汽油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸墊位于缸體和缸蓋之間,靠多個(gè)高強(qiáng)度的缸蓋螺栓提供夾緊力,密封發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)燃燒室、高壓油道、低壓油道、冷卻液通道和鏈輪箱等
。
傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)中,氣缸墊的密封性能一般通過試驗(yàn)來考核,存在兩種不同的認(rèn)證試驗(yàn):第一種是發(fā)動(dòng)機(jī)在全速全負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行;第二種是發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)、極速升溫和冷卻循環(huán),考驗(yàn)氣缸墊在整車急加急減速工況,考慮高低溫交變情況下的密封性能
。臺(tái)架驗(yàn)證的結(jié)果往往是第二種冷熱沖擊工況試驗(yàn)條件下氣缸墊密封存在失效問題,其他臺(tái)架試驗(yàn)如第一種全速全負(fù)荷試驗(yàn)很少出現(xiàn)氣缸墊密封失效案例?;谠撆_(tái)架驗(yàn)證情況,可以確認(rèn)臺(tái)架冷熱沖擊試驗(yàn)對(duì)氣缸墊的驗(yàn)證具更充分,也更有難度。
本文以臺(tái)架冷熱沖擊的標(biāo)準(zhǔn)為出發(fā)點(diǎn),研究該工況對(duì)氣缸墊密封性能的影響。以某機(jī)型氣缸墊滲油失效為案例,通過對(duì)相關(guān)零部件的排查及試驗(yàn)臺(tái)架邊界參數(shù)的確認(rèn),確認(rèn)失效原因?yàn)槔錈釠_擊工況中升溫、降溫工況水溫度變化過快,缸體、缸蓋受熱脹冷縮影響變形較大,最終導(dǎo)致氣缸墊密封失效。針對(duì)該問題,基于冷熱沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求,提出優(yōu)化試驗(yàn)邊界,控制冷卻水溫度變化速率的方案,經(jīng)過臺(tái)架驗(yàn)證,順利解決了氣缸墊滲油問題,同時(shí)為后續(xù)冷熱沖擊試驗(yàn)過程中氣缸墊的密封失效問題提供參考,具有一定的指導(dǎo)意義。
發(fā)動(dòng)機(jī)冷熱沖擊試驗(yàn)需要滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19055—2003,如圖1及表1所示。在冷熱沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中,溫度是影響氣缸墊密封性能的重要因素。氣缸墊的密封是基于密封筋的壓縮回彈變形受力補(bǔ)償缸體、缸蓋劇烈的、不斷變化的的變形量,而缸體、缸蓋的變形量,除了在發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中受氣缸爆壓作用及缸蓋螺栓的夾緊力作用外,溫度的變化也導(dǎo)致缸體、缸蓋發(fā)生熱脹冷縮變形,該變形會(huì)加劇缸體缸蓋在冷熱沖擊試驗(yàn)過程中的變形量,所以氣缸墊在冷熱沖擊試驗(yàn)過程中更易發(fā)生密封失效。而在整個(gè)冷熱沖擊試驗(yàn)~循環(huán)過程中,溫度變化最為劇烈的部分為升溫和降溫兩個(gè)工況階段(表1中工況序號(hào)為1和4)。冷卻水溫度變化范圍為34~110℃,升溫、降溫工況過程控制的時(shí)間長短影響溫度的變化速率,也同時(shí)影響缸體、缸蓋熱脹冷縮變形的程度,最終影響發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸墊密封的考核難度,水溫變化越快,缸體缸蓋變形越大,氣缸墊密封失效風(fēng)險(xiǎn)越高,反之亦然。
某機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)行冷熱沖擊試驗(yàn)(試驗(yàn)工況時(shí)間300h)過程中,在試驗(yàn)進(jìn)行至295h時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣側(cè)缸體缸蓋結(jié)合面出現(xiàn)滲油痕跡。為確認(rèn)問題,清理滲油痕跡,機(jī)油中添加顯影劑,繼續(xù)運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)2小時(shí),滲油痕跡復(fù)現(xiàn),用熒光燈觀察,存在明顯熒光反應(yīng),確認(rèn)該位置滲油失效,如圖2所示。
3.2.1 氣缸墊排查
對(duì)故障機(jī)氣缸體頂面漏點(diǎn)位置的平面度、粗糙度、波紋度進(jìn)行檢測,收集試驗(yàn)前后的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)結(jié)果見表2所示。
對(duì)故障機(jī)氣缸蓋螺栓的裝機(jī)力矩、拆機(jī)力矩進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果如表6所示。對(duì)與故障機(jī)同批次氣缸蓋螺栓的機(jī)械性能進(jìn)行檢測分析,結(jié)果如表7所示。
2)氣缸墊殘余筋高檢測,密封筋殘余筋高均勻無異常,點(diǎn)狀局部支撐高度試驗(yàn)前后無變化,狀態(tài)良好;
3)氣缸墊試驗(yàn)后面壓試驗(yàn),采用中壓面壓紙,密封筋密封壓力值經(jīng)過讀數(shù),壓力范圍在31.3~47.3MPa,密封筋受力無異常。
3.2.5 試驗(yàn)邊界排查
3.2.2 氣缸體排查
病理學(xué)檢查 (右額部)灰白灰紅色組織一塊,大小3.5 cm×3 cm×2 cm,可見少許腦膜,略光滑,切面灰黃灰紅色,質(zhì)中,內(nèi)見豐富血竇及多發(fā)囊狀擴(kuò)張血管影,形態(tài)符合血管母細(xì)胞瘤。
對(duì)故障發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸墊進(jìn)行返廠分析,結(jié)果如下:
4)利用有限站點(diǎn)的地基GPS了解成都地區(qū)的水汽分布,這為在不同地區(qū)進(jìn)一步建設(shè)地基GPS站提供了參考依據(jù)。
3.2.3 氣缸蓋排查
對(duì)故障機(jī)氣缸蓋底面漏點(diǎn)位置平面度、粗糙度、波紋度進(jìn)行檢測,收集試驗(yàn)前后的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,檢測結(jié)果見表4所示。
對(duì)故障機(jī)氣缸蓋機(jī)械性能進(jìn)行檢測分析,結(jié)果見表5所示。
3.2.4 氣缸蓋螺栓排查
前文已述及,數(shù)字城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是海量數(shù)據(jù)的集成體。因此,在建設(shè)數(shù)據(jù)庫過程中需要一套行之有效的管理系統(tǒng)以便于提高用戶查詢數(shù)據(jù)信息的速率和提高數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的數(shù)據(jù)信息共享度。此外,數(shù)據(jù)的分幅分層管理是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的前提。使用者在查詢過程中借助地名、道路名稱等基礎(chǔ)性的信息進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的提取,以最短的時(shí)間獲得相關(guān)的矢量數(shù)據(jù);使用者也可以根據(jù)元數(shù)據(jù)獲取相關(guān)的影像與矢量數(shù)據(jù)??偟膩碚f,數(shù)據(jù)的管理是該數(shù)據(jù)庫建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)所在,面對(duì)海量數(shù)據(jù),若沒有便捷的、有效的管理系統(tǒng),則會(huì)導(dǎo)致用戶查詢數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)查詢結(jié)果遺漏、錯(cuò)誤等問題。
1)氣缸墊外觀檢查,未發(fā)現(xiàn)異常點(diǎn),洗去橡膠涂敷,用顯微鏡觀察各密封筋,未發(fā)現(xiàn)金屬功能層存在開裂等外觀問題;
對(duì)故障機(jī)氣缸體的機(jī)械性能進(jìn)行檢測分析,結(jié)果見表3所示。
數(shù)據(jù)挖掘是指從海量數(shù)據(jù)中提取前所未知、可能有用但隱藏的信息的過程。數(shù)據(jù)挖掘是基于統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)庫等的交叉學(xué)科,涉及很多算法,有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘方法來分,可分為機(jī)器學(xué)習(xí)方法、深度學(xué)習(xí)方法、統(tǒng)計(jì)方法和數(shù)據(jù)庫方法等。
第一,旅游管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時(shí)與學(xué)分分配的欠缺合理性,沒有有效的論證過程,有些學(xué)校雖課程里面設(shè)置有實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),但沒有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱與考核大綱,全憑任課教師的主觀決斷,實(shí)踐效果大打折扣。第二,實(shí)踐教學(xué)各個(gè)學(xué)期的安排不盡合理,有些學(xué)期實(shí)踐內(nèi)容過多,有些學(xué)期則基本沒有,實(shí)踐內(nèi)容主要集中在5-7學(xué)期,難以全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。第三,實(shí)習(xí)內(nèi)容不全面,主要集中在旅行社、景區(qū)和酒店,且主要以服務(wù)實(shí)習(xí)為主,幾乎難以參與企業(yè)管理活動(dòng)。第四,課程之間以及實(shí)習(xí)之間的關(guān)聯(lián)性不大,全面性有待加強(qiáng)。很多學(xué)校還沒有理順旅游管理實(shí)踐教學(xué)的基本內(nèi)容,尚未形成獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)體系。
通過對(duì)故障機(jī)臺(tái)架及試驗(yàn)邊界參數(shù)的排查,發(fā)現(xiàn)該冷熱沖擊臺(tái)架升溫、降溫工況均采用外接熱水及冷水進(jìn)行水溫控制,且進(jìn)出水量較大,升溫、降溫速率很快,最高可達(dá)6.4℃/s,工況條件過于苛刻,發(fā)動(dòng)機(jī)水溫參數(shù)如圖3所示。
通過對(duì)故障機(jī)相關(guān)零部件的排查分析,氣缸墊、缸體、缸蓋、氣缸蓋螺栓均無異常。
班主任的管理措施不僅影響大學(xué)生參與班級(jí)自主管理的態(tài)度和方式,也影響班干部管理職責(zé)的落實(shí)。有些班主任過多干涉班級(jí)管理事務(wù),甚至有較為明顯的“獨(dú)裁”傾向,往往將班級(jí)的大小事情一手包辦,這等于剝奪了大學(xué)生特別是班干部的班級(jí)管理權(quán);有些班主任賦予班干部太多的自由和權(quán)限,班級(jí)事務(wù)一切由班干部當(dāng)家作主,缺乏對(duì)他們工作的指導(dǎo)和監(jiān)督,反而導(dǎo)致班級(jí)陷入一種無序的狀態(tài)。上述舉措傷害了大學(xué)生對(duì)班集體的情感,削弱了他們的集體意識(shí)和責(zé)任心,其后果是人心渙散,使大學(xué)生失去了對(duì)班主任、班干部和班級(jí)的積極期待,影響了班集體建設(shè)。
小練筆,顧名思義就是圍繞某一個(gè)重點(diǎn)或中心進(jìn)行小篇幅的寫作練習(xí),它具有短小、靈活的特點(diǎn),然而學(xué)生卻談“練”色變,無從下手。為解決以上問題,筆者在小練筆設(shè)計(jì)上進(jìn)行了創(chuàng)新,期待讓每一位學(xué)生都能愛上小練筆,并養(yǎng)成良好的寫作習(xí)慣。
故障機(jī)冷熱沖擊試驗(yàn)臺(tái)架的升溫、降溫工況通過外接冷熱水實(shí)現(xiàn),外接的冷熱水流量較大,升溫、降溫速率較快,最高可達(dá)6.4℃/s,如此快的升溫、降溫速率加大了缸體、缸蓋因熱脹冷縮產(chǎn)生的變形量,導(dǎo)致氣缸墊密封失效,是引起氣缸墊滲油的原因。
針對(duì)冷熱沖擊升溫、降溫工況溫度變化速率過快的問題,對(duì)冷熱沖擊試驗(yàn)工況下的升溫、降溫工況做適當(dāng)調(diào)整。熱工況分兩個(gè)階段進(jìn)行,第一個(gè)階段仍采用外接的熱水進(jìn)行升溫,在設(shè)備方面進(jìn)行調(diào)整,在滿足冷熱沖擊工況標(biāo)準(zhǔn)的前提下通過調(diào)整水管接口的開度適當(dāng)降低設(shè)備熱水供水量,對(duì)外接的熱水接口開度做減小調(diào)整,適當(dāng)降低水流量,待加熱至一定溫度,采用發(fā)動(dòng)機(jī)自身運(yùn)行產(chǎn)生的熱量加熱,這樣就可以保證在滿足冷熱沖擊工況標(biāo)準(zhǔn)的前提下,降低熱工況水溫變化速率。冷工況因?yàn)橐WC水溫下降的速率滿足冷熱沖擊工況的要求,在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下,適當(dāng)減小冷水水管接口的開度,以減小降溫速率,滿足冷熱沖擊工況的標(biāo)準(zhǔn)要求。
在滿足冷熱沖擊工況標(biāo)準(zhǔn)的前提下,通過上述措施調(diào)整冷熱沖擊工況中升溫、降溫的速率,以上的措施調(diào)整優(yōu)化后,保證最高水溫變化速率在5℃/s以下,有效減少發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋在冷熱沖擊工況下的變形量,使得氣缸墊能正常實(shí)現(xiàn)密封,滿足冷熱沖擊的考核要求。新老工況水溫變化速率示意圖見圖4所示。
冷熱沖擊試驗(yàn)升溫、降溫工況優(yōu)化后,搭載冷熱沖擊試驗(yàn)驗(yàn)證,發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中未出現(xiàn)滲油問題,順利通過試驗(yàn),優(yōu)化措施有效。
本文通過對(duì)前期發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸墊密封失效問題的研究分析,可以發(fā)現(xiàn)冷熱沖擊試驗(yàn)對(duì)氣缸墊的驗(yàn)證具有重要的意義,考核難度也相對(duì)較高。通過對(duì)該滲油故障發(fā)動(dòng)機(jī)失效案例的排查發(fā)現(xiàn),冷熱沖擊試驗(yàn)過程中升溫、降溫工況水溫變化速率為關(guān)鍵影響參數(shù),對(duì)缸體、缸蓋的變形,氣缸墊的密封都有重大的影響,本文對(duì)冷熱沖擊臺(tái)架中升溫、降溫工況如何更好的控制在合理的范圍內(nèi)也給出了實(shí)踐方法。在保證滿足冷熱沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的情況下,如何更合理有效的設(shè)計(jì)臺(tái)架及工況就顯得尤為重要。
[1]高越,胡斌.汽油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸墊失效原因分析及設(shè)計(jì)預(yù)防研究[J].柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造,2021,1(27):32-37.
[2]潘瓊瑤,冉帆.瞬態(tài)溫度循環(huán)下的氣缸墊密封分析與設(shè)計(jì)[J].車用發(fā)動(dòng)機(jī),2016,6(3):25-29.
[3]全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性試驗(yàn)方:GB/T 19055—2003 [S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003.