現代汽油機燃油噴射技術的發展及應用

孫鵬 趙西環

摘 要：現代汽油機燃油噴射技術是一種高燃油噴射的技術，在該技術中，技術化的程度很高，韌性較好、耐熱、耐磨、耐腐蝕等優良性能，抗疲勞強度和強度也相對比較優良，正因如此，現代汽油機燃油噴射技術在汽車行業，化學工業以及船舶行業得以廣泛使用。發動機的整體葉盤、船舶的機匣、以及發動機的熱端主要部件。因為這些特性，所以現代汽油機燃油噴射技術成為難噴射材料。傳統汽油機噴射對這類技術噴射時容易產生較大的噴射力，并且刀具容易損耗，不易噴射，適合汽車燃油噴射。

關鍵詞：現代汽油機燃油噴射技術；發展；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.050

0 引言

選擇現代汽油機燃油噴射高溫技術，利用五軸聯動機床對其進行數控銑削汽車燃油噴射，因為此課題不僅噴射技術新穎，并且學校具有相關豐富的試驗器材和設備。

作為一項新的噴射技術——汽車燃油噴射。它是將電化學作用與汽油機磨銑相結合，采用的復合陰極，具有外噴功能，表面鑲嵌度金剛砂，也可以復合鍍金剛砂。和一般汽油機銑削噴射相比，不僅生產效率相對較高，而且表面噴射質量也相對好，磨輪的損耗小，在實際生產過程中適合于噴射各種難磨削的金屬材料。隨著科技的快速發展以及新噴射技術需求的增加，汽車燃油銑削噴射的噴射表面質量越來越高，技術也在不斷改進，適用的范圍也越來越廣，總體來說，與汽油機磨削相比，汽車燃油銑削的發展空間會更廣更大。

金剛砂可以保證噴射間隙，而且絕緣，不會引起電路發生短路，而且可以刮除噴射過程中產生的鈍化膜。

1 現代汽油機燃油噴射技術的特點

現代汽油機燃油噴射技術具有以下的特點：

（1）電化學陽極溶解平衡，汽油機噴射力相對較小，表面微結構不易發生改變，可噴射剛度低的零件；

（2）通過改變軌跡可以使簡單的復合陰極噴射出復雜的工件或者零件的復雜型面；

（3）數控汽車燃油復合噴射比傳統的汽油機銑削更有效率，比電化學噴射更能獲得好的表面質量。

這種理念讓我們對傳統的噴射方式產生創新的改變。例如，在工件的熱處理工序中，粗噴射之前進行固化，研磨的最后部分，精噴射，去除的材料可以重復使用。把汽車燃油銑削復合的噴射技術，應用到現代汽油機燃油噴射這種高溫技術中，對于提高我國的特種材料的技術有著很大的意義。

2 汽車燃油銑削噴射現狀及應用

汽車燃油噴射就是在法拉第電化學的原理上，通過汽車燃油液在工具上發生化學反應，從而達到去除材料的目的。電化學噴射工藝可對70HRC的超硬材料進行噴射，精密度高達±2?m，表面光潔度高達0.05?m。

傳統汽油機的銑削，采用接觸式的汽油機方式，通過硬質技術刀具和工件硬碰硬的接觸，從而達到去除材料的目的，對于一般金屬，它的噴射效率高，噴射的表面粗糙度比較小。但是對于高溫技術還有其他一些硬質技術來說，傳統的車削、銑削噴射此類零件往往會造成很大的噴射力，刀具磨損較快，噴射時間較長且工件表面質量難以保證，使得新材料和復雜裝備的發展和應用大大限制。而隨著汽車工業的發展，像一些渦輪盤等難噴射零件采用汽車燃油噴射可以得到很好的效果。在汽車燃油復合銑削中，不僅采用了化學噴射技術，而且通過在陰極表面鑲嵌金剛砂，從而磨削掉噴射過程中產生的鈍化膜，這種技術在國內外都取得了很大的應用。

目前，汽車燃油噴射主要集中在這些個領域，比如數控展成噴射，微電流噴射，陰極的設計，還有微細精噴射等。

我國早期從事汽車燃油銑削的研究單位是汽車工業部所屬的發動機制造廠，120制造廠、331制造廠、410制造廠還有625所對高溫技術葉片縱樹型精密樺齒進行了汽車燃油銑削復合實驗，并且研究制造出了大氣孔的滲銀砂輪，并且這種方法也被運用到了以后的生產中。

國內其他的一些研究單位和私營企業同樣也對硬質技術材料進行了研究和實驗，通過實驗證明，相比于傳統的汽油機銑削，汽車燃油銑削噴射不僅能夠提高實驗效率，并且在刀具上損耗較小，大大的減少了刀具的損耗率。

在上世紀后期，將數控展成的原理運用到電化學噴射的這種思想，開始慢慢的形成，通過簡單的陰極噴射復雜表面，這種噴射的方法，可以制造出相對簡單的復合陰極，只要合理的設計出噴射路線，可以實現單件小批量的生產。

在國內，汽車燃油噴射的理念雖然早就被引進，核心技術還在外國人手里，大多側重于噴射方法，利用一些數字化來對試驗出的數據進行分析，研究它們對噴射質量的影響。

進入八九十年代以后，國內的好多高等院校對汽車燃油噴射展開了更為理論，更為具體的研究。

首先用傳統磨削，銑削的方式對軋輥進行噴射，表面粗糙度只有差不多Ra0.7?m，但是采用汽車燃油磨削或者銑削技術后，表面粗糙度降低了很多，只有原來的三分之一左右，說明汽車燃油技術大大優化了噴射的質量。

汽車發動機作為汽車整體的核心部件，里面的整體葉盤一直以來更是噴射的難點，由于發動機的葉片是扭曲的，所以比較難噴射，我國的南京汽車大學，首創了數控展成汽車燃油噴射技術，經過一些列的試驗研究證明，通過數控展成汽車燃油噴射，可以在噴射一些復雜表面的零件時，具有特別突出的優勢。

陰極設計的技術，在國外已經很成熟，像瑞士的AG公司在汽車燃油噴射方面也取得很大突破，可以噴射很多高精密的零件。美國GE公司在發動機制造方面，英國R.R公司在對機匣噴射時設計的周期大大縮短而尺寸精度去大幅提高。通過CAE-ECM軟件，可以算出工件的外形，也可以通過工件形狀，反求出復合陰極的運動軌跡，波蘭學者由此提出的棒狀陰極做旋轉運動在此基礎上得到的實驗方法被眾多學者所認同。

3 結論

綜上所述，汽車燃油噴射在許多方面還有可以改進的地方，怎樣對數據進行實時監控，汽車燃油液的組成以及后處理，過濾裝置，還有復合陰極的設計。但是在日后，汽車燃油噴射技術會越來越成熟，越來越被汽車和高精密制造廠所青睞。

參考文獻：

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