IZUMI-н урвалууд какомatsu-н дизель хөдөлгүүрүүдийн ажиллах чадварыг хэрхэн дээшлүүлдэг

Комацу-н дизель хөдөлгүүрүүдийн үйл ажиллагаанд клапануудын чухал үүрэгт ойлгох

Комацу-н дизель хөдөлгүүрүүд нь чадал, үр дүнтэй бүтээмж, ялгаруулалт зэрэг үзүүлэлтүүдийг тэнцвэрт байлгахын тулд нарийн инженерчлэгдсэн клапаны системд тулгуурлана. Дараа нь бид төхөөрөмжүүдийн хүнд нөхцөлд хөдөлгүүрүүдийн үйл ажиллагааг хэрхэн тодорхойлж, хялбаршуулж буйг судалмуй.

Орж ирэх ба гарч явах клапануудын үүрэг ба хөдөлгүүрүүдийн үр дүнтэй бүтээмжид үзүүлэх нөлөө

Орж ирэх клапанууд нь шаталтын камерууд руу шахагдсан агаарын урсгалыг хялбаршуулж, гарч явах клапанууд нь шаталт дууссны дараа хэрэглүүр газрын холбогдох хаяглалыг гаргаж үлдээдэг. Тохироох клапаны цагтаа нээх/хаах хугацаа тохируулалт холбоотой агаар-түлш харьцааг хадгалахын тулд онцгой чухал юм — хөдөлгүүрүүдийн хүнд ачаалалд ажиллах үед зөвхөн 0.1 мм-ийн зазайн хазайлт нь шаталтын үр дүнтэй бүтээмжийг 6%-иар бууруулж чадна.

Чадал, түлшинд үр дүнтэй бүтээмж, ялгаруулалтын хяналт зэрэг үзүүлэлтүүдийн хувьд клапаны цагтаа нээх/хаах хугацаа тохируулалтын сонголт

Сүүлийн үеийн Комацу-н хөдөлгүүрүүд нь өрсөлдөх үзүүлэлтүүдийн тэнцвэрт байлгахын тулд хувьсак клапаны цагтаа нээх/хаах хугацаа технологийг ашиглана:

• Дэвшилт орж ирэх клапаны хаалт нь бага хүчдэлт (RPM) дээрх хүчдэлт 12%-иар нэмэгдүүр
• Хоцрогдсон гарч явах клапаны нээлт нь NOx ялгаруулалтыг 18%-иар бууруулж, Tier 4 стандартад нийцэхүд туслах
• Наад захын нарийн бүтээлд хийгдсэн кулачны шургууны профил нь түлшний атомжлолыг улучшруулж, шаталт үүрдийн тогтвортой байдлыг дэмжинэ

Энэ динамик удирдлага нь үйлдэгчдэд экологийн шаардлагуудыг хангаж, түлшний хикэдлүүрт үл хохиртуулан өндөр үйлдвэрлэлт үлдээх боломж олгоно.

Орчин үеийн Tier 4-ийн шаардлагуудыг хангах Комацу-н хөдөлгүүрүүдийн дулааны ба механик сорилтууд

Гадаад клапанууд хүчтэрүүлсэн хөдөлгүүрүүдэд 750°C-аас дээш температурт үлдэх чрезвычайт нөхцөлд үлдэх ёстой. Эдгээр дулааны ачаалал нь естэй хөдөлгүүрүүдтэй харьцуулан материалдын хүчдүүрлүүрт 300% хүртэл хурдасгана. Түүн дагуу, хүчтэрүүлсэн ажиллах нөхцөлд дулааны сааралдагч хучилт одоо стандарт болж, уурхайдаа үйлчилгээний хугацааг 500 цагаар уртасгана.

Хүнд нөхцөлд ажиллах дизель клапаны хөдөлгүүрүүдийн нарийн инженерийн чухал бүрдүүлэгчид

Клапаны хөдөлгүүрүүдийн деталд наад захын нарийн зөвшөөрөлд хадгалах нь үлбүтээлд чухал. Клапаны суурийн төвд бүтэн байх зөвшөөрөл 0,025 мм-д хүртэл:

• Шаталт хийн газархуулах (хүртэл 4% хүртэл хүч алдагдуулж)
• Төвд туннелд нийтлүүрт хүчдүүрлүүрт (үйлчилгээний хүчдүүрлүүрт 60% хүртэл хурдасгана)
• Прогрессив хөндлөн огтлосон урт тулгуур дээрх хүчдлийн бууралт (хүнд сульфур аюултай түлшүүдэд 0.01 мм/цаг хүртэл)

Гурван тэнхлэгт CNC боловсруулалт ба криогеник хатуургалт ашиглан үйлдвэрлэгчид клапаны шилбүүний хатуургийн 98% тогтвортой байдлыг хангаж, Комацу-н өндөр хүчдэлт хөдөлгүүрүүдэд 18:1-с дээш нүүрлүүрт харьцааг надёжно хангаж буй.

Өндөр үр дүнт клапаны материалын төрөл: Инконел, зоосон гуурцаг, дулаан төдийлүүр

IZUMI-н урвалахууд нь Комацу-н дизель хөдөлгүүрүүдийн дотоод хатуу нөхцөлд төрөлхийн төвөгтэй ажиллахад зориулан тусгай хайлш металлуудаар хиймүүлсэн. Шүүлтүүр талд тэрд үндсэн хөнгөн цагаан гангаар хиймүүлсэн, ялгаатай бүрхүүлтэй, хүндрүүлэхгүй, хүчтүүр хөнгөн цагаан гангаар хиймүүлсэн. Харин гаралт талд сонирхолтой зүйлс тохирадог — түүнд Инконел хайлш ашигладог. Эдгээр материалын дулаан төдий л хүчтүүр хамгаалалт үзүүрлүүр нь ердийн урвалахуудынхонгоос илүү үзүүрлүүр. Сүүлийн онд Материалын Бат бүтэн байдлын Тайлан 2024-т үзүүрлүүр нь ердийн урвалахуудынхонгоос дулааны хориглолтын хувьд ойролцоогоор 15% илүү хамгаалалт үзүүрлүүр. Инконел юунаас чухал? Түүний хайлш нь температур 800°C-аас дээш үед ч хүчтүүр бүтэн байдлыг хадгалж чаддаг. Түүнээс шүүлтүүр талд Тьер 4 Финал хөдөлгүүрүүдийн температурыг хянах нь үйлдвэрлэгчдийн үүрэг болойн хатуу нөхцөлд хангах нь чухал.

Дулааны хэт үндсэн температур ба цикл хүчдлийн нөхцөлд гаралт урвалахын бат бүтэн байдлын үзүүрлүүр

Дахин сэргээх циклүүд үед Комацу-н хөдөлгүүрүүд халуун ажилладаг, түүн дагаад хаягдаж буй хийн температур нь ихэвчлэн 700 градус Цельсийн дээр хүрдүг. Ийм халуун нь клапаны төвхөн хэсгүүд болон түүний суурин гадаргууг нарийн улаан хоолойн хувьд хүчтэй нөлөө үзүүлдүг. Идзуми-н инженерүүд ийм асуудлыг шууд шийдвэрлэхийн тулд плазма-дамжуулалтт агаарын нүүрснүүрлэлтийн технологийг ашигладаг. Түүд нь тогтвортой хучилт давхарга 0.8–1.2 мм зузааныг клапаны гадаргуу дээр тавьж, энэ нь хуурай үртүүрлэлтт бүүрхүүлийн харьцангуй 40% хүртэл бүүрхүүлийн дүүрэн улаан хоолойн хувьд хориглодүг. Түүн дагаад гуравдугаар талын туршилтууд нь ийм үр дүнгүүдийг баталж. Түүд нь тусгай бүүрхүүлт клапанууд нь камер доторх даралт 25 МПа орчимд бүтэн хадгалж, 500 мянган ачаалалтын циклүүдийн дараа ч микротрещины шинж тэмдэг үзүүлэхгүй. Түүд нь бүтэн хадгалж, үйлдвэрлэл, уурхай, барилгын талбай гэх мэт хүнд нөхцөлд ажилладаг техник хэрэгсэлд онцгой тохиромжтой.

Тохиолдол: Идзуми-н Инконел клапанууд Комацу D-сериен хөдөлгүүрүүдэд өндөр хүчтүүрлэлтт ажилд

2023 онд Комацу D51EX-24 тракторын дээр хийсэн талбайн шинжилгээ нь Идзуми-н бүтэн клапаны системийн тухайд сонирхолтой үр дүн гаргаж өгч. Төхөөрөмж нь хүчинтэл 300 цаг илүү ажиллахад үйлдүүлэх шаардлагатай болж, үүн дунд EPA-н шаардлагатай NOx ялгаруулалт хүлээж буй хязгаарт үлдсэн. 2000 цаг ажилласны дараа тооцоонд орж, тусгай лазер-хучилттой Инконел 751 гаралт клапануудын дундаж зөөлрөл нь зөвхөн 0,03 мм байж. Энэ нь стандарт үйлдвэрлэгчдийн хэсгүүдтэй харьцуулж үзэх үед үнэнхүй хайрхан үр дүн юм, учир нь түүнд ихэвчлэн дундаж зөөлрөл нь түүнээс бараг хоёр дахин их байдаг. Түүний ажиллах чадварыг юу хангаж буй? Дизель хөдөлгүүрүүдийн хувьд уламжлалт никель хавсралтуудын давуу талыг зах зээлийн судалгаанууд тодорхойлж. Түүнд дулааны өргөтнөлт хүндрүүлж, мөн хөдөлгүүрийн цилиндр доторх хүчтэр хүчнүүд үүсгэж буй нөхцөлд хурц хүчдүүдтэй төлөөлж, гунигшруулж неүрдүүлж.

Хүнд нөхцөлд ажиллах Комацу хөдөлгүүрүүдийн клапануудын хугарлыг саархуулах

Клапануудын хугарлын үндсэн шалтгаанууд: дулаан, даралт, материалдын усталт

Комацу моторуудын клапанууд гэмтдэг үед, тэр нь ихэвчлэн гурван хүчтнүүр хүчин зүйлсийн нэг дараа нь үйлчилж буй шалтгаанаар бөлгөөн болой. Төсөөлөөрүн, гаралтын температур 800°C орчимд хүрдэг, шаталт даралт 200 бар-аас дээш хүрдэг, түүнд нэмж, зуун сая орчим ажиллах циклд үүсдэг хүртэлт ба гэмтэл. Эдгээр бүх хүчтнүүр нь хувирчид, клапаны суурин хэсгүүдийн гэмтэл, аюултай болж рогнож идэвхтэй өсдөг жижиг трещинууд зэрэг асуудлуудыг үүсгэдэг. Хүртэлт судалгааны төрөл бүрийн тайлангуудын дагуу, эдгээр үлдүүр гэмтлийн талын хагасаас илүү нь үнэндүүр дулааны удирдлагын муу байдалд холбоотой. Үүнээс үүдэн үйлдвэрлэгчдүүд нь хэвийн ажиллах үед дулааны нөхцөлд ч 650 МПа-аас дээш хүчтнүүрт төдий л хүчтнүүр хадгалж чадах материалуудыг олох наад захын анхаарлыг хандаж буй. Зөв материал сонгох нь моторын үйлчилж буй хугацааг уртасгах, ажлын талбарт хоцрогдол үүсгүүр хүндрүүлдэг гэмтлийг саархуулахад бүхлээр хамаарна.

Турбонуурлалт гаралтын клапаны температур ба үйлчилж буй хугацааг хэрхэн нөлөөлдөг

Турбонуурт Комацу хөдөлгүүрүүд стандарт турбонуургүй загваруудын харьцангуй 30–40 хувь илүү халуун хаягдмуйн температурт ажилладаг. Энэ нэмэлт дулаан оксидацийн процессыг ускоруулж, ойролцоогоор 5000 ажилласан цагийн дараа клапаны хатуушлыг Роквелл C хуваарийн 15–20 нэгж хүртэл бууруулж чаддаг. Хоёрхослодог турбонуурт тохиргоо хөдөлгүүр дотор дулааны тархалтын онцлог шинжийг илүү нарийн болгож, ихэнхдээ тухайн шүүлтүүдийн гадаргуу дээр локаль халуун цэгүүд үүсгэдэг. Туршлагатай механикууд түүн дээрх температурт экстремумын нөхцөлд тусгай арга хэмжээсүүд шаардагдана гэдгийг мэддэг. Затал түүн дээр үндэслэн, одоо үед хамгийн өндөр ажилласан хөдөлгүүрүүдийн клапанууд натрийн дүүрэн хөвчтүүдтэй, хром-нитрид хучилттүүдтэй бүтээдэг. Эдгээр үзүүлэлтүүд хугацааны сорилд түүн дээр үлдсэн хүртэл компонентүүдийн бүтэн бүүлгийн хадгалалтад тодорхой үр дүн үзүүлж иржээ.

Хөдөлгүүрүүдийн дизайн дээрх шинэ тенденцүүд клапаны системд шаардлагуудыг нэмэлт нөхцөлд оруулж

Инженерүүд нь хүчтүүлэлтийн нягтсүүлт 50 кВт/литр-т хүртэл хүртэл нэмэгдсүүн, Тьер 4 Финал дүрэмд нийцүүлж ажиллахын зэрэгцээ үйлдвэрлэгчдийн хүчтүүлэлтийн нягтсүүлт өсгөж эхлэснүүн, клапаны ажиллах температур 12 хувь, магадгүй 18 хувь хүртэл өссүүн гэж ажиглаж байна. Шинэ үеийн шаталбар шатахуун холимог системүүд болон EGR системүүд клапаны дээр тогтмол халах, хөхрүүлэх циклүүдийн үр дүнд хүчтэр хүч үзүүлж, урт хугацаанд клапаны суурин хүрдний дүүрэн хүрднүүдийн газархан хоёрхойн үүсэлд шалтгаалж байна. Өнөөдөршний хөдөлгүүрүүдийн загварлалт нь өндөр даралттайд түлшний тархуурт үүсгүүрүүдийн хүчтэр механик хүчнүүдийг зөвхөн төдийгүй, одоо ашиглаж буй олон төрлийн солиго түлшнүүдийн нөлөөлөлд төвөгтүй бүтэц разрушлалд төдийгүй түүн дотроо тулгарч байгаа. Клапаны суурин хүрднүүдийг лазер ашиглан нарийн төвөгтүй төвд тавих, ультрахөөрсгөл техник ашиглан трещинуудыг шалгах, тусгай хиймэл хэсгүүд ашиглах гэдэг ухаалаг үйлдүүлэлт хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрднүүдийн хүрд......

ИЗУМИ-н Комацу-д зориулсан клапаны шийдэл: хамгийн сайн үзүүлэлт ба интеграци

ОЕМ-той нийцүүлсэн дизайн: Комацу-н клапаны төлөвлөгөөнүүд ба толерансуудын нарийн тааруулалт

Дизель Хүчний Системүүдийн 2024 оны өгөгдлөөр ИЗУМИ-н клапанууд Комацу ОЕМ-ийн техникийн шаардлажуудын дагуу 99,6% хүртэл тааруулж байгаа. Энэ нарийн тааруулалт нь цагаан үед урьдчилан дуусах гэмтэл үүсгэх болой толерансуудыг саархуулж байгаа. Тусгай профилуудын хувьд тэрдүүрний суурин өнцгүүдийг тун нарийн хуулируулж, ±0,015 мм хооронд хадгалж байгаа. Түүнээс Тьер 4 Финал хөдөлгүүрүүдийн доторх дулааны ачааллыг хүлээн авах чадвар илүү сайн болж байгаа. Бүх төрлийн анхаарал төвдүүрт хандмуйн клапанууд 12 000 цагийн үйлдэлд хүртэл зөв зазай хадгалж байгаа. Мөн бид зөвхөн онолын талаар ярихгүй — эдгээр үнэнд үндэслэлт хүснэгтүүд JIS D 1001 стандартын шүүлтүүдэд хүртэл шүүлж, механикуудын талбарт хамгийн сайн ажилладаг зүйлсийг баталж байгаа.

Надмүүр үзүүлэлтийн сайжруулалт, гэтгүй найдвартай байдал ба баталгаа хүртэлх хүчинтэй байдалд хоосонгүй

Сүүлийн үеийн хамгийн шинэ амжилт нь Komatsu SDA12V хөдөлгүүрүүдийн агаарын урсгалын үр дүнтэй бүтээмжийг ойролцоогоор 18% нэмж, зэрэгцээд анхны төхөөрөмж үйлдвэрлэгчдийн стандартуудыг хадгалж үлдээж. IZUMI-н тусгай шатун хучилт нь чиглүүр дээрх хүртэлтүүдийг мөн хүчтэй бүүрдүүлж, 1000 цаг ажилласны дараа нь зөвхөн 0,003 мм-д хүртэл хорогдуулж. Энэ нь өнгөрсөн жилийн Heavy Equipment Engineering-н үнэлгээнд үндэслэн, бидний үзж буй бүх бүтээгдэхүүн дараах шийдлүүдтэй харьцуулж 62% илүү үр дүнтэй бүтээмж үзүүлж. Түүнчлэн, тэрдүүр материалуудын сонголтод ухаалаг өөрчлөлтүүд хийж, Komatsu-н техникийн үйлчилгээний мэдээллийн хуудсанд заасан азотоор хатуургаж дүүрсэн аустенитик сталь гэх мэт материалын ашиглалтыг оруулж. Үүнээс үүдэн ажилчид гарцаагүй бүтээмжийн дээд түвшинд хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүртэл хүрт......

Стратеги: Төвхөн клапаны төхөөрөмжийн бүрдүүлэгч хэсгүүдийн сайжруулалт ачаа төхөөрөмжийн үйлдлийн хугацааг уртасгах

Талын шинжилгээний үр дүнд, IZUMI-н нэгдүгээр хөдөлгүүр клапаны систем D-сериалын загварын хөдөлгүүрүүдийн дахин засварлах хугацааг ойролцоогоор 3500 ажиллах цагаар уртасгаж чадна. Өндөр хүхрийн агууламжтай түлш ашиглан ажиллах үед нарийн тааруулж хийсэн эргүүлүүрүүд камшын гадаргуудаар үүсэх бүртүүлүүрүүдийн тоог ойролцоогоор 41% хүртэл бууруулж чадна. Харин вакуумд тунадасжуулж хийсэн дулааны сааралдагч хучилтууд гаралт клапаны температурыг бат бүтэн 126°C-аар бууруулж чадна (SAE Техникийн Туурвил 2024-01-3077-д тэмдэглэснээр). Энэ арга бүтэц нь хамгийн түгээмүүр гэмтлийн цэгүүдийн хүрээд нь хүртэл нэг удаа шийдвэрлэдэг тул онцгой ялгардаг. Бүх төрлийн засварын ажилд зарцуулж буй зардлыг хянах засварын газруудын хувьд, тус бүтэц нь стандарт солигдох хугацаа дагаж ажиллахаас ойролцоогоор найман дахин илүү үр дүнтэй бөлгөөн юм.

Түүн дээрх асуулт хариулт

Комацу-н дизель хөдөлгүүрүүдэд орж буй клапан ба гарч буй клапан ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

Орж буй клапанууд нь шаталт камерууд руу агаарын урсгалыг хянах бөлгөөн, гарч буй клапанууд нь шаталтын дараа хэрэглээс гаргасан хийлүүдийг гадагш шүүрүүлдэг. Түүнчлэн, түүнүүдийн нарийн цагтаар төлөвлөсөн ажиллах режим ба тохируулалт нь хөдөлгүүрүүдийн үр дүнтэй ажиллахын тулд үл хүрэлцэхүйц чухал.

IZUMI-ийн буудалтын цомд Inconel элсэлтийг яагаад ашигладаг вэ?

Инконелийн элсэл нь хэт температурт тэсвэртэй байж, хүч чадал нь хадгалагдах чадвартай тул ашигладаг бөгөөд энэ нь Komatsu дизелийн хөдөлгүүрийн удаан эдэлгээ, гүйцэтгэлийг хангахын тулд чухал ач холбогдолтой юм.

Өндөр даралтын хөдөлгүүрд хэрэглэх үед цонхны үйл ажиллагааны алдагдал үүсэх гол шалтгаан юу вэ?

Үндсэн шалтгаан нь өндөр температур, шахалт, материал нь ядардаг, эд ангиудын ургамал, сэлбэг шүүлт, микрошилжилт үүсдэг.

Турбочаар нь галт бөмбөгийн цэврийн температурт хэрхэн нөлөөлдөг вэ?

Турбочаар нь утааны хийний температурыг 30-40% -иар нэмэгдүүлж, хүчилжилтийг хурдасгаж, клап материалын хатууралтыг нөлөөлж, урт удаан эдэлгээтэй байхын тулд тусгай клап материал, савлуулах шаардлагатай.

Бэлэнгийн бүрэлдэхүүний хэсгүүдийн сайжруулалтаар хөдөлгүүрийн удаан эдэлгээг хэрхэн нэмэгдүүлэх вэ?

Цонхны бүрэлдэхүүний хэсгүүдийн нарийвчилсан инженерчлэл, тухайлбал, эргэлтэд нийцсэн эргэлт, дулааны давхаргыг тавих нь хувцас хуурайшсан, хөдөлгүүрийн шинэчлэлийн интервалг уртшуулж, хөдөлгүүрийн амьдралыг сайжруулж болно