摘要:在对高压共轨喷油系统故障进行全方位统计分析后发现,喷油器卡死、泄漏问题是因系统清洁度不达标造成的。所以,要在系统部件加工的过程中合理选择零部件的加工工艺,清除机械加工中所形成的毛刺,提高机械加工的清洁度,而这也成为了共轨系统加工中极为重要的环节。
关键词:喷油系统;零部件;清洁度
高压共轨系统能够满足柴油机排放标准,充分顺应了柴油系统发展的趋势。当前,系统的工作压力明显加大,产品的几何形状和加工精度也发生了较大的变化。喷油嘴孔径较以往明显缩小,且流量系数要求变化十分明显,偶件配副间隙减小,加工精度有所提高。此时系统清洁度对工作参数具有较大的影响,需要得到人们的高度重视。
1 喷油系统清洁度的规范要求
国家标准中明确规定,输油泵清洁度限值规定中的杂质总量为20mg,杂质的颗粒度不超过0.8mm,配套内燃气缸直径为100-150mm。再者,喷油器清洁度也有十分明确的规定。规定其高腔的杂质在2mg以内,而杂质颗粒度在0.8mm以内。低腔的杂质在3mg以内,颗粒度在0.5mm以内。高压共轨零件部分的精确度较高,故而对清洁度也有着十分严格的要求。现场资料明确显示,国外高压共轨油泵油嘴产品生产企业的生产水平不断提高,对零件的清洁度也提出了更为严格的要求。所以,明确高压共轨零件清洁度的控制方法,一方面可十分有效地提升零部件的性能,另一方面也可延长系统的寿命。
2 系统去毛刺技术分析
2.1 电解法
电解法在行业内得以普遍应用,但是当前我国电化学加工中,加工的精度无法满足要求,且废液污染较为明显,在高压共轨系统零部件去毛刺处理中,采用了若干新的工艺和技术。首先是电解液的过滤分离剂循环使用。利用该技术后应及时分离液体与电解后的固体,从而实现电解液的及时补给及循环利用。并采用适度补充电解液析出成分的方式减少废液的排放量。
其次是电极仿形设计。工作人员要将电极设计为仿形面,严格控制放电间隙,满足要求的圆孔需保持电极持续回转,确保电极消耗的均衡性及仿形的效果。
再次是电极振动和电极伺服进给技术。在电解中,需引导电极维持进给方向上的往返运动,从而充分保证电解液始终处于自由流动的状态,确保电极能够在加工面的引导下伺服给进,提高切削量的稳定性,从而增大工件仿型的精密度。
最后是高频窄脉冲电解电源。直流电解电源是最为常见的电解加工电源。高频窄脉冲电源中,充分利用在了电解加工环节。脉冲电解电源的频率为10kHz。脉冲电解加工中主要采用间歇式的供电模式完成加工,加工中阳极发生变化,电解液也会出现振动现象,进而产生压力波,压力波使电解液的流动条件发生了明显的变化,间隙通道内部的电解化学产物和光热能够及时排出,间隙内电解液的更新速度明显加快。
脉冲电流能够对阳极溶解过程的动力学原理产生较大的影响。在脉冲电解过程中使阳极表面始终处于极化-溶化的同期性波动状态,且阳极溶解的范围也明显扩大,电流密度曲线也出现了向电流密度方向移动的趋势。不仅如此,电解液的非线性特征和加工工件表面的质量也出现了较为明显的变化。脉冲占比空间显著缩小,阳极钝化的范围明显增大,最终表面的质量也显著提高。
2.2 挤压研磨法
挤压研磨技术通常被人们称为磨粒流加工技术,其是在磨合料中施加一定的压力,强制含磨料的粘弹性物质在被加工表面充分利用磨粒的刮削作用,来清理导致表面平整度无法满足要求的材料,进而增强表面的光滑度和平整度。挤压研磨加工方法通常应用在异形表面精加工处理当中。挤压研磨能够清除零件边缘的毛刺以及零件的棱边及倒圆角,在小型交叉孔处理中发挥着十分重要的作用。挤压研磨后的零件表面光滑度和毛刺的孔径均可满足设计的基本要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对不同的被加工件型腔和挤压研磨切削用量,通常挤压研磨加工技术按照磨料和设备又可分为两种形式,一种是流体磨料去毛边技术,一种是塑性磨料去毛边技术
2.2.1 流体磨料去毛刺技术
该技术中,磨料主要由载体、磨粒和添加剂三部分构成,载体通常选择弹性有机硅聚合物,并添加适量的抗氧化剂、软化剂和润滑剂。磨粒主要选用立方体氮化硼颗粒,且粒度要结合工件的用途和工艺要求来确定。
高压共轨喷油器总成中,喷油嘴的喷孔和节流孔的孔径较小。因此,为了有效改善喷油嘴和节流孔的孔壁粗糙度,在孔口位置形成工艺圆角,从而不断调整零件的高压流量系数,优化零件的性能,科学选择流体磨料去毛刺技术完成加工处理。在喷油嘴喷空和节流孔板流体磨料去毛刺加工中,需去除小孔在电火花加工中所残留的金属氧化物,或者还可在喷孔和节流孔板孔上形成工艺圆角,以期改善喷孔中高压燃油的流动性,增大液体流量系数。
2.2.2 塑性磨料去毛刺技术
塑性磨料去毛刺技术主要采用半固体的磨料于挤压研磨机液压缸活塞的作用下,引导磨料在被加工零件表面和内部开展往复运动。做好型腔、交叉空和边棱位置的研磨和抛光处理。当前我国的科技水平明显提高,该技术也在宇航领域和机械工业领域得到了广泛的应用。
2.3 螺纹机械法
该方法主要由设备、夹具以及加工工具构成。加工工具是否能够彻底清螺纹之间的金属颗粒物直接影响了螺纹的光洁度。为了更好的处理金属颗粒物,保证共轨管道清洁,相关人员需结合实际合理选择去毛刺工具。去毛刺工具的类型较多,如钢丝、铜丝和尼龙等。目前,螺旋状钢丝刷是应用最为广泛的工具,其在导向性、柔韧性、经济性和使用寿命上均有着明显的优势。采用螺纹去毛刺工艺一方面能够有效清除嵌固在螺纹根部的金属颗粒物,加强部件的清洁效果,另一方面也可改善螺纹的光洁度。
3 燃油喷射系统零部件清洗技术分析
3.1 通道式多功能清洗技术分析
加工型腔复杂度较高或多孔和多通道零件时,使用过道式清洗剂可保证工序间的清洗效果,提高加工工位定位的准确性,改进加工质量。过道式清洗通常由多个清洗工位构成,如输送机构、冲淋区和中高压型腔冲洗区及烘干区。
3.2 多工位超声波清洗技术分析
超声波清洗技术在机械零部件清洗中十分常见,该技术主要由超声波所发出的高频振荡信号在换能器转换或高频机振荡传播的作用下清洗介质。清洗介质振动后则会出现空穴气泡,如声压可达到要求,则大气压力也会有所提高,并可对不溶性物质产生较强的破坏作用,将其与清洗液分离。团体粒子若被油污包裹或直接吸附在清洗工件上,则油可被直接乳化,进而脱落。超声波清洗主要采用水剂清洗剂及油基清洗剂两种介质达到清洁的目的,水剂清洗剂主要应用于工序间的清洗,而油基清洗剂则主要应用于设备装配前的清洗环节。
3.3 多功能高压清洗技术分析
针对精度较高的零件,在最终装配前需采用50MPa的高压清洗机完成最后一道清洗工序,选用水基清洗液,清洗机上设有3坐标工作台,可依据回转轴分度。清洗机由6种喷嘴构成,可依据工件清洗的基本要求完成清洗程序的编制工作。至于清洗工件的结构,由内腔到外腔均由标准的程序完成清洗环节。受到高压冲击后,工件外表面黏着物可与工件分离,保证了清洗的效果,使工件满足清洁度的基本要求。
4 结束语
综上,高压共轨零部件的清洁度对产品的质量和系统的工作性能有着十分显著的影响。清洁过程十分复杂,其在精密机械加工中发挥着极为关键的作用。在技术发展中出现了很多新型技术,而新技术的应用也极大地提高了清洗的水平,随着我国经济和科技的持续前行,相信在未来的发展中会出现越来越多更为高效的新型清洗技术。
参考文献:
[1]许佳佳.汽车零部件清洁度的测试方法[J].理化检验-物理分册,2017(9).
[2]曹高飞.解析清洁度对发动机可靠性的影响[J].汽车与驾驶维修:维修版,2018.
论文作者:韦新梅
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/19
标签:加工论文; 毛刺论文; 技术论文; 清洁论文; 磨料论文; 工件论文; 电解液论文; 《当代电力文化》2019年第09期论文;