邱亞勇(廈門玉柴發動機有限公司,福建 廈門 361009)
清除發動機內部殘留機油的自動吹氣裝置
邱亞勇
(廈門玉柴發動機有限公司,福建 廈門 361009)
介紹一種能夠清除發動機內部殘留機的裝置,闡述其設計思想、工作原理和效果驗證。
發動機;機油;流體;自動吹氣裝置
發動機在生產過程中必須加入機油進行性能調試,因成本問題,發動機性能調試所使用的機油都是回收過濾重復多次使用的機油,重復使用的機油相對新機油顯得比較黑。發動機出廠前需將性能調試用的機油放出,但由于機油具有粘性、發動機內腔油道復雜、放油螺塞的裝配位置不同等因素影響,造成無法把發動機內腔的機油完全放干,機內會殘留一定量的機油帶出廠。如果發動機帶出廠的殘留機油量過多,不僅造成機油浪費,增加發動機廠制造成本,同時也會造成與汽車廠加入的新機油混用,使新機油變黑,影響新機油的品質導致發動機出現早期異常磨損的故障。影響發動機生產企業的質量形象,也增加了整車廠對發動機質量問題的抱怨率。
為了解決這個問題,設計一種清除發動機內部殘留機油的自動吹氣裝置,通過自動吹氣裝置使用過濾干凈干燥的壓縮空氣把發動機內殘留的機油帶出,盡量減少發動機機內機油的殘留量,既能降低發動機廠的生產成本,同時也防止了汽車廠加入新機油被殘留機油污染的隱患,保證新機油品質,提高顧客滿意度。
經過大量的生產現場調查、發動機原理分析、制造工藝分析和可行性論證,制定可行性分析報告,確定該裝置設計立項。通過現狀的分析,對設計提出幾點原則:1)保證不影響發動機運行性能為前提,不能破壞發動機內腔形成的油膜,避免出現早期異常磨損的現象。2)在保證現有工藝節拍下進行操作,不能影響現場正常生產。操作要方便,設備不能占用太多場地。3)本設計要能產生附加效益,不能造成不必要的成本浪費或投入。
3.1設計原理
發動機所使用的機油是屬于液體。根據流體的基本物理屬性可知機油具有流動性。流動性是指流體在剪切力作用下發生連續變形、平衡破壞、產生流動。發動機機油在自身重力的影響下,會緩慢向油底殼出油口流動;但由于機油的粘滯性比較大,流動緩慢,要使發動機內腔的機油全部流出需要經過漫長的時間。

3.2工作過程介紹
本裝置由吹氣工裝和定時機構組成。吹氣工裝用于跟發動機加機油口連接,將壓縮空氣導入發動機內腔。定時機構用于裝置運轉后自動計時,時間到自動切斷氣源。吹氣工裝由快速接頭1、氣管2、改裝的加機油口蓋3組成;其構造是將快速接頭1的小頭端穿過改裝的加油口蓋2(從內往外穿過),再用一段20CM長的氣管3連接到快速接頭的小頭上(主要是把改裝的加機油口蓋3、快速接頭1、氣管2連接固定在一起)。氣管2的另外一段用另個一快速接頭連接,用于與定時機構輸出的壓縮空氣氣管連接的快速拔插。定時機構是由計數器4、電磁閥5和壓縮空氣管路6組成。工作原理:在放機油待流出的機油不占滿出油口時,拆下發動機的加機油口蓋,換上吹氣工裝,并把吹氣工裝的快速接頭連接與定時機構壓縮空氣輸出氣管接頭連接,通過設定吹氣的時間,按下計時器開關,電池閥開啟,壓縮空氣通過吹氣工裝進入發動機內腔,通過氣流將發動機內腔、油道內的殘留機油從放油口排出,從而實現清除發動機內腔殘留的機油;過程中計時器會自動控制電池閥關閉,切斷壓縮空氣流通,完成吹氣清除發動機內部殘留機油工作,減少發動機機內殘留機油。

圖1 吹氣工裝示意圖(1-快速接頭 2-氣管 3-改裝的機油口蓋)

圖2 定時機構示意圖(4-計時器 5-電磁閥 6-壓縮空氣管路)
3.3效果驗證
回收機油量的統計:不用壓縮空氣吹氣的狀態下,從拆下機油螺塞開始計時,讓機油流出30秒后,用塑料盒收集機油,等2分鐘后停止收集機油。在壓縮空氣吹氣的狀態下,從拆下機油螺塞開始記時,讓機油流出30秒后,用塑料盒收集機油,等吹氣2分鐘后停止收集機油。用電子稱測量兩次收集到的機油量分別為:1020克和1257.1克,用壓縮空氣吹出的機油量為1257.1-1020=237.1克。將吹氣兩分鐘后的發動機,油底殼出油口持續打開,讓機油繼續流出,用塑料盒收集機油,經過24小時收集的機油量是37.8克,由此可推斷發動機內殘留的機油量已經很少。
通過清除發動機內部殘留機油的自動吹氣裝置把發動機內殘留的機油吹出,盡量減少發動機機內殘留機油,降低發動機廠的生產成本,同時防止了汽車廠加入新機油被殘留機油污染的隱患,保證新機油品質,提高顧客滿意度。
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.178
邱亞勇(1984-),男,福建龍海人,本科,中級機械工程師,工藝工程師,研究方向:客車裝配工藝。