Підвищення довговічності плунжерних пар автомобіля хімічним нікелюванням
Автор: Батиль Дем'ян-Віталій Олександрович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Автомобільний транспорт
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Плунжерні пари паливних насосів дизеля працюють в умовах високих навантажень та значного зношування. Прецизійні поверхні плунжера та гільзи підлягають різним видам зношування, серед яких переважає абразивне зношування. Абразивні частинки, що проникають через паливні фільтри, призводять до появи на деталях місцевих зносів. Змінюються геометричні параметри деталей, що призводять до зниження циклової подачі палива, гідравлічної щільності, зміни кута впорскування та інших показників. При значному зниженні циклової подачі пускової палива стає неможливим запуск двигуна [1]. Знос прецизійних поверхонь плунжера та гільзи сконцентрований у місцях максимального перетікання палива та має місцевий характер. Найбільш сильно плунжер зношується у верхній частині, що розташована навпроти перепускного каналу гільзи. Значний інтерес для поліпшення надійності та довговічності прецизійних пар паливної апаратури становлять методи нанесення зносостійких покриттів. Для підвищення зносостійкості плунжерних пар раціонально використовувати хімічне нікелювання [2]. Цей метод забезпечує значне підвищення мікротвердості при термообробці до 400 °С. У порівнянні з іншими методами нікелювання забезпечує менший знос пари (втулки, що працює спільно з нікельованим плунжером). Крім того, шар покриття лягає на деталь більш рівномірно (максимальна нерівність шару на плунжері 0,5 – 1,0 мкм, що спрощує подальшу механічну обробку. Хімічне нікелювання знайшло застосування для відновлення зношених плунжерних пар. Об’єкт дослідження – процес хімічного нікелювання поверхні плунжера. Предмет дослідження – металеві плунжери та гільзи паливного насосу високого тиску які пройшли процес хімічного нікелювання. Мета і завдання дослідження. Розробити спосіб безелектричного напилення – осадження металу з водного розчину, який передбачає хімічний процес каталітичного відновлення іонів металу. Для цієї мети слід розв’язати наступні задачі: 1. Підібрати складові безстабілізаційної ванни для нікель-борного осадження на елементах плунжерної пари. 2. Визначити методики контролю параметрів властивостей відновлених плунжерів. 3. Дослідити вплив пераметрів процесу хімічного осадження на властивості. Основні результати. Оптимізовано вміст відновника у ванні для безгальванічного нікель-борного покриття без стабілізатора. • Покриття ENB було нанесене у ванні без свинцю, наявність якого обмежувала застосування цього методу. • Продуктивність процесу в новій ванні зросла з 10 до 14,5 мкм/год; • Хімічний склад нового покриття також суттєво відрізнявся від стандартного неелектричного нікель-бору. Він не містить свинцю а вміст бору нижчий, ніж у звичайних нікель-борних покриттях або ENB, • Нові покриття демонструють значно вищу твердість, ніж звичайні неелектричні нікель-борні покриття. • Покриття ENB має високу стійкість до корозії, яка покращилася завдяки модифікації морфології поверхні та зміні хімічного складу покриття. 1. Леонтьев Л.Б., Леонтьев А.Л. Повышение надежности прецизионных деталей топливной аппаратуры судовых дизелей технологическими методами // Судостроение. №3, 2011, С. 40–41. 2. Delaunois, F.; Vitry, V.; Bonin, L. Electroless Nickel Plating, Fundamentals to Applications; Taylor&Francis Group: Abingdon-on-Thames, UK, 2019; ISBN 13:978-1-138-60580-0.