重型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)電子節(jié)氣門(mén)故障分析及性能優(yōu)化.pdf

1、重型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)和推廣應(yīng)用是降低尾氣排放、減小環(huán)境污染的有效措施。重型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)是在保持柴油機(jī)大部分零部件通用的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)進(jìn)排氣系統(tǒng)、配氣機(jī)構(gòu)等進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)專用件均與電子控制單元相關(guān)聯(lián)，與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)專用件具有一定互換性。本文以天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)期初匹配的BOSCH電子節(jié)氣門(mén)為研究對(duì)象，通過(guò)綜合檢測(cè)設(shè)備、FTA（故障樹(shù)）、DOE全因子試驗(yàn)等軟硬件技術(shù)深入分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)缺陷并進(jìn)行優(yōu)化提升。
　　本文首先根據(jù)天然氣發(fā)

2、動(dòng)機(jī)電子控制單元控制策略和電子節(jié)氣門(mén)工作原理，結(jié)合電子節(jié)氣門(mén)臺(tái)架試驗(yàn)特點(diǎn)和整車(chē)環(huán)境工作參數(shù)。選擇合適電源及起源裝置，確定了氣門(mén)開(kāi)度等控制參數(shù)，開(kāi)發(fā)綜合檢測(cè)設(shè)備，并申報(bào)發(fā)明專利。該設(shè)備在故障件檢測(cè)分析中廣泛應(yīng)用。
　　其次，通過(guò)對(duì)故障產(chǎn)品的拆解分析，明確電子節(jié)氣門(mén)故障模式。對(duì)故障模式和缺陷情況的分析表明，電子節(jié)氣門(mén)滾針軸承（無(wú)軸端密封）結(jié)構(gòu)是產(chǎn)品出現(xiàn)卡滯故障的重要原因，運(yùn)用 DOE試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行軸承及軸端結(jié)構(gòu)全因子試驗(yàn)，并通過(guò)電子節(jié)氣

3、門(mén)靜態(tài)、瞬態(tài)臺(tái)架試驗(yàn)進(jìn)行充分驗(yàn)證，確定滾珠軸承+骨架油封結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，完成該方案下的電子節(jié)氣門(mén)電機(jī)進(jìn)行匹配性試驗(yàn)。
　　最后，通過(guò)對(duì)蓋板密封不嚴(yán)造成的功能失效件進(jìn)行拆解分析，展開(kāi)電子節(jié)氣門(mén)蓋板密封圈進(jìn)行壓縮率的計(jì)算，根據(jù)矩形密封圈靜止密封特性，確定最優(yōu)壓縮率25％，最終確定矩形密封圈的厚度尺寸由3mm改為4mm，壓縮率由14%提高到25%，并完成新結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的浸水和打壓試驗(yàn)。
　　以上試驗(yàn)結(jié)果均符合產(chǎn)品性能參數(shù)，產(chǎn)品釋放前根據(jù)

4、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定試驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)完成高/低溫存儲(chǔ)、高溫沖擊、濕熱循環(huán)、鹽霧、振動(dòng)測(cè)試、耐久性、耐化學(xué)試劑等8項(xiàng)型式試驗(yàn)，新結(jié)構(gòu)電子節(jié)氣門(mén)的型式性能均符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　新結(jié)構(gòu)產(chǎn)品在完成臺(tái)架試驗(yàn)和型式試驗(yàn)后，根據(jù)地域環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行了整車(chē)道路試驗(yàn)驗(yàn)證，道路試驗(yàn)顯示新結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品使用壽命較老結(jié)構(gòu)產(chǎn)品有明顯增長(zhǎng)，在原來(lái)5萬(wàn)公里的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)近1倍，故障率由期初的2.78%下降到0.79%，新結(jié)構(gòu)產(chǎn)品已在WT系列重型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)上完成切換上場(chǎng)，并逐