskiwaczy; siła tarcia

EN

marine diesel engines; injector nozzles; friction force

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 2
• Strony: 41--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Monieta J.

• Akademia Morska, Instytut Eksploatacji Siłowni Okrętowych, ul. Wały Chrobrego 2, 70-500 Szczecin

Bibliografia

• 1. Benajes J., Pastor J. V., Payri R., Plazas A. H.: Analysis of the influence of diesel nozzle geometry in the injection rate characteristic. Trans. ASME J. Fluids Eng. 126 Nr 1, s. 63-71.
• 2. Daimler C., Güttler J., Hora P.: Einspritzdüse für ein Einspritzsystem sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Einspritzdüse eines Einspritzsystem eines Kraftfahrzeuges. Das Patent Deutschland 2004, Nr 10256590.
• 3. Drozdowski J.: Studium obciążeń cieplnych, kawitacji i niezawodności rozpylaczy silników okrętowych. Wyd. Wyższej Szkoły Morskiej, Szczecin 1998.
• 4. Enthoven J., Spikes H.A.: Infrared and visual study of the mechanism of scuffing. Tribology Trans. 1996, t. 39, s. 441-447.
• 5. Gąsowski W.: Zawieszanie się iglic rozpylaczy silników wysokoprężnych. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn 1979 nr 2, s. 245-250.
• 6. Hebda M., Wachal A.: Trybologia, WNT, Warszawa 1980.
• 7. Idzior M.: Studium optymalizacji parametrów rozpylaczy silników o zapłonie samoczynnym w aspekcie kształtowania ich własności użytkowych. Rozprawy. Politechnika Poznańska, Poznań 2004, nr 384.
• 8. Monieta J., Badanie siły tarcia spoczynkowego w rozpylaczach wtryskiwaczy silników okrętowych z unieruchomionymi iglicami. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn nr 4, s. 63-77, Radom 2007.
• 9. Monieta J.: Identyfikacja rodzajów zużycia rozpylaczy wtryskiwaczy okrętowych silników spalinowych. Combustion Engines 2009-SC1, s. 157-163.
• 10. Monieta J., Kusiak P.: Badanie zużycia przez utlenianie i korozję powierzchni rozpylaczy wtryskiwaczy silników okrętowych. Problemy Eksploatacji 2008 nr 1, s. 113-120.
• 11. Monieta J., Lorek Ł.: Researches of friction force of injector nozzles in injector bodies of marine diesel engines in the presence of lubricating compound. Journal of Polish CIMAC 2008, Vol. 3, No. 1, s. 111-121.
• 12. Monieta J., Łukomski M.: Metody i środki oceny stanu technicznego rozpylaczy wtryskiwaczy silników okrętowych typu AL20/24. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej, 2005 nr 5, s. 383-391.
• 13. PN-91/M-0430. Tribologia. Terminologia podstawowa.
• 14. Stoeckli M., Affolter P., Otto H.: Durability and long-term stability of electronic fuel injection systems for Diesel, HFO and gas engines. CIMAC 2007, Viena 2007 paper 23, s. 1-9.
• 15. Szczerek M., Tuszyński W.: Badania tribologiczne. Zacieranie. Wyd. Instytutu Technologii Eksploatacji, Radom 2000.
• 16. Włodarski J.K.: Tłokowe silniki spalinowe - procesy trybologiczne. WKiŁ, Warszawa 1982.
• 17. Włodarski J.K.: Stany eksploatacyjne okrętowych silników spalinowych. Wydawnictwo Uczelniane Wyższej Szkoły Morskiej, Gdynia 2001, s. 175.
• 18. Yasunori K.: Fuel injection nozzle with a member to reduce the frictional force developed between parts during the clamping. Paten USA 2002, Nr 20020109021.