Влияние износа плунжерных пар топливных насосов высокого давления
на эксплуатационные показатели судовых дизелей
Authors:   В.Н. Кучеров, Л.Б. Леонтьев, А.Л. Леонтьев
Published: March 2021

Представлен обзор авторских исследований повышения долговечности плунжерных пар топливных насосов высокого давления (ТНВД) судовых дизелей и влияния их износа на эксплуатационные показатели двигателей, выполненных с 1990 по 2020 г., Уточнены факторы, влияющие на ресурсные показатели плунжерных пар ТНВД судовых мало- и среднеоборотных двигателей. Определены методы и возможности оценки износных показателей топливной аппаратуры. Приведен сравнительный анализ ресурсных возможностей плунжерных пар, восстановленных различными методами, и новых пар, изготовленных ведущими дизелестроительными фирмами, а также анализ влияния износов плунжерных пар топливных насосов высокого давления на эксплуатационные показатели судовых дизелей.

Показано, что по мере изнашивания плунжерных пар ТНВД судовых средне- и малооборотных дизелей уменьшается цикловая подача топлива вследствие его протечек, при этом возрастает температура отходящих газов, что часто приводит к аварийным ситуациям. Для повышения эффективности эксплуатации и надежности дизелей нами разработана перспективная технология упрочнения, позволяющая увеличить износостойкость плунжерных пар ТНВД.

Впервые показано, что плунжерные пары ТНВД, восстановленные нанесением износостойких хромовых покрытий, успешно конкурируют с серийными (плунжерами без покрытия), а в случае нанесения композиционных покрытий (хром-металлокерамика) – обеспечивают значительно большую износостойкость. Динамическая гидроплотность пар и соответственно цикловая подача топлива плунжерных пар с износостойким покрытием плунжера остается практически неизменной в течение более длительного времени (период стабильной динамической гидроплотности в среднем в 2–3 раза дольше, чем для пар без покрытия).

Ключевые слова: дизель, плунжерная пара, износ, отказ, цикловая подача топлива, температура отходящих газов, хром-металлокерамическое покрытие
An overview of the author's studies focused on increasing the durability of plunger pairs of highpressure fuel pumps of marine diesel engines and the effect of their wear on engine performance is presented,
made from 1990 to 2020. The factors affecting the resource indicators of the plunger pairs of high-pressure fuel pumps of marine low- and medium-speed engines have been clarified. Methods and possibilities for assessing wear indicators of fuel equipment are determined. A comparative analysis of the resource capabilities of plunger pairs, restored by various methods, and new pairs, manufactured by leading diesel-building
companies, as well as an analysis of the effect of wear of plunger pairs of high-pressure fuel pumps on the
performance of marine diesel engines is presented.
It is shown that as the plunger pairs of high-pressure fuel pumps of marine medium- and low-speed diesel
engines wear out, the cycle fuel supply decreases due to its leaks, while the temperature of the exhaust gases
rises, which often leads to emergency situations. To increase the efficiency of operation and reliability of diesel
engines, we have developed a promising hardening technology, which makes it possible to increase the wear
resistance of the injection pump plunger pairs.
It has been shown for the first time that high-pressure fuel pump plunger pairs, restored by applying wearresistant chromium coatings, successfully compete with serial (uncoated plungers), and in the case of applying
composite coatings (chromium + cermet), they provide significantly higher wear resistance. The dynamic hydraulic density of the steam and, accordingly, the cyclic fuel supply of plunger pairs with a wear-resistant
plunger coating remains practically unchanged for a longer time (the period of stable dynamic hydraulic density is on average 2–3 times longer than for uncoated steam).
The conditions of operation of precision parts of the fuel equipment of marine low and medium speed engines
are described. The factors influencing the service life of the plunger pairs are given. Methods and possibilities
for assessing the wear indicators of fuel equipment are determined.
Keywords: diesel, plunger pair, wear, failure, cyclic fuel supply, exhaust gas temperature, cover