En ny test for interne dieselinjektoraflejringer

Southwest Research Institute har lavet en ny test, der væsentligt reducerer den tid og det brændstof, der er nødvendigt for at evaluere dannelsen af ​​interne aflejringer på dieselmotors brændstofinjektorer. Testen bruger en specialbygget injektorrig. Eventuelle aflejringer dannet i injektoren måles med et spektroskopisk ellipsometer med variabel vinkel (VASE), som er et værktøj, der typisk bruges af computeringeniører til at undersøge lag i mikrochips.

Interne dieselinjector deposit (IDID) tests er blevet brugt i adskillige årtier til at studere dannelsen af ​​aflejringer forårsaget af brændstoffer, tilsætningsstoffer, og forurenende stoffer. Nogle tests bruges til at afgøre, om visse tilsætningsstoffer kan forhindre aflejringer eller hjælpe med at fjerne dem, når de er dannet.

"Aflejringer kan bremse eller endda tilstoppe en injektor, som kan stoppe motoren i at fungere, " sagde Doug Yost, stabsingeniør i SwRI's Fuels and Lubricants Division. "I mange år, de mest almindelige IDID-testmetoder involverede en kombination af motorer i fuld størrelse og testbrændstoffer, måske dopet med for høje niveauer af tilsætningsstoffer eller forurenende stoffer, hvilket i sidste ende ville give aflejringer, der kan karakteriseres med det blotte øje. Men behovet for visuelt at vurdere indlånene betød, at der var behov for unormalt høje indskudsniveauer. At opnå de høje niveauer af aflejring betød brug af højere end typiske mængder af additiver eller forurenende stoffer. Disse testforhold var ikke repræsentative for sædvanlig motordrift."

Løsningen til dette brændstofinjektor-problem kom fra en helt anden industri:computerkredsløbsproduktion. SwRI-forskerholdet blev opmærksom på VASE, en meget nøjagtig enhed, der oftest bruges til at måle tykkelsen af ​​mikrochiplag under montering.

"I stedet for mikrochiplag, vores VASE måler tykkelsen af ​​aflejringer i brændstofinjektoren, " sagde Yost.

VASE kan identificere aflejringer så tynde som 10 nanometer, usynlig for det blotte øje. Det virker ved at måle et materiales reaktion på lys, som afhænger af tykkelsen af ​​det materiale, der testes, giver ellipsometeret mulighed for at måle tykkelsen af ​​materialet i en utrolig præcis grad. IDID test, som tidligere tog hundredvis af timer og krævede flere hundrede liter brændstof, er blevet reduceret til en syv-timers proces, der bruger cirka syv liter brændstof.

"Der er ikke længere måling med det blotte øje, " sagde han. "Vi kører brændstoftesten, og VASE måler tykkelsen af ​​aflejringerne på injektordelene."

SwRI begyndte at tilbyde sin nye, meget nøjagtige interne dieselinjektoraflejringstest i november 2019.