I motori a gas naturale compresso rappresentano un segmento crescente del mercato dei veicoli a combustibile alternativo, premiati per le loro emissioni inferiori e i vantaggi dei costi rispetto alle tradizionali trasmissioni a gasolio e gasolio. Tuttavia, raggiungere l'efficienza, la durata e le prestazioni ambientali previste dai motori CNG richiede una precisione eccezionale nella produzione.

Che cosa è Honing?

La lavorazione abrasiva di Honing è un processo di lavorazione abrasivo utilizzato per migliorare la forma geometrica e la finitura superficiale di un pezzo. Nella produzione di motori, viene applicato al diametro interno di borre di cilindri dopo le operazioni di lavorazione ruvide e di altre operazioni preliminari.

Il ruolo critico del foro in motori CNG

Il gas naturale ha un più alto grado di ottano, ma brucia anche a una temperatura leggermente più alta e produce diversi sottoprodotti di combustione. Inoltre, il CNG è un combustibile gassoso, il che significa che non fornisce lo stesso combustibile liquido film di combustibile sulle pareti del pistone che la benzina può offrire.

Efficienza di sigillamento e combustione

In CNG i motori di tenuta sono particolarmente critici perché il gas naturale perde più facilmente attraverso le lacune rispetto ai combustibili liquidi. Il modello di trazione creato da un'imbottitura serve come un micro-riservo di efficienza per l'olio, mentre fornisce anche una superficie texture che promuove la rotazione dell'anello e posti a sedere.

Ritenzione dell'olio e lubrificante

A differenza della benzina, il CNG non lascia un film idrocarbonio liquido sulle pareti del cilindro. Ciò significa che il regime di lubrificazione si basa quasi interamente sull'olio che viene introdotto intenzionalmente attraverso gli anelli e la superficie del cilindro. Honing crea una superficie piana controllata con valli che tengono l'olio. La parte "plateau" della superficie, le cime piatte del cross-hatch, fornisce un'interfaccia di frizione troppo bassa per gli anelli, mentre la valle di ingegnere.

Resistenza alla resistenza e all'usura

Il carico termico e meccanico nei motori CNG può essere esigente, soprattutto nelle varianti turbocompresse ad alta pressione. L'honing influenza direttamente le caratteristiche di usura a lungo termine del foro del cilindro. Un modello di cross-hatch uniforme, ben orientato, distribuisce carichi uniformemente e aiuta a prevenire le macchie calde localizzate. Inoltre, il processo di affinamento elimina qualsiasi stress residuo dalle precedenti operazioni di lavorazione, migliorando la stabilità geometrica del foro del foro.

Il processo di foratura per cilindri CNG Engine

La produzione di blocchi motore CNG comporta diversi passaggi, e il rivestimento è uno dei più strettamente controllati. Il processo inizia dopo che il motore blocco casting è stato pulito, lo stress-rilievi, e lavorato a pochi centesimi di un millimetri di dimensioni finali.

Parametri di finitura di superficie

I parametri critici di finitura superficiale in rivestimento includono Ra (rughe medio), Rz (altezza massima media), e Rpk/Rvk/Rk (parametri di rapporto portante dalla curva Abbott-Firestone). Per i motori CNG, le specifiche tipiche richiedono un Ra di 0.3–0.6 μm iniziale, con una superficie di plateau dove Rpk (altezza di picco ridotta) è inferiore a 0,2 μm e Rvk profondità (ridotto cross-

Tipi di foratura

Conventional Honing:[] Questo è il processo di base utilizzando un singolo insieme di pietre abrasive che rimuove simultaneamente lo stock e crea il modello cross-hatch. È adatto per molte applicazioni del motore CNG ma può produrre una leggera finitura piccante che richiede una maggiore rottura.

Plateau Honing:[] Un processo a due stadi in cui il primo grezzo ha creato valli profonde, e poi un passo di affinamento più fine (spesso utilizzando pietre grit più fini o spazzole specializzate) adula i picchi per creare una superficie di plateau. Questo è il metodo preferito per i moderni motori CNG perché combina ottima ritenzione di olio con bassi attrito e rapido riduttore di posti a riduttore.

Brush Honing:[] A volte applicato come passo di finitura dopo il rivestimento dell'altopiano, il rivestimento del pennello utilizza filamenti abrasivi flessibili per micro-polish la superficie del foro. Questo riduce ulteriormente l'attrito e può migliorare la consistenza della finitura superficiale, ma è meno comune nei motori CNG pesanti a causa di costi e tempo di ciclo considerazioni.

Strumenti e Abrasivi

La maggior parte dei blocchi motore CNG sono realizzati in ghisa, anche se alcuni usano l'alluminio con i bordi in ghisa o nikasil-lined. Per le macchine in ghisa, ossido di alluminio (Al2O3) i sassi sono comuni per l'imbottitura ruvida, mentre i carburi in silicio (SiC) o i sassi di diamante sono utilizzati per la finitura.

Controllo e misura della qualità

In produzione, ogni foro è misurato per diametro, morbidezza e arazzo utilizzando gli indicatori dell'aria o micrometri laser. Finitura superficiale è campionato periodicamente utilizzando profilametri di stilo o interferometri ottici 3D. I parametri dell'angolo di trazione e dell'altopiano sono verificati.

Impatto sulle emissioni e sull'economia del carburante

Il gas di scarico è un prodotto che può essere utilizzato per ridurre i costi di produzione di gasolio, e che può essere utilizzato per ridurre i costi di produzione di gasolio.

Sfide e considerazioni

In primo luogo, la natura secca della combustione del gas naturale può portare a degrado della superficie di bore nel tempo se le valli di ritenzione del petrolio non sono adeguatamente progettati. In secondo luogo, le temperature di combustione più elevate (soprattutto nei motori CNG turbocompresso) possono causare l'espansione termica che sottolinea la finitura della parete del cilindro - l'onore deve tenere conto di questi effetti termici.

Tendenze future in Honing per i motori CNG

L'evoluzione del design del motore CNG sta portando innovazioni nella tecnologia del rivestimento. Un'evoluzione è l'uso di rivestimenti a cilindro avanzati, come i rivestimenti a spruzzo termico (ad esempio, l'arco del filo di bolo di bolo, o PTWA) che vengono applicati ai blocchi di alluminio.

Conclusioni

L'honing può essere un passo nascosto nel processo di produzione del motore, ma la sua influenza sulle prestazioni, la durata e le emissioni dei motori a gas naturale compresso è profonda. Dalla creazione del modello di cross-hatch essenziale che mantiene il petrolio e sigilla la camera di combustione, per consentire la finitura superficiale precisa che minimizza l'attrito e l'usura, il tubo è una pietra angolare della produzione moderna del motore CNG.