Operational tests of a distributor injection pump

ABSTRACT: Research on drive units confirms that, as a result of many years of operation, the fastest-wearing components in diesel engines of machines and vehicles are in-line and distributor pumps. The durability of the pumps is several times shorter than that of the motors. A dozen or so different sizes and types of in-line injection pumps were used in diesel engines of vehicles, which significantly complicated the service capacity. The authors of the work created a pump that has a universal application and can be used interchangeably for many types of diesel engines and also meets the increased durability requirements. The analysis partially presents the results of operational tests of the pump working under load and the analysis of the causes of damage. Model studies of the contact stresses between damaged elements were also carried out.

KEYWORDS: pump shaft, diesel engine, FEM analysis, pump drive shaft, experimental verification

STRESZCZENIE: Badania zespołów napędowych potwierdzają, że do najszybciej zużywających się w wyniku wieloletniej eksploatacji podzespołów w silnikach wysokoprężnych maszyn i pojazdów należą pompy wtryskowe rzędowe i rozdzielaczowe. Trwałość pomp jest kilkakrotnie mniejsza od trwałości silników. W silnikach wysokoprężnych pojazdów stosowano kilkanaście różnych wielkości i rodzajów pomp wtryskowych rzędowych, co znacznie komplikowało możliwości serwisowe. Autorzy pracy skonstruowali pompę, która ma uniwersalne zastosowanie i może być montowana zamiennie w wielu typach silników wysokoprężnych, ponadto spełnia podwyższone wymogi trwałości. W analizie przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych pompy pracującej pod obciążeniem i przyczyny uszkodzeń. Przeprowadzono również badania modelowe naprężeń kontaktowych między elementami, które uległy uszkodzeniu.

SŁOWA KLUCZOWE: wał pompy, silnik wysokoprężny, analiza MES, wał napędowy pompy, weryfikacja eksperymentalna

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

[1] Sitek K., Syta S. „Badania stanowiskowe i diagnostyka”. Pojazdy samochodowe. Warszawa: WKiŁ (2011).

[2] Janiszewski T., Mavrantzas S. „Elektroniczne układy wtryskowe silników wysokoprężnych”. Warszawa: WKiŁ (2016).

[3] Bałon P., Świątoniowski A., Rejman E., Kiełbasa B., Smusz R., Szostak J., Kowalski Ł. “Stress concentration analysis of the injection pump shaft”. Advances in Science and Technology Research Journal. 14, 2 (2020): 155–162, https://doi.org/10.12913/22998624/xxxxx.

[4] Szulborski A. „Promieniowe rozdzielaczowe pompy wtryskowe VR”. Informatory techniczne Bosch (2001).

[5] Günther H. „Diagnozowanie silników wysokoprężnych”. Warszawa: WKiŁ (2006).

[6] Kaźmierczak A. „Silniki pojazdów samochodowych. Podręcznik do nauki zawodu technik pojazdów samochodowych”. Warszawa: REA (2010).

[7] Noga S., Rejman E., Bałon P., Kiełbasa B., Smusz R., Szostak J. “Analytical and numerical analysis of injection pump (stepped) shaft vibrations using Timoshenko theory”. Acta Mechanica et Automatica. 16, 2 (2022): 215–224, https://doi.org/10.2478/ama-2022-0026.

[8] Bałon P., Kochman A., Rejman E., Kiełbasa B., Smusz R., Burek A., Szostak J., Kowalski Ł., Świątoniowski J. “Research and FEM analysis of the injection pump shaft for diesel engines”. Mechanik. 11 (2019): 714–716, https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.11.94.

[9] Luft S. „Podstawy budowy silników”. Pojazdy samochodowe. Warszawa: WKiŁ (2003).

[10] Falkowski H., Krępeć T. „Obsługa i naprawa aparatury paliwowej silników wysokoprężnych”. Warszawa: WKiŁ (1979).

[11] Popov V.L. “Contact Mechanics and Friction”. Berlin–Heidelberg: Springer (2010).

[12] Patent nr 423777, pt. „Głowica rotacyjnej pompy paliwa” (z dn. 7 grudnia 2017).

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2022.11.24

 

* Artykuł recenzowany