Krukasreinigingsmachine: reiniging van oliekanalen onder 50 MPa hoogdruk en controle van de reinheid van schuine oliegaatjes

Abstract

De volledige reinigingsuitdaging voor krukkassen is geconcentreerd op de diepgaatreiniging van schuine oliegaten. Dit artikel vertrekt van het contaminatieafzettingsmechanisme in schuine oliegaten, analyseert het procesprincipe en de logica achter de drukkeuze bij hogedruk-injectiereiniging, en vergelijkt drie oplossingen voor krukasreiniging: hogedrukreiniging voor hoofdlagers van bedrijfsvoertuigen, gerichte hogedrukreiniging voor krukkassen van personenauto’s en flexibele ultrasoonreiniging.

Zoekwoorden

Krukasreinigingsmachine, krukas-hogedrukreinigingsmachine, schuine oliegatenreiniging, oliekanalenreiniging, nokkenasreiniging, krukasreinheid, deeltjesgrootte

I. Schuine oliegaten: de volledige uitdaging van krukasreiniging

De externe structuur van een krukas is relatief eenvoudig. De hoofdlagers en drijfstanglagers zijn omwentelingsvlakken, en het reinigen ervan is niet moeilijk. De echte uitdaging ligt in de schuine oliekanalen: om smeermiddel van de hoofdlagers naar de drijfstanglagers te transporteren, worden schuine doorgaande kanalen in de krukas geboord. Deze kanalen hebben kleine diameters, lange trajecten en hoeken.

Metaalspanen en buren die tijdens de bewerking ontstaan, hechten zich gemakkelijk aan de wanden en hoeken van schuine oliekanalen, en conventionele spuitreiniging bereikt deze overal niet. Als spanen in de oliekanalen blijven zitten, circuleren ze na montage door het smeringsysteem, waardoor lagers en lagervlakken worden gekrast, met ernstige gevolgen. Daarom is het reinigen van schuine oliekanalen de kern van krukasaanreiniging.

II. Principe van reiniging met hoge-druk-injectie

Het reinigen onder hoge druk door inspuiting bestaat uit het inbrengen van een slanke spuitmond in de oliekanalen en het continu inspuiten van water onder hoge druk terwijl de mondschakel zich langs de as van het gat verplaatst. De slagkracht en het meenemend effect van de waterstroom verwijderen afzettingen uit het gat.

Deze methode is alleen effectief wanneer aan drie voorwaarden wordt voldaan: de buitendiameter van de spuitmond moet overeenkomen met de diameter van het gat, zodat de mondschakel soepel kan worden ingebracht en tegelijkertijd een ringvormige terugstroming tijdens het inspuiten kan worden gehandhaafd; de druk moet voldoende zijn om afzettingen van de wand van het gat te verwijderen, maar mag de draagcapaciteit van de opening en wand van het gat niet overschrijden; en de bewegingsafstand moet het gehele oliepad bestrijken, inclusief hoeken en uitlaatgedeelten.

III. Vergelijking van oplossingen voor verschillende krukaspen

• Krukas voor dieselmotor met zes cilinders voor commerciële voertuigen : Gantryrobotlading, algemene spuitvoorreiniging, doelgerichte reiniging van robotgehouwen werkstukken, 50 MPa hogedrukreiniging van oliekanalen, spoelen, luchtverdroging met perslucht plus vacuümverdroging van robotgehouwen werkstukken, airconditioningkoeling tot ≤ kamertemperatuur ±5 °C. Cyclusduur 180 seconden, totale reinheid ≤30 mg, deeltjesgrootte ≤600 μm, droogheid: geen residu op asvlakken.

• Krukas voor personenauto : Hoogdrukreinigingsmachine met hef- en stapfunctie, gantryrobotlading, hef- en staptransport, algemene reiniging plus doelgerichte hoogdrukreiniging, roterende persluchtblazert met scansysteem, horizontale overdracht met manipulator, airconditioningkoeling. Afmetingen 8 m × 5 m × 4 m, cyclusduur 60 seconden/stuk, reinheid ≤8 mg, deeltjesgrootte ≤500 μm, droogheid: geen residu op asvlakken, werkstuktemperatuur ≤ kamertemperatuur ±5 °C.

• Flexibele krukasreiniging algehele ultrasone reiniging, gevolgd door gerichte hogedrukwaterreiniging, spoelen, drogen en vacuümdrogen; airconditioningkoeling tot de ontladtemperatuur van het werkstuk ≤ kamertemperatuur ±5 °C. Compatibel met vier- en zescilinder krukaspen, hogedrukreiniging van de hoofdlagers, automatische wissel van sproeiers, compatibiliteit met meerdere varianten. Afmetingen: 11 m × 9 m × 4,5 m; cyclusduur: 180 seconden/stuk; algehele reinigingsgraad ≤30 mg; droogheid: geen waterresten op de lageroppervlakken en in de doorgangen; deeltjesgrootte ≤600 μm.

De drie oplossingen weerspiegelen verschillende prioriteiten: de oplossing voor bedrijfsvoertuigen benadrukt druk en diepe reiniging van de oliekanalen; de oplossing voor personenauto’s benadrukt cyclusduur en transportefficiëntie; de flexibele oplossing benadrukt compatibiliteit met meerdere varianten en automatische wissel van sproeiers.

IV. Nokkenasreiniging en ontbraming

Nokkenassen en krukasassen zijn beide asvormige onderdelen, maar naast oliegaatjes hebben nokkenassen ook nokken die bewerkt moeten worden. Neem als voorbeeld de flexibele ontbraming- en reinigingsmachine voor nokkenassen met robotbediening: deze verwijdert ontbramingen van oliegaatjes en nokken. De reiniging gebeurt via hogedruk-injectiereiniging voor oliegaatjes, algemene reiniging en hogedrukreiniging van externe oppervlakken. Het drogen geschiedt via luchtstroomdroging in combinatie met vacuümdroging. Cyclusduur: model A 66 seconden per 2 stuks, modellen B, C, D en E 78 seconden per 2 stuks. Laad- en lossysteem met portaalrobot, totale reinheid <3 mg, deeltjesgrootte <300 μm, droogheid: volledig droog.

De oplossing voor nokkenassen heeft aanzienlijk strengere specificaties dan die voor krukasassen: reinheid <3 mg, deeltjesgrootte <300 μm. De reden hiervoor is dat de oliegaatjes in nokkenassen kleiner zijn en gevoeliger voor deeltjesgrootte, en dat de nauwkeurigheid van het contactoppervlak tussen nokken en stoter zeer hoog is.

V. Belangrijke aandachtspunten bij de keuze van reinigingsapparatuur voor krukasassen

• Krukasstype viercilinder of zescilinder, personenwagen of bedrijfsvoertuig: bepaalt de uitrustingsspecificaties en de cyclustijd.

• Oliegalerijparameters gatdiameter, -lengte en -aantal hoeken bepalen het type inzetbare spuitmondstuk en de reinigingsdruk.

• Specificatiedoelen reinigheid varieert van ≤3 mg tot ≤30 mg; deeltjesgrootte varieert van 300 μm tot 600 μm; dit bepaalt rechtstreeks de lengte van de procesketen.

• Variantencompatibiliteit voor productie met meerdere modellen: overweeg automatische wisseling van spuitmonden en mogelijkheid tot programma-omschakeling.

• Temperatuurregeling asvormige onderdelen zijn temperatuurgevoelig en vereisen meestal koeling tot binnen ±5 °C van kamertemperatuur.

Veelgestelde vragen

V: Waarom vereist het reinigen van de oliegalerij van een krukas een zo hoge druk als 50 MPa?

A: Schuine oliekanalen hebben kleine diameters, lange paden en hoeken, waardoor afzettingen stevig hechten. Lagere druk kan niet genoeg impactkracht in het kanaal opwekken om afzettingen los te maken en naar buiten te duwen. 50 MPa is een veelgebruikte instelling voor krukas van zescilindermotoren voor bedrijfsvoertuigen. De werkelijke druk moet afgestemd zijn op de kanaaldiameter, -diepte en -materiaal; te hoge druk kan de kanaalopening beschadigen.

V: Wat is het verschil tussen krukasschoonheid ≤8 mg en ≤30 mg?

A: ≤8 mg geldt voor krukassen van personenvoertuigen en ≤30 mg voor krukassen van bedrijfsvoertuigen. Het verschil komt voornamelijk voort uit de onderdeelstructuur en OEM-eisen. Krukassen van personenvoertuigen zijn kleiner, met kortere oliekanalen en een lagere resterende basis, wat strengere doelen toelaat. Krukassen van bedrijfsvoertuigen zijn groter en hebben een groter volume aan oliekanalen, dus de absolute waarden zijn relatief ruimer. Beide moeten tegelijkertijd voldoen aan hun respectievelijke specificaties voor deeltjesgrootte.

V: Waarom wordt de temperatuur van het werkstuk geregeld na het reinigen van de krukas?

A: Krukassen zijn precisie-asdelen. Temperatuurafwijkingen ten opzichte van kamertemperatuur beïnvloeden de volgende dimensionele meetresultaten en de pasvorm bij montage. Bovendien versnelt een hoge temperatuur de ongelijkmatige verdamping van restvocht op het oppervlak, wat mogelijk waterplekken veroorzaakt. Daarom is reinigingsapparatuur voor krukassen over het algemeen uitgerust met een airco-koelproces om de werkstuktemperatuur terug te brengen tot binnen ±5 °C van kamertemperatuur.

V: Kunnen nokkenassen en krukassen op dezelfde machine worden gereinigd?

A: Beide zijn asvormige onderdelen met vergelijkbare werkwijzen, maar nokkenassen hebben nokken en vereisen ontbraming, terwijl krukassen nadruk leggen op diepgaatreiniging van schuine oliekanalen. De procesconfiguraties zijn niet volledig identiek. In praktijkprojecten worden ze meestal afzonderlijk ontworpen per onderdeel, of er wordt een flexibel model gebruikt om compatibiliteit te bereiken via programmaomschakeling en automatische spuitmondwisseling.