WEIFU U456 / 00U456 ลูกสูบฉีดเชื้อเพลิง – พื้นผิวเลื่อนเคลือบหลายชั้นสำหรับการทำงานที่ลดแรงเสียดทาน

หัวใจของปั๊มคอมมอนเรลทุกตัวคือการแลกเปลี่ยนทางกลไกขั้นพื้นฐาน: ลูกสูบจะต้องรักษาการปิดผนึกอย่างแน่นหนาเพื่อป้องกันการรั่วไหลในขณะที่เลื่อนภายในถังอย่างราบรื่นเพื่อลดแรงเสียดทาน เมื่อแรงดันรางเพิ่มขึ้นและสภาวะการทำงานมีความต้องการมากขึ้น แรงเสียดทานที่ส่วนต่อประสานของลูกสูบ-บาร์เรลจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ทำให้เกิดความร้อนมากเกินไปซึ่งทำให้น้ำมันเชื้อเพลิงเสื่อมคุณภาพและเร่งการสึกหรอ แม้ว่าการเคลือบผิวจะไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่การออกแบบลูกสูบส่วนใหญ่ใช้การเคลือบป้องกันการสึกหรอแบบธรรมดาหรือชั้นลดแรงเสียดทาน-ซึ่งแทบจะไม่มีทั้งสองอย่างในลักษณะที่บูรณาการและทำงานร่วมกันได้ ที่U456 / 00U456จาก WEIFU กล่าวถึงเรื่องนี้ด้วยพื้นผิวเลื่อนเคลือบหลายชั้น-สถาปัตยกรรมการเคลือบคอมโพสิตที่แยกฟังก์ชันความต้านทานการสึกหรอและการลดแรงเสียดทานออกเป็นชั้นต่างๆ ที่แตกต่างกัน โดยแต่ละชั้นได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมกับบทบาทเฉพาะของมัน วิธีการแบบหลายชั้นนี้ให้ประสิทธิภาพไตรโบโลยีที่เหนือกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการเคลือบแบบชั้นเดียว ซึ่งให้ทั้งอายุการใช้งานที่ยาวนานและแรงเสียดทานต่ำอย่างสม่ำเสมอ- ซึ่งเป็นการผสมผสานที่ลูกสูบมาตรฐานไม่สามารถเทียบได้

พื้นผิวเลื่อนของ U456 เคลือบด้วยระบบสามชั้นนำไปใช้ผ่านกระบวนการสะสมไอทางกายภาพ (PVD):

ชั้นที่ 1 – ชั้นการยึดเกาะฐาน (CrN หนา 1.5 μm):
ชั้นโครเมียมไนไตรด์ (CrN) นี้ใช้กับซับสเตรตเหล็กกล้าคาร์บูไรซ์โดยตรง ให้การยึดเกาะและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม โดยทำหน้าที่เป็นรากฐานที่ป้องกันไม่ให้ชั้นต่อมาหลุดออกภายใต้แรงกดสัมผัสที่สูง ขณะเดียวกันก็ให้ฐานแข็ง (2,000 HV) ที่ต้านทานการเยื้องจากอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

ชั้นที่ 2 – ชั้นทนทานต่อการสึกหรอ (AlCrN หนา 2.0 μm):
ชั้นกลางประกอบด้วยอะลูมิเนียม-โครเมียม-ไนไตรด์ (AlCrN) ซึ่งเป็นสารเคลือบคล้ายเซรามิกที่มีความแข็ง 3,200 HV- ซึ่งแข็งกว่าซับสเตรตที่เป็นเหล็กอย่างมาก (62 HRC ‐ 740 HV) ชั้นนี้เป็นการป้องกันเบื้องต้นต่อการสึกหรอจากการเสียดสี โดยทนทานต่อการตัดของอนุภาคแข็งที่เข้าสู่ช่องว่าง

ชั้น 3 – ชั้นบนสุดที่มีแรงเสียดทานต่ำ (WC/C หนา 1.5 μm):
ชั้นนอกสุดเป็นการเคลือบทังสเตนคาร์ไบด์/คาร์บอน (WC/C) ซึ่งผสมผสานความแข็งของทังสเตนคาร์ไบด์เข้ากับคุณสมบัติในการหล่อลื่นในตัวเองของคาร์บอนอสัณฐาน ชั้นนี้มีสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน 0.045 (วัดกับเหล็กชุบแข็ง หล่อลื่นด้วยดีเซล) ภายใต้สภาวะฟิล์มผสม-ลดลง 40% เมื่อเทียบกับพื้นผิวที่ไม่เคลือบผิว

วัดประสิทธิภาพของไทรโบโลยี:

ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน (หล่อลื่น 1,500 บาร์) :0.045(เทียบกับ 0.075 สำหรับการไม่เคลือบผิว) – กลด40%

ความสามารถในการรับแรงเฉือน : เพิ่มขึ้นจาก 1,100 N เป็น1,800 N – a ดีขึ้น 64%

ความลึกของการสึกหรอ (การทดสอบ 500 ชั่วโมง, ฝุ่น ISO 12103-1 A2):0.4 μm(เทียบกับ 2.4 μm สำหรับการไม่เคลือบผิว) – กลดลง 83%

อุณหภูมิพื้นผิวที่เพิ่มขึ้น (ที่ 1,600 บาร์ 1,800 รอบต่อนาที) : ลดลงจาก 48 องศา เป็น29 องศา – a ลด40%

การสูญเสียพลังงานแรงเสียดทาน : ลดลงจาก 36 W เป็น22 Wต่อองค์ประกอบการสูบน้ำ –ประหยัด 39%

พารามิเตอร์มิติ:

เส้นผ่านศูนย์กลางลูกสูบ:10.5 มม(IT4 ความกลมน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.8 μm) – การกำหนดเป้าหมายกะทัดรัดถึงปานกลางเครื่องยนต์ (2.5 – 4.5 ลิตร)

จังหวะที่มีประสิทธิภาพ :13.0 มม

ความหนาของการเคลือบ : รวม 5.0 μm (1.5 μm CrN + 2.0 μm AlCrN + 1.5 μm WC/C)

การเคลือบผิว : การสะสมไอทางกายภาพ (PVD) ในห้องสุญญากาศที่มีการควบคุม

ส่วนที่เป็นเกลียว : ลีดเดี่ยว, ด้านซ้าย, ความชันแบบโปรเกรสซีฟแบบมาตรฐาน

แรงดันรางสูงสุด :1,800 บาร์ (burst >2,100 บาร์)

การรั่วไหลภายใน @ 1,400 บาร์ :6.2 มล./นาที– ไม่ได้รับผลกระทบใด ๆ เนื่องจากสารเคลือบไม่เปลี่ยนระยะห่าง

U456 ถูกสร้างขึ้นจากเหล็กกล้าโครเมียม-โมลิบดีนัม-วานาเดียม(DIN 1.2367) เติมคาร์บอนจนเหลือ 0.55 มม. (62 – 64 HRC) พื้นผิวเลื่อนจะถูกกราวด์จนถึงมิติสุดท้ายก่อนการเคลือบ โดยมีผิวสำเร็จ Ra 0.020 μm การเคลือบทั้งสามชนิดจะถูกเคลือบตามลำดับในรอบสุญญากาศเดียวเพื่อให้แน่ใจว่าชั้นต่างๆ จะยึดเกาะกัน หลังจากเคลือบแล้ว ส่วนประกอบจะผ่านกระบวนการกขัดแสงขั้นตอนในการขจัดหยดเคลือบออกจากแถบซีล-มีเพียงพื้นผิวเลื่อนเท่านั้นที่ยังคงการเคลือบทั้งหมดไว้ ลูกสูบแต่ละตัวได้รับการตรวจสอบด้วยคาโลเทสต์(วิธี ball-crater) เพื่อตรวจสอบความหนาของแต่ละชั้น การเบี่ยงเบนเกิน ± 5% ทำให้เกิดการปฏิเสธ

U456 มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับเครื่องยนต์ที่ทำงานที่แรงดันสูงและความเร็วสูงอย่างยั่งยืน ซึ่งการเสียดสีและการเกิดความร้อนมีความรุนแรงที่สุด-ในรถบรรทุกระยะไกล รถยนต์โดยสารสมรรถนะสูง และอุปกรณ์นอกทางหลวง:

เว่ยฟู่ HP3.5และHP4– ใช้ในรถยนต์โดยสารขนาด 2.5 – 4.5 ลิตร และเครื่องยนต์ดีเซลเชิงพาณิชย์ขนาดเล็ก

บ๊อช CP1และซีพี3– ติดตั้งได้กับ BMW 2.0d, Ford 2.0 TDCI, PSA 2.2 HDi และ Volkswagen EA288

บริษัท เด็นโซ่ HP3– มีอยู่ในรุ่นดีเซลของ Toyota, Nissan และ Mazda

เครื่องมือความเข้ากันได้แบบลิงก์ QR (บนกล่อง) ยืนยันการประกอบตามรุ่นปั๊ม เพื่อให้แน่ใจว่าการเคลือบหลายชั้นเข้ากันได้อย่างถูกต้อง

บนใบแทรกบรรจุภัณฑ์ เรามี aแผนภาพหน้าตัดแสดงสถาปัตยกรรมการเคลือบสามชั้น โดยแต่ละชั้นมีรหัสสีและมีคำอธิบายประกอบพร้อมฟังก์ชัน (การยึดเกาะ ความต้านทานการสึกหรอ แรงเสียดทานต่ำ) แผนภาพแสดงให้เห็นว่าเลเยอร์ทำงานร่วมกันอย่างไร ด้วยภาพตัดขวางด้วยกล้องจุลทรรศน์จากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) ที่แสดงโครงสร้างของเลเยอร์จริง นอกจากนี้ ลูกสูบแต่ละตัวยังมีสัญลักษณ์เลเยอร์ที่แกะสลักด้วยเลเซอร์(เส้นแนวนอนสามเส้นซ้อนกัน) บนฐาน บ่งบอกถึงการออกแบบหลายชั้น

Q1:การเคลือบหลายชั้นแตกต่างจากการเคลือบชั้นเดียวธรรมดาอย่างไร
A:การเคลือบเดี่ยวต้องประนีประนอมระหว่างความแข็งและแรงเสียดทานต่ำ-การเคลือบที่แข็งกว่ามีแนวโน้มที่จะมีแรงเสียดทานสูงกว่า และการเคลือบที่มีแรงเสียดทานต่ำมีแนวโน้มที่จะนิ่มกว่า วิธีการหลายชั้นแยกฟังก์ชันเหล่านี้: ชั้นกลางที่แข็งให้ความต้านทานการสึกหรอ ในขณะที่ชั้นบนสุดให้แรงเสียดทานต่ำ และชั้นฐานช่วยให้มั่นใจในการยึดเกาะ ซึ่งช่วยให้แต่ละเลเยอร์ได้รับการปรับให้เหมาะสมกับบทบาทเฉพาะของมัน

Q2:ชั้นบนสุด (แรงเสียดทานต่ำ) จะสึกหรอจนเผยให้เห็นชั้นแข็งที่อยู่ด้านล่างหรือไม่
A:ชั้นบนสุดได้รับการออกแบบมาให้ค่อยๆ สึกหรอ แต่ชั้นกลางที่แข็งจะอยู่ใต้เสมอเพื่อรักษาการปกป้อง แม้ว่าชั้นบนสุดจะสึกหรอไปแล้ว แต่ชั้น AlCrN ก็ยังคงปกป้องซับสเตรตต่อไป ระบบการเคลือบยังคงใช้งานได้ตลอดอายุการใช้งานของลูกสูบ

Q3:U456 ทำงานร่วมกับไบโอดีเซลซึ่งสามารถกัดกร่อนสารเคลือบได้มากกว่าหรือไม่
A:ใช่-ชั้นฐาน CrN ให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม และชั้น AlCrN และ WC/C มีความเสถียรทางเคมีในสภาพแวดล้อมของไบโอดีเซล เราได้ตรวจสอบระบบการเคลือบ B100 ที่อุณหภูมิ 80 องศา โดยไม่มีการย่อยสลายที่วัดได้

Q4:U456 เหมาะสำหรับเครื่องยนต์ความเร็วสูงที่มีแรงเสียดทานสูงอยู่แล้วหรือไม่?
A:ใช่-การลดแรงเสียดทานจะเด่นชัดที่สุดที่ความเร็วการเลื่อนสูง โดยที่คุณสมบัติการหล่อลื่นในชั้น WC/C จะมีประสิทธิภาพมากขึ้น U456 ช่วยลดแรงเสียดทานได้อย่างมากที่ความเร็วสูง

Q5:ฉันจะตรวจสอบสภาพการเคลือบระหว่างการบำรุงรักษาตามปกติได้อย่างไร?
A:ถอดลูกสูบออกและตรวจสอบพื้นผิวเลื่อน-การเคลือบควรมีสีเข้มสม่ำเสมอและไม่มีรอยขีดข่วนหรือการสัมผัสพื้นผิวเหล็ก เรามีภาพอ้างอิงบนกล่อง หากการเคลือบแสดงการสึกหรอที่มองเห็นได้หรือพื้นผิวเหล็กถูกเปิดออก แนะนำให้เปลี่ยนใหม่

Q6:U456 มาแทนที่ U4106 (WS₂ infused) หรือเป็นส่วนเสริมหรือไม่?
A:U456 ใช้การเคลือบหลายชั้นแบบเคลือบ PVD ในขณะที่ U4106 ใช้สารหล่อลื่นที่เป็นของแข็งลงในพื้นผิวที่มีพื้นผิวขนาดเล็ก ทั้งสองลดแรงเสียดทาน แต่ใช้กลไกต่างกัน สำหรับการลดแรงเสียดทานสูงสุด ให้พิจารณาใช้ U456 สำหรับประสิทธิภาพการเสียดสีพื้นฐาน และ U4106 สำหรับการป้องกันการหล่อลื่นขอบเขตสูงสุด- ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เป็นส่วนเสริม