Mesin Pembersih Acis Engkol: Pembersihan Galeri Minyak Tekanan Tinggi 50MPa dan Kawalan Ketulenan Lubang Minyak Condong

Abstrak

Seluruh cabaran pembersihan engkol tertumpu pada pembersihan lubang dalam lubang minyak condong. Artikel ini bermula daripada mekanisme pemendapan kontaminan dalam lubang minyak condong, menganalisis prinsip proses dan logik pemilihan tekanan bagi pembersihan sisipan tekanan tinggi, serta membandingkan tiga penyelesaian pembersihan engkol: tekanan tinggi untuk jurnal utama kenderaan komersial, tekanan tinggi terarah untuk engkol kenderaan persendirian, dan pembersihan ultrasonik fleksibel.

Kata Kunci

Mesin pembersih engkol, mesin pembersih engkol tekanan tinggi, pembersihan lubang minyak condong, pembersihan saluran minyak, pembersihan camshaft, ketulenan engkol, saiz zarah

I. Lubang Minyak Condong: Seluruh Cabaran Pembersihan Engkol

Struktur luaran aci engkol adalah agak ringkas. Jurnal utama dan jurnal rod penyambung merupakan permukaan putaran, dan pembersihannya tidak sukar. Cabaran sebenar terletak pada lubang minyak condong: untuk menghantar minyak pelincir dari jurnal utama ke jurnal rod penyambung, saluran melalui yang condong dibor ke dalam aci engkol. Lubang-lubang ini mempunyai diameter kecil, laluan panjang, dan sudut.

Serpihan logam dan gerigi yang dihasilkan semasa pemesinan cenderung terenap pada dinding dan sudut lubang minyak condong, dan pembersihan semburan konvensional sama sekali tidak mampu menjangkaunya. Sekiranya serpihan kekal di dalam saluran minyak, ia akan beredar dalam sistem pelinciran selepas pemasangan, menyebabkan kesan goresan pada bantalan dan jurnal, dengan akibat serius. Oleh itu, inti pembersihan aci engkol ialah pembersihan lubang minyak condong.

II. Prinsip Pembersihan Sisipan Tekanan Tinggi

Pembersihan sisipan tekanan tinggi melibatkan penyisipan muncung yang langsing ke dalam saluran minyak dan menyemburkan air bertekanan tinggi secara berterusan semasa muncung itu bergerak sepanjang paksi lubang. Daya hentaman dan tindakan pengangkutan aliran air mengeluarkan enapan daripada lubang.

Proses ini hanya berkesan apabila tiga syarat dipenuhi: diameter luar muncung sepadan dengan diameter lubang, memastikan penyisipan lancar sambil mengekalkan aliran balik anular semasa penyemburan; tekanan cukup untuk mengelupas enapan daripada dinding lubang tetapi tidak melebihi kapasiti tahan bukaan dan dinding lubang; serta jarak gerak meliputi keseluruhan saluran minyak, termasuk sudut-sudut dan bahagian keluaran.

III. Perbandingan Penyelesaian bagi Pelbagai Acil Engkol

• Acil engkol enjin diesel enam silinder kenderaan komersial : Pemuatan robot gantri, pembersihan pra-spraying keseluruhan, pembersihan terarah pada benda kerja yang dipegang robot, pembersihan saluran minyak bertekanan tinggi 50MPa, pembilasan, pengeringan tiup udara termampat dan vakum pada benda kerja yang dipegang robot, serta penyejukan berpendingin udara hingga ≤ suhu bilik ±5°C. Masa kitar 180 saat, kebersihan keseluruhan ≤30mg, saiz zarah ≤600μm, kekeringan: tiada sisa pada permukaan journal.

• Engkol kenderaan penumpang : Mesin pembersihan bertekanan tinggi jenis angkat-dan-langkah, pemuatan robot gantri, penghantaran jenis angkat-dan-langkah, pembersihan keseluruhan ditambah pembersihan bertekanan tinggi terarah, pengeringan tiup berpusing udara termampat, pemindahan melintang menggunakan manipulator, serta penyejukan berpendingin udara. Dimensi 8m×5m×4m, masa kitar 60 saat/seunit, kebersihan ≤8mg, saiz zarah ≤500μm, kekeringan: tiada sisa pada permukaan journal, suhu benda kerja ≤ suhu bilik ±5°C.

• Pembersihan engkol fleksibel : Pembersihan ultrasonik keseluruhan ditambah pembersihan air bertekanan tinggi terarah ditambah pembilasan, pengeringan ditambah pengeringan vakum, serta penyejukan sistem pendingin udara sehingga suhu benda kerja ketika dibebankan ≤ suhu bilik ±5°C. Sesuai untuk aci engkol empat silinder dan enam silinder, pembersihan bertekanan tinggi pada journal utama, pertukaran muncung automatik, serta keserasian pelbagai jenis komponen. Dimensi: 11 m × 9 m × 4.5 m, masa kitaran: 180 saat/seunit, kebersihan keseluruhan ≤30 mg, kekeringan: tiada tanda air pada permukaan journal dan dalam saluran, saiz zarah ≤600 μm.

Ketiga-tiga penyelesaian ini mencerminkan keutamaan berbeza: penyelesaian kenderaan komersial menekankan tekanan dan pembersihan saluran minyak secara mendalam; penyelesaian kenderaan persendirian menekankan masa kitaran dan kecekapan penghantaran; penyelesaian fleksibel menekankan keserasian pelbagai jenis komponen dan pertukaran muncung automatik.

IV. Pembersihan dan Penyingkiran Gerudi Aci Cam

Camshaft dan crankshaft kedua-duanya merupakan komponen berbentuk aci, tetapi selain lubang minyak, camshaft juga mempunyai bahagian cam lobe yang perlu diproses. Sebagai contoh, mesin deburring dan pembersihan fleksibel berasaskan robot untuk camshaft menghilangkan sisa potongan (burrs) daripada lubang minyak dan cam lobe. Proses pembersihan menggunakan kaedah pembersihan sisipan bertekanan tinggi untuk lubang minyak, pembersihan keseluruhan, serta pembersihan permukaan luaran bertekanan tinggi. Pengeringan dilakukan melalui penghembusan udara (blow-drying) ditambah pengeringan vakum. Masa kitaran: Model A 66 saat/2 keping, Model BCDE 78 saat/2 keping. Pemuatan dan pelupusan menggunakan gantry robot, kebersihan keseluruhan <3 mg, saiz zarah <300 μm, tahap kekeringan: sepenuhnya kering.

Spesifikasi penyelesaian camshaft jauh lebih ketat berbanding crankshaft: kebersihan <3 mg, saiz zarah <300 μm. Sebabnya ialah lubang minyak pada camshaft lebih kecil dan lebih sensitif terhadap saiz zarah, manakala ketepatan permukaan sentuh antara cam lobe dan tappet sangat tinggi.

V. Titik Utama dalam Pemilihan Peralatan Pembersihan Crankshaft

• Jenis crankshaft : Empat silinder atau enam silinder, kenderaan penumpang atau kenderaan komersial, menentukan spesifikasi peralatan dan masa kitaran.

• Parameter galeri minyak : Diameter lubang, panjang, dan bilangan bucu menentukan jenis muncung pemasangan dan tekanan pembersihan.

• Sasaran spesifikasi : Kebersihan berada dalam julat ≤3 mg hingga ≤30 mg, saiz zarah dari 300 μm hingga 600 μm, yang secara langsung menentukan panjang rantai proses.

• Kesesuaian pelbagai jenis : Bagi pengeluaran model bercampur, pertimbangkan keupayaan pertukaran muncung automatik dan pertukaran program.

• Kawalan Suhu : Komponen jenis aci sensitif terhadap suhu dan biasanya memerlukan penyejukan sehingga dalam julat suhu bilik ±5°C.

Soalan Lazim

Soalan: Mengapa pembersihan galeri minyak aci engkol memerlukan tekanan tinggi sehingga 50 MPa?

A: Lubang minyak condong mempunyai diameter kecil, laluan panjang dan sudut tajam, serta enapan melekat dengan kuat. Tekanan rendah tidak dapat menghasilkan daya hentaman yang mencukupi di dalam lubang untuk mengelupas dan menolak keluar enapan. 50 MPa merupakan konfigurasi biasa bagi aci engkol enjin diesel enam silinder kenderaan komersial. Tekanan sebenar mesti sepadan dengan diameter lubang, kedalaman dan bahan; tekanan berlebihan boleh merosakkan bukaan lubang.

Q: Apakah perbezaan antara kebersihan aci engkol ≤8 mg dan ≤30 mg?

A: ≤8 mg digunakan untuk aci engkol kenderaan penumpang, manakala ≤30 mg untuk aci engkol kenderaan komersial. Perbezaan utama timbul daripada struktur komponen dan keperluan OEM. Aci engkol kenderaan penumpang lebih kecil dengan saluran minyak lebih pendek dan sisa asas lebih rendah, membolehkan sasaran yang lebih ketat. Aci engkol kenderaan komersial lebih besar dengan isipadu saluran minyak lebih tinggi, jadi nilai mutlaknya relatif lebih longgar. Kedua-duanya mesti memenuhi spesifikasi saiz zarah masing-masing secara serentak.

Soalan: Mengapa suhu benda kerja dikawal selepas pembersihan aci engkol?

Jawapan: Aci engkol ialah komponen jenis aci berketepatan tinggi. Suhu yang berbeza daripada suhu bilik akan mempengaruhi keputusan pengukuran dimensi seterusnya dan ketepatan pasangan semasa pemasangan. Selain itu, suhu tinggi mempercepatkan penyejatan tidak sekata bagi sisa lembapan di permukaan, yang mungkin menyebabkan kesan tompok air. Oleh itu, peralatan pembersihan aci engkol biasanya dilengkapi proses penyejukan berpendingin udara untuk mengembalikan suhu benda kerja kepada julat suhu bilik ±5°C.

Soalan: Adakah aci cam dan aci engkol boleh dibersihkan pada mesin yang sama?

Jawapan: Kedua-duanya ialah komponen jenis aci dengan prinsip yang serupa, tetapi aci cam mempunyai bahagian cam lobe dan keperluan pembersihan tepi tajam (deburring), manakala aci engkol menekankan pembersihan lubang dalam (deep-hole cleaning) pada lubang minyak condong. Konfigurasi prosesnya tidak sepenuhnya sama. Dalam projek sebenar, kedua-dua komponen ini biasanya direka secara berasingan, atau model fleksibel digunakan untuk mencapai keserasian melalui pertukaran program dan pertukaran muncung automatik.