כימיקלים ודגום; חומרים הנדסה
ההשפעה של הונדינג Surface מסתיימת על דחיית הנפט והמנוע לובריון
Table of Contents
הבנת תהליך ההכנות
הונדינג הוא תהליך של סינון מדויק כי משפר את הגיאומטריה ואת פני השטח של נשאים צילינדרים, הנפוץ ביותר מנועים cylinders. בניגוד שחיקה או משעמם, honing משתמשת אבני abrasive מחובר כי הם oscillated ו לסובב בו זמנית כדי להסיר שכבה דק של חומר.התוצאה היא דפוס צלב של שריטות בסדר על הקירל, הוא רק תכונה דקורטיבית, הוא רק חומרת קריטית.
תהליך ההשחה בדרך כלל עוקב אחר צעד משעמם או גס.זה מתקן את הברז, מחוץ לסביבות, ופגמים גיאומטריים אחרים תוך הפקת מרקם משטח מבוקר.גודל החיסטיבי, לחץ אבן, מהירות ספין, וקצב הגומלין כל השפעה על הסוף מתקדם מכונות ההשחה יכול להשיג תוצאות חוזרות מאוד, אבל המיומנות של הבחירה והמשפיעה של הפרמטרים החיוניים של שמן זה נשאר צמצום השלבים הראשונים של שימור.
מדע הכוונות הנפט
החזקת שמן בגלשי גליל היא פונקציה של היכולת של פני השטח להחזיק סיכה בעמקים מיקרוסקופיים (נקרא גם "נפחvalley") תוך מתן טבעות piston לרכוב על השיאים עם חיכוך מינימלי.תבנית הצלב פועל כמו רשת של capillaries כי לאחסן והפצת שמן לאורך העשב. במהלך שבץ מטה של piston, שמן לכוד בעמקים אלה הוא סחף על פני השטח החלקה, אם היא יכולה ללבוש את פני השטח החלקה, הוא גם כן, כדי להעיף מגע נוסף, ולהפחית את המשטח מתכת, הוא מסוגל ללבוש את החלקה, הוא מסוגל ללבוש את המשטח מתכת, הוא מסוגל ללבוש את החלקה, והוא מוביל.
כמה פרמטרים לכמת פני השטח: Ra (average גסות), Rz (גובה מקסימלי), Rk (עומק הלב), Rpk (הגובה הפסגות), ו Rvk (מעמיק עמק חטוף) הפרמטרים המשפחתיים Rk רלוונטיים במיוחד עבור מנוע נלווים כי הם מפרידים את האזור התפקודי מן עמקי שמן-החליש כראוי יש משטח מתון עם רמה גבוהה מספיק כדי למזער את הרק המודרני.
רמה ויתרונותיה
ההשואה המסורתית הפיקה משטח חד-פעמי יחסית נוטה ללבוש במהירות אבל בתחילה גרם חיכוך גבוה. רמת ההונינג כתובות זה על ידי שימוש בתהליך של שני שלבים: הראשון צעד מחוספס יוצר את החצוכה הרצויה ואת מבנה עמק, ואז צעד סיום בסדר "פלאוים" השיאים על ידי ללטש אותם קלות אור.התוצאה היא משטח עם אזורים שטוחים (aus) עמוק, ומעמיק, לעמקים, להורדת רמת בקרה דרמטית, ולהפחית את רמת אחסון נמוכה יותר.
רבים ביצועים גבוהים מנועי הייצור עכשיו לציין את הרמה ההורינג.לדוגמה, OEM העיקריים דורשים לעתים קרובות Rk של 0.2-0.5 מיקרומטר, Rpk מתחת 0.2 מיקרומטר, ו Rvk של 0.5-1.5 מיקרומטר עבור מנועי בנזין. דיזל, עם לחצים תפעוליים גבוהים יותר, בדרך כלל דורש טווחים שונים במקצת.המטרות המדויקות תלויות בעיצוב טבעת, שמן מולקולנוע, ותנאים צפויים לעתים קרובות כדי למקסם את רמת כוח.
המונחים: Surface Texture
כדי להבטיח עקביות, מהנדסים משתמשים פרוטמטרים כדי לעקוב אחר פני השטח וליצור פרמטרים גסות. ferometry אופטית ומיקרוסקופי מוקד משמשים גם לניתוח 3D מפורט יותר. התקנים כגון ISO 4287 ו- ISO 13565-2 מציין כיצד המדידות אלה נלקחות.מדידה טיפוסית עשויה להראות שטח נושא (עקומה Abt-Firestone) אשר מגלה את אחוז החומר לעומת נפח אחסון רחב זה הוא בעל עוצמה.
השפעה על אספקת מנוע ולבוש
פני השטח מסיימים ישירות שלושה היבטים מרכזיים של ייצור סרט הידרודינמי, סיכה גבול, וצריכת שמן.תחת תנאים רגילים תפעול, טבעות piston ו- erliner לפעול במשטר ההשמצה המעורב, שבו גם סרט שמן מלא ומגע אספרטי ישיר להתרחש.העמקים מספקים שמן לאזור מגע, בעוד שמישורים לשאת את העומס.
מחקרים מראים כי סיימת פני השטח של קידוד יכולה להפחית את החיכוך ב-5 עד 15% בהשוואה למשטח מוכוד גרוע.מחקר שפורסם על ידי SAE International (2007-01-2673) הראה כי הרמה מופחתת פינוף ושיפור עמידות במנועי דיזל כבדות.עוד נייר (SAE 2014-01-1662) תואמים את Rvk עם צריכת שמן, מציאת כי פני השטח עם Rvk מתחת ל-0.5 מיקרומטר היו בעלי חשיבות גבוהה משמעותית לשמן עבור שימור זה.
דרישות עבור סוגים שונים של מנוע
Gasoline לעומת דיזל מנועים
מנועי Gasoline בדרך כלל לרוץ גבוה יותר RPM ועומסים קלים יותר, כך קצת יותר בסדר גמור (lower Rk, Rvk מתון) מקדם חיכוך נמוך יותר ושמן שליטה. מנועי דיזל, עם לחץ גבוה יותר גלילי שיא ומהירויות פירסט איטי יותר, צריך עמקים עמוקים יותר (Higher Rvk) כדי להבטיח שמן זמין תחת עומס גבוה ללא wiping רבים של דיזל מודרני הם גם צינורות תרמיאו עדיין ציפוי קריטי (Rvk) אבל עדיין ציפוי מוקדם יותר).
High-Performance and Racing Engines
מנועי מירוץ לעתים קרובות לדחוף את גבולות הכוח והמהירות, דורשים חיכוך מינימלי ואמינות מקסימלית. הם לעתים קרובות להשתמש מאוד להשלים עם Rpk נמוך ואופטימיזציה בזהירות Rvk. כמה בנינים משתמשים "plateau" מסתיים עם Rk סביב 0.15-0.3 μm ו Rvk של 0.6-1.0 μm. עם זאת, גזעים משתמשים לעתים קרובות שמן נמוך-ביטליות, אשר דורש נפח שונה כדי למנוע טמפרטורות ספציפיות כדי למנוע ניסיון בדיקה.
טעויות נפוצות ומלכודות
טעות תכופה אחת היא להשתמש בסדר גמור עבור הצעד ההונינג הסופי, לייצר רצועה חלקה מאוד כי חסר נפח עמק נאותה. הטבעות יכול אז בוהק את הנשא, המוביל שריפת שמן ואובדן כוח.טעות נוספת היא זווית צלב עקבית עקבית; זווית אופטימלית נע בין 30 מעלות ל 60 מעלות יחסית לשבץ, עם 45 מעלות להיות נפוץ מדי.
לחץ אבן אימפולסיבי או זרימה קרירה לא מספקת יכול לגרום נזק תרמי או לשרוף את פני השטח, חיסול עמקים.כל סוג מנוע וחומר (ברזל, אלומיניום עם קורס, או נישולים קינסל) דורש מתכון השחה משלו. לדוגמה, אלומיניום נשא לעתים קרובות דורש שחיברות יהלומים ולחץ נמוך יותר כדי למנוע searing.
טכנולוגיות הונדינג
ההתקדמות האחרונה כוללת מכונות חד-צדדיות (נקראות גם "השחה מברשת"), שבו הכלי מתרחב בקורן בשבץ אחד, ומכונות ההיגוי הנשלטות על ידי CNC, אשר מתאמות פרמטרים בזמן אמת בהתבסס על מדידות של תהליכים.מערכות אלה יכולות לייצר גאומטריה כמעט מושלמת ומרקם משטח עקבי.בנוסף, משטח לייזר נבדק כדרך ליצור מיקרו-דיטים מותאמים כי משפרים שמן, אבל זה נשאר צורך מגנטי אפילו עבור דחיסות חשמליות (אונדטים) יש צורך חשמליות (אונדנטים).
טכניקה מתפתחת נוספת היא "התרגילה מובנה" עם כלי יהלום CVD לייצר דפוסים מסודרים של חורים או ירכיים.עם זאת, ההשחה המסורתית עם צלבאץ' נותרה השיטה היעילה ביותר ומוכחת עבור רוב מנועי הבעירה הפנימית.
מסקנה
ההשפעה של משטח ההשחה מסתיים על החזקת שמן ושומן המנוע לא ניתן overstated. A מבצע משחה מנוהל היטב יוצר משטח כי מאזן יכולת החזקת שמן נגד חיכוך ולבוש, ישירות המשפיע על יעילות המנוע, עמידות, ופליטות. מהנדסים חייב לשקול את הפרמטרים הספציפיים: Rk, Rvk, Rpk, זווית צלב, ומאפיינים, הכל מכוון לפתרונות תפעוליים של מנועים ומוצרים מתקדמים יותר כמו גם עבור פתרונות אבטחה.
לקבלת הוראות על תקני מדידה, ייעוץ על מחקרים כגון:0; ISO 13565-203FLT ( 1:1 עבור הגדרת עקומת שטח הנושא, וסקירה של מחקרים כגון FLT:2SAE 2007-012673 ניירFLT 3: 3 על רמות הפחתת אפקטים.