第一篇:07款搭载CVVT技术发动机
07款搭载CVVT技术发动机,动力提升7%,油耗降低10%,就是发动机,装上了现代起亚的全球十佳CVVT发动机提高输出,降低油耗!
此次推出的07款赛拉图1.6L采用与国际同步的CVVT发动机,实现了产品的动力性能和节油性的全面提升。全新配备的CVVT发动机,可根据车辆的不同行驶状况,自动对气门进行延时关闭与提前打开,从而确保空燃混合物的最完全燃烧以得到最佳的动力输出。经过东风悦达起亚近一年的实际测试,对比非CVVT发动机车型,07款赛拉图1.6L最大功率输出提升了7%左右。对应全新CVVT发动机的性能提升,赛拉图的变速器经过了重新调校,从而实现了动力的强劲与稳定的高度平衡。另外,全新适用的CVVT发动机实现了对燃油消耗的有效控制,如07款赛拉图1.6L M/T 90km等速油耗由原来的6.17L下降到5.52L,实现了高达10%的油耗节省。07款赛拉图的另外一个亮点是1.6L GLS、1.8L GLS和1.8L SPORTS均采用了全新中网设计,简洁大方,线条更为硬朗,更加凸显了赛拉图风尚魅力。
第二篇:汽油发动机技术现状及发展趋势
汽油机控制技术发展现状及趋势分析
内燃机的发明,带动了汽车的发展,给世人在“行”上带来极大的便利,使得窨距离缩小,人们的工作速度得以提高。近年来随着电子技术的发展,又使汽车发动机如虎添翼,成为高新技术的集成。
一、世界汽油机技术发展现状
为了适应汽车对节油、环保、安全的需要,车用汽油机主要朝着更节油、更环保的方向发展,因此欧洲己执行欧Ⅳ标准。以下为国外在汽油机方面主要先进技术。
1.多气门技术:每缸3-5个气门(大多为4气门),可提高功率,改善燃烧质量,如捷达王5气门、丰田8A4气门等。
2.双顶置凸轮轴(D.HC)可提高转速、提升可靠性。
3.可变气门正时(VVT):根据不同转速调节气门时,可节省燃油,改善排放,如本田VTEC、丰田VVT-i等。
4.汽油机增压:可提高升功率,在排量不变的情况下,可提高功率,如帕萨特1.8T轿车。
5.可变进气道长度(VIM):在不同转速下使用不同进气道长度,保证在任何工况下都有较好的充气效率,如奥迪A6。
6.停缸技术:在输出功率减小时,使一部分气缸停止工作,可节省燃油,如通用开拓者EXT 2005款有8个气缸,需要时可使4个气缸一停止工作。
7.全铝发动机:使用铝缸体、缸盖、活塞等,可减小质量,节省燃油,如日本铃木1.3L、1.4L汽油机。
8.智能驱动气门(SVA):取代传统凸轮轴,每一个气门挺杆上有一个独立的驱动器,可以减少20%油耗及污染物,如:法国法雷奥公司已设计出样机,2009年可大批量投产。9.可变压缩比汽油机:将传输功率与压缩比控制功能进行整合,压缩比可变。2005年法国MCE-5公司己开发出样机。
10.汽油机直喷(GDI)和稀薄燃烧技术:将高压汽油直接喷射到气缸内,周围为稀薄混合气,实现分层燃烧,可提高燃料经济性,节油约20%,如丰田皇.冠3.0L V6汽油机(国产皇冠无GDI技术)。
11.可控燃烧速率系统(CBR):两个进气道,有一个是切向进气的,另一个是中性的。喷油器向两个进气道喷入等量的燃油。改变进气口封闭控制阀的位置,可调节气缸内空气涡流强度和混合气浓度,实现稀薄燃烧;
12.发动机控制用ECU已达32位,匹配参数超过6000个。
二、国内汽油机技术现状及发展水平
我国早期汽油机大多是引进和测绘仿制产品,如:一汽解放载货车用CA6102、BJ2020车用BN492Q、南汽轻型货车用6427等。之后随着中外合资企业的建立及技术引进,我国汽车行业已生产多种机型,例如:切诺基BJ498Q、BJ698Q(2.5L、4.0L);桑塔纳AEE(1.8L);帕萨特AWL(1.8L);北京现代伊兰特B4GB(1.8L);天津一汽夏利TJ376Q(LOL);长安奥拓JL368Q(0.8L);广州丰田凯美瑞(丰田2.4L);广州本田雅阁(2.0L、2AL、3.0L);广州本田飞度(1.3L、1.5L);东风日产(1.6L、1.8L、2.0L);一汽轿车引进技术生产的克莱斯勒CA488(2.2L);沈阳航天三菱引进的三菱4G63、4664(2.0、2.4L)和4669系列汽油机;东安动力引进的三菱4G1(1.3L、1.6L),4G9(1.8L、2.0L);东风悦达起亚千里马(1.6L),以及国内沈阳新光、保定长城等企业生产的491Q(丰田4Y),吉利生产的JL376(LOL)、JL479(1.3、1.50、JL481(1.8L)汽油机等。
在技术应用方面,大多数引进机型和合资企业生产的机型都采用一些国外先进技术。1.天津丰田8A、5A,东风本田,北京现代,奇瑞SQR372(0.8L)、SQR481Q(1.6L),神龙公司爱丽舍(1.6L)等都使用多气门和DOHC技术。
2.东风本田发动机,天津丰田发动机有限公司生产的花冠、皇冠汽油机,东风日产,北京现代等生产的汽油机型都引进可变气门技术(VTEC、VVT-i、CVVT等)。特别是奇瑞公司,在AVL公司帮助下开发的自主品牌1.6LSQR481H和2.0L SQR484H汽油机使用了VVT可变气门技术,吉利也开发出了带可变技术的自主品牌汽油机。
3.汽油机直喷(GDI)发动机国内尚未批量生产,但奇瑞公司在AVL公司帮助下开发的自主品牌2.0L SQR484J汽油机使用了GDI技术。
4.全铝发动机国内产品较多,如长安铃木雨燕1.3L汽油机、东风本田发动机的产品、上海大众POLO发动机等,奇瑞动力1.6L SQR481F(已投产)和SQR481 H及未投产的SQR484J、SQR681 V(2.4L)、SQR684V(3.0L)都是全铝发动机。
5.国内奇瑞公司已投产的自主品牌SQR481H(1.6L)具有CBR系统,奇瑞公司其他样机中不少机型也装有CBR系统。
6.国内引进的已投产机型中已有不少机型采用涡轮增压技术:如PASSAT 1.8T、宝来1.8T等;华晨金杯在德国FEV公司帮助下开发的1.8T汽油机,也是增压机型(配装中华轿车)。
7.停缸技术、智能气门、可变压缩比等技术尚未在国内生产的汽油机中采用。
8.发动机电喷管理系统(EMS)国内主要有联合电子有限公司、北京万源德尔福发动机管理系统公司,分别是中方与德国BOSCH公司和中方与美国德尔福公司的合资企业。同时,还有马瑞利、电装和摩托罗拉等企业生产。
9.汽油机电喷系统中传感器、电控喷油泵等国内己批量生产;汽油机排气系统中三效催化转化器及陶瓷芯等,国内己批量生产,如:大连华克吉来特、天津卡达克高新技术公司等生产三效催化转化器;在苏州的日本独资企业NGK(苏州)环保陶瓷有限公司生产国Ⅲ、国Ⅳ汽油机用三效催化转化器陶瓷芯等。
三、汽车产量持续增加引发系列问题
全球汽车总保有量将从目前的约8亿辆增加到2020年的12亿辆,21世纪中叶,将达38亿辆,其中,发展中国家汽车保有量将增长15倍以上。目前全球每年新生产的各种汽车约6400万辆,按平均每辆车年消耗10到15桶石油及石油制品计算,汽车的石油消耗量每年达85至127亿桶,约占世界石油产量的一半。石油资源的开采每年达几十亿吨,经过长期的现代化大规模开采,石油资源日渐枯竭,按科学家预测,地球上的石油资源如果按目前的开采水平,仅仅可以维持60到100年左右。2007年我国进口石油1.9亿吨,预计到2020年前后我国的石油进口量有可能超过日本,成为亚太地区第一大石油进口国。国务院发展研究中心预测,预计到2010年和2020年,我国汽车消耗石油为1.38亿吨和2.56亿吨,约占全国石油总消耗量的43%和67%。因此能源危机是我们必需面对的重要问题。
汽车拥有量的增长带来了许多问题,如健康威胁、环境污染、气候变化、能源短缺和交通拥挤等。目前空气污染在城区已经成为非常严重的问题,汽车的有害物排放对人类的生存环境形成了一种公害性的破坏,据资料显示,市区的大气污染物60%来自于汽车尾气。全球变暖、气候变化正在吸引人们更大的注意力,与之相对应的二氧化碳排放将成为汽车制造商要解决的主要问题。2010年左右,发展中国家能源的供需平衡问题将会导致世界石油价格的波动,在保证环保的同时,使用替代能源的汽车将成为汽车制造商开发的重点。2008年,欧盟要求轿车CO2排放达到140克/公里,对于汽油车,对应油耗将达到6升/100公里以下;2012年,CO2排放要求达到120克/公里。因此,降低油耗、降低排放将是汽车行业目前急需解决的问题。
四、汽油机技术的发展趋势
由于汽油机的燃油经济性比柴油机差,所以降低汽油机的能耗已经成为汽车界当前必须要解决的一个问题。具有理论空燃比的均质混合气的燃烧理论在火花点火发动机上被广泛使用,它的最大优点是可以实用三效催化器来降低CO、HC和NOx等废气的排放。不足之处是不能获得较高的燃油经济性,为了提高发动机的热效率和降低废气排放,燃烧技术在不断地发展。汽油机经历了由完全机械控制的化油器供油为主到采用电控喷射、缸内直喷、电辅助增压和电动气门、可变压缩比、停缸等技术的变化,汽油机发展的最终方案将采用综合汽油机和柴油机优点的燃烧控制技术。
目前最有代表性的三大汽油机技术是:
a.汽油直喷技术。开发车用具有汽油机优点同时具有柴油机部分负荷高燃油经济性优点的发动机是主要的研究目标。汽油缸内直喷是提高汽油机燃油经济性的重要手段,近些年来,以缸内直喷汽油机(Gasoliine Direct Injection, GDI)为代表的新型混合气形成模式的研究和应用,极大地提高了汽油机的燃油经济性。以日本为代表的非均质直喷技术面临燃烧稳定性和后处理等问题,同时以欧洲为代表的均质直喷技术正在兴起。
b.电动气门与无凸轮发动机。发动机可变气门正时技术(Variable Valve Timing, VVT)是针对在常规车用发动机中,因气门定时固定不变而导致发动机某些重要性能在整个运行范围内不能很好的满足需要而提出的。VVT技术在发动机运行工况范围内提供最佳的配气正时,较好地解决了高转速与低转速,大负荷与小负荷下动力性与经济性的矛盾,同时在一定程度在一定程度上改善了排放性能。随着环境保护和人类可持续发展的要求,低能耗和低污染已成为汽车发动机的发展目标。VVT技术由于自身的优点,日益受到人们重视,尤其是当今电子技术的飞速发展,促进了VVT技术从研究阶段向实用阶段发展。电动气门具有与电控喷射同等重要的意义,它将给发动机空气系统控制和循环过程管理带来一系列技术变革,如取消节气门、可变压缩比、部分停缸等。
c.燃烧方式的混合。传统的火花点火发动机的燃烧过程在火焰传播中,火焰前锋的温度比未燃混合气高很多。所以这种燃烧过程虽然混合气时均匀的,但是温度分布仍是不均匀,局部的高温会导致在火焰经过的区域形成NOx。柴油机的燃烧过程是扩散型的,燃烧过程中燃烧速率由混合速率决定,点火在许多点发生,这种类型的燃烧过程混合和燃烧都是不均匀的,NOx在燃烧较稀的高温区产生,固体微粒在燃料较浓的高温区产生。在均质充量压缩点燃(Homogeneous Charge Compression Ignition, HCCI)过程中,理论上是均匀的混合气和残余气体,在整个混合气体中由压缩点燃,燃烧是自发的、均匀的并且没有火焰传播,这样可以阻止NOx和微粒的形成。这种汽油机均质与柴油机压燃混合的燃烧方式,以燃料技术和控制技术为基础,综合汽油机和柴油机两种燃烧方式优点的均质压燃HCCI内燃机技术正在兴起。
汽车产量持续的发展面临着许多问题,降低燃油消耗量和二氧化碳排放将成为汽车制造商要解决的主要问题。随着汽油机电子控制系统性能的提高,相信在不久我们将使用上更节能、更高性能的汽车。
第三篇:发动机可变气门生成技术
呼吸有道 解析汽车发动机可变气门升程技术
2010-07-23 01:15:36 来源: 网易汽车 跟贴 0 条 手机看新闻版权声明:本文版权为网易汽车所有,转载请注明出处。
网易汽车7月23日报道 在上节技术大讲堂中,我们想大家解析了关于汽车发动机可变气门正时技术,简单来说它是通过电脑控制发动机气门的开启时间,利用进气门与排气门不同的开启时间来控制汽车发动机的效率与经济性,但这种技术对于汽车发动机性能方面的提升却不大。随着汽车行业的发展,发动机的性能如何已经成为一款车能否取得成功的关键,这也就促使各大汽车厂家的工程师们对发动机技术进行了进一步研究。通过研究后,他们发现了可以弥补发动机可变气门正时技术不足的方法,而这也就是我们今天这节技术大讲堂要说的发动机可变气门升程技术。
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众所周知,发动机的动力表现主要取决于单位时间内汽缸的进气量,上一节技术大讲堂我们说过,气门正时代表了气门开启的时间,而气门升程则代表的是气门开启的大小,从原理上看,可变气门正时技术也是通过改变进气量来改善动力表现的,但实际上气门正时则只能增加或者缩小气门开启时间,并不能有效改善汽缸内单位时间的进气量,从数学角度上看,气门正时是将分母和分子同时等比例放大,而这对于数字的扩大或缩小则没有任何改善,也正式因此对于可变气门正时技术队于发动机动力性的帮助并不大。
而当气门开启大小也可以实现可变调节的话,那么就可以针对不同的转速使用合适的气门开启大小,从而提升发动机在各个转速内的动力性能,这就是和可变气门正时技术相辅相承的可变气门升程技术。
正如我们在用皮管接水时,当我们将皮管口的面积变小后,从皮管中喷出的水压力将变大,而这样一来单位时间内流出的水量也将增多,发动机可变气门升程技术利用的就是这种原理,用增加单位时间内发动机进气量的方法来提高发动机的动力性能。(本文来源:网易汽车 作者:永翔之翼)
目前市场上使用具有可变气门升程技术发动机的厂家共有三个,分别是本田(Vtec/i-Vtec)、日产(VVEL)和宝马(Valvetronic)。
本田可变气门升程技术:Vtec/i-Vtec
本田是最早将可变气门升程技术应用到车载发动机上的厂商,而且不同于其它厂商先使用可变气门正时,后追加可变气门升程技术的做法,本田的工程师在研发项目之初就将这两种技术同步进行。结构简单、设计巧妙是本田可变气门升程机构的特点。
不过虽然本田是最早使用这种技术的汽车厂家,但直到现在并没有太大的进步,依然停留在只有两段和三段可调的程度,而像宝马、日产和丰田的厂家虽然使用这套技术的时间要晚一些,但是现在他们已经开始使用连续可变气门升程技术。
目前,本田及讴歌目前在国内发售的车型共有SOHC及DOHC两种结构的发动机,它们虽然都配有VTEC或i-VTEC系统。飞度、锋范以及思域搭载的都是本田的R系列发动机,采用的是SOHC单顶置凸轮轴结构,两个进气气门和两个排气气门均由一根凸轮轴驱动。首先要说明的是目前大部分可变气门升程技术都被应用在进气气门端,本田的R系列也不例外。
从上图中可以看到,两个进气气门摇臂中间还有一个特殊的摇臂,它对应的是凸轮轴上的一个高角度凸轮,而在发动机低转速时两个进气摇臂和这个特殊摇臂是分离的、互无关系,进气摇臂只由低角度凸轮驱动,因此进气气门打开的升程较小,这有助于提高低转速时的燃油经济性。但当发动机达到一定转速时,由电子液压控制的连杆会将两个进气摇臂和那个特殊摇臂连接为一体,此时三个摇臂就会同时被高角度凸轮驱动,而气门升程也会随之加大,单位时间内的进气量更大,从而发动机动力更强。
除了R系列发动机外,国内本田的思铂睿、雅阁和CR-V的2.4L车型均搭载的是DOHC双顶置凸轮轴结构的K系列发动机,同样都装备了可变气门升程技术。此外本田的VTEC系统可在DOHC双顶置凸轮轴发动机的进排气端均进行气门升程的调节,不过这功能并非所有本田DOHC发动机均有,只限定某些车型。
工作原理和R系列发动机的进气端完全相同,都是通过三根摇臂的链接与分离实现的,不过既然排气气门升程也可得到提升,就表示高转速下排气效果将更高,可以更默契的和提高效率的进气气门协作来增强发动机的动力输出。
日产可变气门升程技术:VVEL
如果说本田是可变气门升程技术的先驱者的话,那么日产绝对可以说是这项技术的后来者,直至2007年末第四代G37的上市,日产才开始使用自己的可变气门升程技术VVEL。它被首先应用到了日产的VQ系列发动机上,而之后VK系列发动机则成为了日产奇侠第二款使用可变气门升程技术的发动机。不过可惜的是,目前为止日产在自己的低端车型发动机上还没有使用VVEL技术。
本田的VETC是利用不同的凸轮来实现不同转速下气门升程的改变,而日产则是在驱动气门运动的摇臂上做文章。为了实现连续可变这个功能就必须研发出一种可无级改变工作状况的机构,日产的VVEL系统利用一个简单的螺杆和螺套达到了这个目的。
螺杆我们可以理解为日常生活中常见的螺栓,而螺套就是拧在螺栓上的螺母,螺母随着转动就可沿着螺栓上的螺纹上下运动,换个角度来看这就是一种无级调节方式。日产的工程师就是将一组螺杆(螺栓)和螺套(螺母)加到了发动机的气门摇臂上来使气门升程连续(无级)可变的。
日产的这套VVEL连续可变气门升程系统在一定范围内(这个范围的大小由螺杆的长度和输出凸轮的角度来决定)可实现无级连续调节,针对不同的发动机转速都有相应的气门升程,这种形式无疑更加灵活自主,不过目前VVEL系统只应用在进气端,因此还存在进化的余地。
宝马可变气门升程技术:Valvetronic
与日产的VVEL可变气门升程技术相比,宝马的Valvetronic可变气门升程技术就要让我们熟悉的多,这个宝马在2001年发布的可变气门升程技术现在被广泛的应用到宝马旗下车型上。和日产的VVEL一样,宝马的Valvetronic也是目前少数可以实现连续可变的气门升程技术之一。
宝马的Valvetronic系统同样是依靠改变摇臂结构来控制气门升程。传统的发动机大多都是利用凸轮轴上的凸轮挤压摇臂带动气门挺杆来使气门上下运动,而宝马的工程师在凸轮轴与传统摇臂间加装了一根偏心凸轮轴,利用偏心凸轮轴上的凸轮位置的改变来实现气门升程的改变。
日产的VVEL的作用范围取决于螺杆长度,而宝马的Valvetronic的气门升程范围则由偏心凸轮的角度及高度而定,据官方介绍,这套系统可以将气门升程最大增加10mm,这对高转速下增大进气量是很有帮助的。
不过宝马的Valvetronic和VVEL一样,目前也只应用在发动机的进气端,因此研发出更强大、更轻巧、可以用于发动机排气端的新型Valvetronic系统也许正是宝马现在在做的事情。
总结:
通过介绍我们已经详细的了解了发动机可变气门正时/升程的基本原理,可变气门正时的高效性和可变气门升程的动力性都是它们典型的特点。随着汽车技术的发展,目前可变气门正时/升程技术已经不再是一个新鲜的技术了,它们除了被应用在进气端外,甚至在部分品牌车型的排气端上也已经开始使用这两种技术。而像菲亚特、奥迪、保时捷、丰田、三菱以及斯巴鲁等厂家也开始在自己的车辆上使用可变气门正时/升程技术,但我更希望看到的是随着中国汽车市场的扩大,自主品牌技术的逐渐提升,这两项已经不算新的发动机技术可以早日应用到自主品牌发动机上。
第四篇:发动机凸轮轴的磨削技术
汽车凸轮轴的磨削技术
简介:CBN砂轮磨削具有高效、高精度、低成本等显著优点,是凸轮轴磨削加工技术发展的必然趋势。依据多年实验研究的结果和相关技术文献,文章指出了国内在将凸轮轴的CBN磨削技术推向市场的过程中主要的制约因素,并提出了积极的建议,以期在凸轮轴加工中广泛采用CBN磨削技术,提高发动机整体的加工技术水平。凸轮轴作为发动机的关键零件之一,其加工质量的好坏直接影响发动机的动力特性;同时,凸轮轴又是一种非圆磨削的工关键字:刀具夹具切削铣削车削机床测量
CBN砂轮磨削具有高效、高精度、低成本等显著优点,是凸轮轴磨削加工技术发展的必然趋势。依据多年实验研究的结果和相关技术文献,文章指出了国内在将凸轮轴的CBN磨削技术推向市场的过程中主要的制约因素,并提出了积极的建议,以期在凸轮轴加工中广泛采用CBN磨削技术,提高发动机整体的加工技术水平。
凸轮轴作为发动机的关键零件之一,其加工质量的好坏直接影响发动机的动力特性;同时,凸轮轴又是一种非圆磨削的工件,其加工余量大且材料难磨,对磨削精度和生产效率要求都很高,加工难度比较大。因而,凸轮轴的磨削技术一直是业内人士关注的重点。如何提高磨削效率和加工质量是凸轮轴磨削急需解决的问题,主要应考虑如下几个■影响因素:
■机床的特性;
■凸轮轮廓磨削成形的方式; ■砂轮性能和冷却液;
■磨削工艺,包括修整工具及修整工艺。■国内外凸轮轴磨削技术发展现状
目前,国内多数轿车主机厂的凸轮轴生产线和专业生产凸轮轴的厂家均引进了CBN磨削技术,但仍有很多的载重汽车、柴油机和摩托车发动机的凸轮依然采用传统的刚玉砂轮、靠模仿形的磨削工艺。粗磨工序使用的是国产中低速磨床(35m/s以下),精磨工序部分厂家使用进口磨床,但使用速度均在60m/s以下,修整工具以单点金刚石笔居多,进口磨床和少数国产磨床采用金刚石滚轮修整。这种传统技术给凸轮轴的磨削带来的问题主要体现在如下几个方面:
凸轮轮廓精度低且难以提高
采用靠模样板磨削,凸轮轮廓形状误差最小只能控制在±0.03mm范围内,而全数控无靠模磨削则可控制在±0.01mm内。另外,普通磨料砂轮在使用时,外径变化范围大(80~100mm),而砂轮直径每变化1mm就会使凸轮轮廓产生0.007mm的变化,因而难以进一步提高凸轮轮廓精度。
凸轮表面易产生烧伤、裂纹等缺陷,很难提高生产效率
由于凸轮磨削余量大且材料难磨,普通磨料砂轮的性能很难适应,磨削质量和生产效率两者往往不能兼顾。
综合经济效益不高
普通磨料砂轮的耐用度和使用寿命低,需频繁修整或更换,使修整工具损耗加快,辅助时间和劳动强度增加,既影响了生产效率,又加大了生产成本。另外,砂轮用量大,其质量波动也影响了磨削工艺的稳定性,又因大量磨削残物的产生,增加了磨削液的过滤清理量,对环境造成一定的污染。
CBN磨削技术的应用,使传统凸轮轴磨削过程中的难题迎刃而解。十几年前,有关使用CBN砂轮磨削凸轮轴的报导只在有限的国外文献中见到。在大规模工业化生产中,使用CBN专用数控凸轮轴磨床磨削凸轮轴的技术在某些西方发达国家也刚刚进入实用阶段。紧跟世界先进制造技术发展的潮流,郑州磨料磨具磨削研究所于20世纪90年代初,在国内率先自主研究开发了用于汽车凸轮轴磨削的陶瓷结合剂CBN砂轮,在国产普通高速(60m/s)强力凸轮轴磨床上粗磨冷激铸铁凸轮轴,取得了良好的使用效果。但由于受到当时机床条件和砂轮制造技术的限制,还没能达到更理想的效果。至90年代中期,工业化国家的多数汽车制造厂均已采用了CBN砂轮磨削凸轮轴,国内主要的轿车生产线上也陆续引进了这项技术。它是以CBN专用数控CNC凸轮轴磨床、高速及高性能陶瓷CBN砂轮、专用磨削液、修整滚轮和磨削工艺整套技术的形式引进的。该技术的主要特点是:砂轮使用速度高(80~125m/s),加工效率高(工件由毛坯粗、精磨一次完成,效率是普通砂轮的2~3倍)。随着凸轮轴的CBN磨削技术及其专用磨床的不断引进,国内研究的CBN专用高速数控凸轮轴磨床也即将进入市场。对此,在完善国产磨床用CBN砂轮粗磨凸轮轴技术,积极研究用CBN砂轮精磨凸轮轴的同时,郑州磨料磨具磨削研究所又开始研制为进口CBN专用数控凸轮轴磨床配套的高速、高效陶瓷CBN砂轮,并已取得了一定成果。研制的砂轮使用速度为80m/s,耐用度和寿命相当于进口砂轮的1/2,而价格只有进口砂轮的1/3。研制的陶瓷CBN砂轮与同类进口砂轮相比,主要差距在于耐用度、寿命和产品质量稳定性偏低,不能完全替代进口砂轮在凸轮轴生产线上连续使用。为了迎头赶上这种快速发展的技术水平,近两年,郑州磨料磨具磨削研究所又研发成功了使用速度为125m/s的磨凸轮轴陶瓷CBN砂轮,其使用速度、磨削效率、磨削质量均达到进口同类产品水平,具有很高的性价比,产品质量稳定质量,完全可以替代进口。这些都表明我国CBN砂轮的制造和应用技术已达到了新的水平。
凸轮轴的CBN磨削技术要素
工业化国家在研发CBN磨削技术时的一个显著特点是将CBN磨料、磨具、磨床和磨削工艺作为一个系统工程来进行的。如美国在20世纪90年代初,为解决凸轮轴的CBN磨削技术,联合了GE公司(CBN磨料)、Norton公司(磨具)和Landis公司(磨床)三家本行业的顶级公司共同攻关。他们最终是以高速CBN砂轮、高速数控CBN专用磨床和CBN磨削工艺一整套技术提供给市场。
在凸轮轴的磨削系统中,必须同时考虑到CBN砂轮制造和应用技术所涉及的各方面的影响因素,才会最终得到令人满意的磨削结果。凸轮轴CBN磨削技术的重要影响因素主要有:
CBN砂轮
性能优越的砂轮必须同时具备磨削锋利、自锐性好和耐用度高等特征。在制造和选择砂轮时主要考虑结合剂、磨料、砂轮浓度和磨具硬度。
结合剂
在CBN磨具的四种结合剂(树脂、陶瓷、金属、电镀)中,以陶瓷结合剂的CBN磨具发展最快。在世界范围内,陶瓷CBN磨具的比例已由20世纪80年代的4%上升到现在的50%以上,增速迅猛。由于陶瓷CBN磨具具有磨削效率高、形状保持性好、耐用度高、易于修整、磨料利用率高(为75%以上,其余类型结合剂为50~60%)、砂轮使用寿命长等优势,因而成为高效、高精度磨削的首选磨具。目前,用于凸轮轴磨削的CBN砂轮全部采用陶瓷结合剂。Mli>磨料选择
在磨削加工中,磨料是磨具中的主体,其性能好坏直接影响磨削效果。CBN磨料与刚玉磨料相比,具有更高的硬度和强度,因而切削锋利且耐磨。在凸轮轴加工这样高强度的磨削情况下,使用CBN磨料是最佳选择。不同牌号的CBN磨料,因制造工艺的不同,其晶体形态、颗粒形状也各不相同,它们各自具有不同的强度、热稳定性、耐化学侵蚀性和破碎特性。应根据结合剂的种类、磨削工件和磨削方式的不同,选择不同牌号的磨料。需要指出的是,CBN磨料在高温下易与水和碱性氧化物发生化学反应而使其结构受到破坏,这是在选择磨削液的种类、压力和流量时必须考虑的因素。
浓度
砂轮浓度的高低表示在磨削时砂轮工作面单位面积上参加磨削的磨粒数的多少,高浓度可带来高的磨削比,200%浓度比100%浓度砂轮寿命长4~5倍。目前,高速、高效磨削均采用较高的砂轮浓度,如进口磨凸轮轴磨床配套的陶瓷CBN砂轮浓度一般均为200%。
硬度
磨具的硬度等级表示结合剂对磨料把持力的大小,它是制造商工艺控制的重要指标,也是用户选择磨具性能的主要参数。砂轮硬度均匀和稳定及硬度高低的合理选择是保证磨削质量的重要前提。国外陶瓷CBN砂轮一般有3~7个硬度等级可供选择,国内目前尚未制订CBN砂轮(包括金刚石磨具)的硬度检验标准,制造商仅以配方硬度进行控制。磨床
砂轮作为以磨床为中心的磨削体系中的一个附件,只有通过磨床所具有的优异特性并优化各种磨削参数,才能最大限度地发挥优势,对CBN磨削来说尤其如此。
高速度
提高砂轮的工作线速度可明显提高磨削效率和磨削比,降低磨削力,从而降低磨削成本。如使用陶瓷CBN砂轮磨削凸轮轴,当砂轮速度从80m/s提高到160m/s时,磨削时间相同,则修整间隔(耐用度)增加2倍;当砂轮速度由35m/s增加至60m/s时,在不同的单位金属去除率(Q'w)情况下,法向磨削力(F'n)均减小1/3左右。CBN砂轮因其结构特点及CBN磨料的特性,为高速、超高速磨削提供了可能。80~125m/s的使用速度已成为目前国内进口的CBN专用凸轮轴磨床基本特征之一。在条件允许的情况下,使用尽可能高的速度是提高CBN磨削的技术性和经济性的重要前提。
机床的高刚性和抗震性
高速磨削和CBN砂轮磨削的特点,要求机床主轴和整体要具有很高的刚性和良好的抗震性,从而保证磨削工件的精度和表面质量,这是CBN高速磨削技术中对磨床的基本要求。不具备这些条件,在使用CBN砂轮时,要想获得更高的金属去除量,工件的几何精度和表面质量就会变差。波纹是常见的表面质量缺陷,它是由振动产生的。引起振动的原因有多种,包括机床刚性低、抗震性差、机床共振或砂轮参数设计不合理造成磨削力过大等。有资料显示:机床的刚度应不小于100N/0.001mm的数量级为好。修整
使用金刚石滚轮修整,不仅可提高修整效率,更重要的是可获得较好的砂轮形貌。使用其他修整工具,很难完成对高硬度砂轮表面的修整。修整装置的进给精度要高,每次进给量应在mm级,过量的修整既影响磨削质量又会大大减少砂轮使用寿命。修整速比Vr /Vc是修整工艺中一个重要的参数,它的改变会使砂轮表面形貌显著变化,并最终影响到工件的表面质量。
冷却液
在磨削过程中,90%以上的能量转化为热能,这些热必须被冷却液最大限度地吸收,否则工件就会被烧伤。对CBN砂轮来讲,还要考虑CBN磨料与水在高温下所产生的化学反应对磨料的破坏。正确选择冷却液种类和冷却工艺参数,往往会收到事半功倍的效果。不同的冷却液,会使砂轮的磨削比相差几倍甚至十几倍。表5为冷却液对CBN砂轮的影响,结果表明砂轮在磨削过程中的机械磨损、化学侵蚀和热损伤的程度与冷却效果密切相关。问题和建议
目前,国内在将凸轮轴的CBN磨削技术推向市场的过程中的制约因素主要体现在如下几个方面:
进口的磨床和配套的CBN砂轮价格昂贵,磨床价格是国内普通凸轮轴磨床的10倍左右,是国内研制同类磨床的3~4倍;进口CBN砂轮的价格是国内同类砂轮的3~5倍,使得在国内市场的进一步推广受到成本方面的制约。
国产凸轮轴加工用的磨床大多数速度低,其精度、刚性、抗振性、修整、冷却等条件均不能满足使用CBN砂轮的要求。因此,在使用CBN砂轮时,往往得不到期望的效果。
国内CBN砂轮的主要磨削性能已达到国外同类产品水平,只是在砂轮的耐用度、使用寿命和质量稳定、适应性方面略低,但价格较低,因而有着较高的性价比,其技术和经济性已为国内许多汽车主机厂和配套厂所认可,但仍需进一步提高CBN砂轮制造技术水平。
新技术宣传力度不够,部分企业因循守旧,对新工艺的需求不强烈,对提高生产效率和加工质量不重视,是这项技术推广的外部制约因素。建议
加快开发国产CBN专用高速数控凸轮磨床,重点解决其刚性和抗振性的关键技术,首先使80m/s的磨床尽快投放市场,使其技术性和经济性能满足大多数中小企业的需要。在此基础上,再开发速度更高、性能更完善的产品。
CBN砂轮的研究应立足于提高性能、完善工艺、稳定质量和批量化生产。应加强基础理论研究和专用设备的研发。通过为进口磨床配套砂轮的研制解决其制造的关键技术,满足进口砂轮国产化的需要。同时,考虑到目前国产凸轮轴磨床的技术现状,在CBN砂轮制造技术参数的设计上尽量满足这部分磨床使用CBN砂轮的要求,使CBN磨削尽可能地发挥最大效果。
在磨床、磨具制造和用户之间建立紧密联系,加强沟通和协作,共同促进CBN磨削技术的不断提高。
第五篇:东风140汽车发动机大修技术总结
技术论文:第三项
东风140汽车发动机大修技术总结
我局的东风140汽车至今已行驶5年,行驶里程26.6万公里,对发动机从未大修。车况技术情况无法保证行车安全,在防汛急需用车的情况,我于1月16日上报了《关于大修东风140汽车发动机的可行性报告》,又于3月10日上报了《关于申请东风140汽车发动机大修的请示》,经单位领导研究同意对发动机进行大修,并严格要求6天时间完成任务,维修技术达到技术标准。现对由我主持大修过程中具体技术工作总结如下:
1、根据我局的实际情况,领导安排由我和3位同志对该车自行修理。我在大修汽车发动机过程中,对发动机的每一个装配工序均严格按照技术要求操作,检查修理直到符合技术标准为止。
2、时间安排在2006年4月20日前购买好配件工作,4月20日开始拆卸发动机并清洗,判断出大修中需进行的维修技术情况,例如:磨曲轴及凸轮轴加大一级送大修厂连夜加工,其余全部工序自行修理,第二天清洁装配,第三、四天完成安装调整,第五天试车调整全部工作。
3、大修东风车地点安排在本院地沟车库,由维修工人张苗森负责做好修车前的准备工作,如打扫卫生准备维修工具、量具、气门铰刀等工作,由我负责,按需够配件目录到市配件公司,严
标。
6、本次修理中,从2006年4月20日到4月24日共用5天时间,每天4人,提前1天完成任务。实用20个工时,比原计划提前4个工时完成任务。实际支出材料费11500元,与原计划大修材料费少有节余,而人工费用仅为1600元,总用资金为13100元,比计划还节余900元。经过试车发动机启动正常,怠速、中速、高速时发动机运转平稳,曲轴连杆机构无异常响声,无漏油和漏水.漏气.漏电等现象。通过路试和车检部门检测,符合大修发动机和离合器的验收标准,发动机大修验收合格。
7、通过这次发动机和离合器的大修工作,使我在修理技术上有所提高和进步。更进一步了解汽车发动机的技术性能情况,在今后的驾驶过程中能够掌握发动机技术性能保证行车安全,并为单位节约了修理费用和防汛工程用车。牺牲了个人法定假期,为治黄事业无私奉献。在我局召开的全体职工会议上受到了领导的表扬。
郭亚州 2006年5月10日