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康明斯发动机出厂性能试验中杜绝调整燃油泵油量的研究
2016-01-22 14:42  

  第27卷(2005)第1期几性能与净化康明斯发动机出厂性能试验中杜绝调整燃油泵油量的研究宋正元,段晓军(东风康明斯发动机有限公司,湖北襄樊44104性。东风康明斯发动机公司对此进行了长期研究并制定出相应的改进策略,诸如:试验控制系统、燃油栗、发动机装调工艺、发动机试验参数等的改进,使这一难题得到解决。

  1概述发动机出厂拭验中,长期存在着由录油量iSmil问题。原因主要以们更多地关注糊机在滕塍中的,并以炉注膣,对发动机性能的保证展开了一系列的舰腠制。对于在出nifi出题人厉据以4之乓±HI崎;而燃乓呢雌既从实胗it9e,调油泉供油炻往往低往高调整,献'兄供油炻比开发大机研发塍上瞒增加膣果品开发塍上的机供油量偏大、低速扭矩大、烟度大、排气温度高'油耗高。这种改变破坏了产品油录油量参义的权威性和严肃性,也连带出诸如排放高、功率大等问题,由此导勘付整车的影响,同时燃油泉也受到某种腠的破坏。

  东风康明斯发动机有限公司(OCEQ通过三年多来的探索与努力,于2004年2月1日起,占总收修改稿日期:20M-10~26产量9御供整车厂的发动机在出厂试验中,实现了杜绝调整燃油泉(1%的工程机械仍需要调燃油泉)。

  2发动机出厂试验一次合格率低的影响因素及改进措施2.1影响因素造机出厂一次合癖低的原因夥方面的,主要因素为:a产品试验台架与生产台架存在差异性;b奸一挪关注C零件供应商多,如增压器'喷油器'燃油泵、活塞、活塞环、缸盖等,在实际开发中并没有进行这种多组合的验证,造成很大的偏差;e.增压器、喷油器、燃油泵、活塞、活塞环、缸盖等性能件国产化日期的分开,也造成了这种差异性;通过实践,总结出如表1所示的系统改进顼目表1 2.2.1试验控制系统改进2.2.1.1试验台架的改进自2003年至2004年,对所有的试验台进行了重新购置改造,目前己经投入生产使用。

  2.2.1.2试验控制条件的改造对发动机进气系统进行改造雁据现场空间位置和台架的分布,将12个台架的进气系统分为5套9个生产型台架;2号系统供应4质量稽查台架;5号系统供应11、12产品开发台架。5套系统的控制原理都相同,主机采用恒温恒湿机,压缩机为进口全封闭压缩机,所有的温、湿度传感器、压力计、风阀及执行器均为进口产品,可靠性较高。整个系统由计算机控制。

  进气调节系统供气指标由供气压力、温度、湿度衡量。其它控制条件随台架的改造或独立进行。

  康明斯发动机出厂试验参数及相关说明见表2.表2场B比炉i这军:这民I=m行Me茧涛班扭廿茂深喊1:“外进水41/.r辑两士抽己lL.li水镰SlFWt方七以t.R扣ftM柿flTT节。

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  岜气丨丨-.tEa 222燃油泵改进bi对满足欧I以上的燃油泵不同品种和厂家2.2.2.1油量参数重新配试确定P燃油泵和P7100燃油泵)的油量参数公差、均匀a在产品试验台架上重新配试燃油泵油量参度和进气压力进行了强制性统一,见表3.数,确保产品的准确性;2.2.2.2油量防调装置设制燃油泵在发动机出厂试验的批量生产中不能调整作为产品的要求在DCEC标准中明确规定,同时参照BOSCH和DENSO燃油泵的对应结构,要求燃油泵厂的各种调速器按照DCEC产品标准PES018DCEC燃燃油泵防调规范(草稿f1要求实现油量防调套装置和局部防拆的梅花螺栓结构。具体结构如下所述。

  RQV-K调速器防拆和防调结构(,用于P7100燃油泵X ~9使用梅花形防调螺钉;螺钉10、11处加装金属防调护套;12处使用铅封。

  -K调速器实物圄②RCV/R801调速器防拆和防调结构。

  螺钉13~19处使用梅花形防调螺钉;螺钉2022处加装金属防调护套。相关对应实物照片见。梅花防调螺钉(a)及防调金属盖(t)示意图③RSV调速器调速器防拆和防调结构。

  RQ-K调速器防拆和防调结构相关对应实物照螺钉23~32处使用梅花形防调螺钉;螺钉26、片见。27处加装金属防调护套。

  2.2.2.2油量参数符合性改进与控制对不合格发动机上燃油泵进行油量符合1性检测发现,其油量符合性存在较大问题,见表4.该机型为满足欧I的210PS,燃油泵生产流水号:009340N2D(2002年4月生产X发动机出厂试验中实测额定点扭矩为690NN产品要求565~620Nh/2500r/mn);扭矩点扭矩为750Nm(产品要求改进与控制措施如下:a要求燃由泵供应商对油量均匀度要求进行工艺转化,成具体的量化值,并体现在现场作业文件中,便于调整者直接控制。

  bL要求燃由泵供应商保证各缸喷油量必须满足产品要求,而不是6缸的平均油量满足产品要求。

  c要求燃油泵供应商对燃油泵油量调整试验台进行分片管理,建立一致性,达到燃油泵供货的符合性与一致性。

  dL要求燃油泵供应m油提前角从一般项提升到关键项,控制公差由原来的±0l5CA提高到±0.3CA,以减少对发动机性能的影响。

  要求燃油泵供应商由泵燃油腔系统的清洁度尤其是杂质颗粒大小按照满足喷油器孔径大小原则进行控制,具体执行主机厂的标准249EQ- 07-2000(B系列发动机燃油系统零部件清洁度限值)5,以保证喷油器的良好雾化效果,确保发动机出厂试验中自由加速烟度指标。

  f.要求燃油泵供应商对燃油泵正时销螺幡宁紧力矩有明确规定和从严控制避免因正时销螺帽未拧紧而造成燃油泵在装配中正时跑偏的可能工艺要求为33±3Nm gL在DCEC建立芫善的燃油泵检验系统,对曰常的供货进行严格的入库检验。燃油泵供应商应提供以下数据:燃油泵标准流量(按EUR1燃油泵,210PS提供X油量复验和修正标准、现场作业文件、燃油泵试验台的管理标准文件、每一个品种燃油泵油量控制标准。每一批供货中必须提供两台带油量检测数据报告的燃油泵确保供需双方控制标准的一致性。在异常情况下,可以使用带数据的燃油泵进行对比检测分析。

  hLDCEC对在发动机出厂试验中,性能不合格的燃油泵进行100%油量检测,做为评价燃油泵质量的依据。

  2.2.3发动机装调工艺的改进2.2.3.1发动机上止点工艺控制方式发动机上止点工艺控制方式由原来的推表检测方改变为压板数字化显示的量仪检测这是发动机提前角控制工艺改进的关键。控制精度可提高到0l01°CA压板数字化显示的量仪检测过程见。

  2.2.3.2燃油泵装配C发动机采用P和P7100燃油泵,产品从一开始就选用了圆孔无键结构(与齿轮室安装连接孔为圆孔,无燃油泵凸轮轴半圆键)装配。目前B发动机采用的P和P7100燃油泵己经全部由原来的腰孔有键形式改为圆孔无键装配。

  燃油泵锁紧螺母的装配力矩对圆孔无键和腰孔有键不同方式有不同规定。圆孔无键:P燃油泵泵没有这样的结构。

  为解决燃油泵装配中,由于齿轮的转动所带来的转角误差,采取了对曲轴齿轮夹具固定的方式,保证燃油泵正时装配准确性。燃油泵燃油齿轮锁紧螺母拧紧后做标记以便在试验中出现性能不合格时,通过齿轮室盖上加机油口对该处进行检验,以判断正时是否出现跑偏。锁紧螺母标记跑偏影响因素如下:a.锁紧螺母弹垫问题。与BOSCH件对比发现,弹垫开口处的高点存在、弹垫厚度尺寸、表面硬度、竞度尺寸、表面处理(摩擦系数〉等都将使燃油齿轮锁紧螺母的拧紧力矩衰减,因此在等同采用BCSCH件的尺寸结构设计后,问题得到解决。

  h孔面和燃由泵凸轮轴锥面问题。齿轮锥孔面和燃油泵凸轮轴锥面相互贴合度不好导致相互间的滑动。

  c.燃油齿轮锁紧螺母拧紧力矩fp题。不同品种燃油泵所对应的力矩要求及弹垫相关要求不同,只要设计中能等同采用BCSCH的相关要求和尺寸,那幺问题就得到了解决。

  2.2.3.3试验前加机油温度控制试验前对机油温度实施控制。

  2.2.4过程控制管理改进依据康明斯的做法通过标准发动机进行台架间的基准传递和对试验台架进行安装评审的方式确保发动机出厂试验系统的准确性,通过首批小批量发动机的生产一致性试验评审制订出生产控制标准并在今后批量生产中进行不断修正。

  康明斯公司首批小H量发动机“生产一致性,试-验评审由质量部的ACE部门进行,具体做法如下:产品一致性后,发放小批量L级别的产品图,供应商据此生产一批燃油泵,例如25台;bL小批量例如25台发动机先由制造部进行6nin出厂试验;c.ACE部□对其中5~10台进行17~20h磨合;dAZE部门对磨合后的发动机按性能试验方法(稳态,而非6nin)进行性能试验;e.如果发动机达到产品要求,则根据(a)和(d)试验建立的相关性,由ACE部□制定出厂试验验收标准,即生产试验规范下发给制造部门。

  反之,查找原因;上述行为多数情况下不改产品主要是为了建立一个初步的相关性,通过今后的生产不断修正。

  2.2.4.1试验系统管理发动机性能试验是一专项检测,在相应的标准中规定了发动机在台架上进行动力性、经济性及其它重要性能试验的方法其测试结果不仅受仪表精度的影响,同时还受试验条件的影响。因此对发动机台架测试系统不仅要进行各测量仪器的静态标定,还要在试验中通过控制相关的试验条件,采用标准发动机对台架测试系统做动态标定。

  a标准发动机的使用。引进康明斯发动机初期,在产品开发试验台架和生产试验台架间,通过标准发动机进行台架间基准传递,但该做法没有坚持。在改进中,原160PS的VE燃油泵标准发动机重新启用,并重新装配一台210PS欧I标准发动机,用于基准传递。

  bL基准传递路线管理。通过标准发动机进行标定传递,传递路线是:由产品开发台架标定质量稽查台架,然后通过质量稽查台架标定各生产台架通过质量稽查台架按性能试验方法进行每曰稽查的方式,对生产质量状况进行评定。

  c.发动机试验台架安装评审。发动机在整车上需要评审,发动机试验台架安装也需要评审。评审标准按照GB进行,所使用的发动机按照B发动机试验系统所承担的*大235PS的规划进行。

  2.2.4.2生产一致性评审影响生产一致性的因素很多,在消除这些因素后,如何正常地将产品标准转化为生产控制标准,仍然需要做大量细致工作。由于历史问题的积累,DCEC在制订准确的生产控制标准中,做了大量的交叉试验查证工作,主要有台架的相关试验、BOSCH燃油泵批量相关性试验、不同厂家的国产燃油泵的批量相关性试验等。以芫成产品开发试验台架与生产试验台架相关性验证;发动机试验台架相关性验证。

  3总结真正做到杜绝调燃油泵行为必须从以下几方面入手:改变观念、改进关键环节、确定生产控制标准、重视相关性影响因素。

  燃油泵作为一个关键的、弱势的、“方便”

  的零部件,在不同的生产及销售环节中屡屡被调整油量,以达到载体的某种程度上的需求。生产出满足排放标准要求的整车,就控制过程而言,关键在于不调燃油泵,并以此开展一系列有效的改进和基础工作这些需要得到整车和主机厂支持和实施。因此我们呼盱,在生产、服务及使用中,任何调整燃油泵行为必须得到燃油泵生产厂家专业性(上接第23页)情况下天冠运输公司在两辆十通玉柴自卸柴油车上进行行车试验,分别燃用纯柴油和E10乙醇柴油,单台行车累计里程约5万km,对试验的测试评价,集中于环保、技术及经济方面。试验结果表明,使用车用乙醇柴油,机车具有良好的操作和可驾驶性,动力加速性能没有明显变化,尾气烟尘排放有明显减少,当车辆处于爬坡、加速时尤为明显。

  行车试验过程中还进行了纯柴油和乙醇柴油的调换试验,没有发现与燃油有关的故障。另外还进行了不同车速下百公里油耗测试,结果见。

  从该实验结果可以看出,混合燃料E10的百公里质量油耗比使用柴油时增加不多这一点与台架试验的结果是相吻合的。

  的援助;燃油泵生产厂家为了维护自身利益,应该首先对燃油泵进行结构性防调装置设计和应用(防调梅花螺栓);对于在发动机试验前不具备上燃油泵油量防调装置的主机厂应该下决心在发动机试后,对燃油泵各油量调整点加装防调装置,维护发动机厂和燃油泵厂家的共同利益这样才能生产出真正意义上的、满足国家法规的产品。

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