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發(fā)動機試驗臺架防凍液清空效果的改善

2018-02-25 13:46:04·  
　
本文對一種發(fā)動機試驗臺架防凍液清空回路的設(shè)計、清空動作過程進行了全面分析，列出了影響防凍液清空效果的幾種主要因素，采用分析驗證的方法，最終解決了防凍液清空效果差的問題。
發(fā)動機試驗臺架是安裝在發(fā)動機裝配線末，采用對發(fā)動機進行點火燃燒并使用防凍液進行冷卻的方式，對發(fā)動機裝配質(zhì)量進行檢測的一種裝置。防凍液作為一種工藝輔料在發(fā)動機試驗臺架上被循環(huán)利用：試驗開始前，防凍液先由防凍液箱注入發(fā)動機內(nèi)部;試驗結(jié)束后，防凍液又由發(fā)動機內(nèi)部排回防凍液箱。神龍汽車有一種發(fā)動機試驗臺架采用壓縮空氣法對發(fā)動機內(nèi)的防凍液進行清空，在使用過程中，經(jīng)常遇到防凍液清空效果不佳、殘留量多的問題。防凍液殘留量多不但會造成輔料的額外消耗，更有可能造成發(fā)動機表面污損，導(dǎo)致用戶抱怨。本文著重探討了如何改善發(fā)動機試驗臺架防凍液的清空效果。
 
問題描述
 
該發(fā)動機的生產(chǎn)制造和整車裝配在不同的區(qū)域：在XY生產(chǎn)制造合格的發(fā)動機，以多層疊放的方式(見圖1)經(jīng)長途陸運輸送到WH進行整車裝配。
 
該發(fā)動機試驗臺架在試驗結(jié)束階段，采用壓縮空氣的方式對被測試發(fā)動機內(nèi)的防凍液進行清空。防凍液清空后，人工在低位by-pass水管口處綁扎殘液袋(見圖2)，用于存放發(fā)動機內(nèi)未被完全抽出的防凍液，以免運輸過程溢出，污損發(fā)動機表面。
該試驗臺架一直存在防凍液清除不干凈、殘留量較多的問題，將發(fā)動機使用吊具懸吊起來，人工多次傾斜、晃動發(fā)動機，使殘留的防凍液經(jīng)過低位的水管出口收集在殘液袋中(見圖3)，并將殘留液倒入試管中進行體積測量，最高達到140?ml，遠高于我們要求的低于30?ml的目標。這樣，一方面殘液量過多存在殘留液從綁扎口處溢出的可能;另一方面，殘液袋會隨著運輸車輛的顛簸進行晃動，與發(fā)動機零件進行不斷摩擦，從而導(dǎo)致殘液袋破裂。2014年10月，下游裝配工廠發(fā)現(xiàn)發(fā)動機罩蓋表面存在少量防凍液，隨即做出對該批發(fā)動機拒絕使用的決定。改善發(fā)動機試驗臺架防凍液清空效果，從而降低發(fā)動機內(nèi)的殘液量迫在眉睫。
 
原因分析
 
該發(fā)動機試驗臺架防凍液清空回路如圖4所示，其清空過程為：發(fā)動機在試驗托盤上傾斜約20°，使出水室位于下方以匯集防凍液，試驗托盤回水平位置，吹水閥a、回水閥1和回水閥2同時打開，注水閥關(guān)閉，0.5?MPa壓縮空氣通過暖風(fēng)進水口吹入發(fā)動機內(nèi)，防凍液經(jīng)暖風(fēng)出水口及by-pass水管排回防凍液箱，吹氣動作持續(xù)約5?s;重復(fù)以上循環(huán)約6次，總排空時間為50?s。
通過對防凍液清空過程進行梳理，我們依據(jù)人、機、料、法和環(huán)的分析方法，分析出影響防凍液清空效果的因素，主要是以下幾點：壓縮空氣壓力大小不合適;托盤動作及壓縮空氣動作匹配不合適;防凍液清空回路的過濾網(wǎng)存在堵塞現(xiàn)象;防凍液清空回路設(shè)計不合理。
 
影響因素的分析驗證
 
1.壓縮空氣壓力大小影響的驗證
我們將防凍液清空過程的壓縮空氣吹氣壓力進行調(diào)整，每次調(diào)整后試驗3臺發(fā)動機，并記錄下這3臺發(fā)動機的殘留量，試驗結(jié)果如表1所示。試驗結(jié)果表明：壓縮空氣壓力大小是影響防凍液清空效果的一個因素。壓縮空氣壓力約為0.03MPa時，發(fā)動機防凍液清除效果較好。
 
2.托盤動作及壓縮空氣吹氣動作匹配的試驗
我們對托盤動作及壓縮空氣的吹氣動作進行了匹配試驗，結(jié)果如表2所示?？梢钥闯觯斜P動作及壓縮空氣吹氣動作的匹配情況，對防凍液排空效果的影響較小。
3.過濾網(wǎng)存在堵塞的分析驗證
將防凍液清空回路上的進水過濾網(wǎng)和回水過濾網(wǎng)拆下，發(fā)現(xiàn)過濾網(wǎng)上存在很多絮狀物及大顆粒的鋁屑(見圖5)，這將影響防凍液的回水效率。為驗證該影響，我們將過濾網(wǎng)上的絮狀物及鋁屑清理干凈，重新裝回臺架，進行連續(xù)3天的效果跟蹤，結(jié)果如表3所示。
4.結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析驗證
對試驗臺架原有的防凍液清空回路進行分析，可以看出，在防凍液清空過程中，由于注水閥關(guān)閉，發(fā)動機進水口連接管路中的防凍液沒有被吹回防凍液箱，一方面會影響排空效率;另一方面，進水口連接管路內(nèi)的殘留液在壓縮空氣停止后存在倒灌進發(fā)動機的可能。
 
對防凍液清空回路進行優(yōu)化(見圖6)：在進水口連接管路上增加一個水路切換閥，清空防凍液時該閥打開，使進水口連接到管路中參與排空防凍液;壓縮空氣從暖風(fēng)進水管和出水管同時吹入。
改進后的發(fā)動機防凍液清空過程為：發(fā)動機在試驗托盤上傾斜約20°，使出水室位于下方以匯集防凍液，試驗托盤回水平位置，吹水閥a、回水閥1和回水閥2同時打開，注水閥關(guān)閉，0.03?MPa壓縮空氣通過暖風(fēng)進水口及暖風(fēng)出水口吹入發(fā)動機內(nèi)，防凍液經(jīng)by-pass水管及進水口連接管路排回防凍液箱，吹氣動作持續(xù)約5?s;重復(fù)以上循環(huán)約6次，總排空時間為50?s。
 
對防凍液清空回路改進后的效果進行持續(xù)跟蹤，跟蹤結(jié)果如表4所示，可以看出，防凍液殘留量已經(jīng)達到低于30?ml的目標。

結(jié)語
經(jīng)過總結(jié)可以看出，針對采用壓縮空氣法進行防凍液排空的試驗臺架，合理的清空回路設(shè)計方案是影響清空效果的主要因素;其次，過濾網(wǎng)需要定期進行清理維護以免造成堵塞;吹氣壓力也會對防凍液清空造成影響，需要保持適宜的吹氣壓力。
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