Kako izbrati komercialni stroj za čiščenje motorjev: primerjava rešitev za čiščenje blokov motorjev, cilindričnih glav in kolenskih gredi

Pregled

Po obdelavi se na treh glavnih sestavnih delih dizelskega motorja za komercialna vozila— motorne bloke, cilindrične glave in kolenske gredi —lahko ohranijo različne vrste obdelovalnih ostankov, zareznih robov in rezalnih tekočin. Njihove notranje strukture povzročajo tudi zelo različne izzive pri čiščenju.

Pri motorjih so kritična območja običajno glavni oljni kanali in vodni plašči . Pri cilindričnih glavah je potrebno pozornost nameniti oljnim kanalom, zračnim kanalom in vodnim kanalom , medtem ko so vzmetni gredi še posebej zahtevne zaradi njihovih kotne oljne luknje .

V tem članku primerjamo značilnosti onesnaženja, postopke čiščenja in ključne tehnične zahteve za te tri sestavne dele, da bi ponudili praktično referenco za izbiro opreme za čiščenje motorjev za komercialna vozila.

Zakaj so sestavni deli motorjev za komercialna vozila težje čistiti?

Sestavni deli dizelskih motorjev za komercialna vozila so na splošno večji in težji kot sestavni deli za osebna vozila. Lahko imajo debele stene, zapletene notranje oljne prehode, velike vodne ovojnice in posamezne teže do nekaj sto kilogramov.

Po litju in obdelavi lahko sestavni del vsebuje kombinacijo naslednjega:

• Litvenega peska in ostankov jedra
• Kovinske drobce
• Obdelovalnih zubov
• Reznih tekočin
• Drugih procesnih kontaminantov

Če ti kontaminanti ostanejo znotraj kritičnih prehodov in dosežejo končno sestavo, lahko potencialno poškodujejo površine trenja, omejijo oljne prehode ali vplivajo na hladilno učinkovitost.

V primerjavi s sestavnimi deli za osebna vozila sta dva dejavnika, ki naredita čiščenje sestavnih delov za komercialna vozila še posebej zahtevno.

Prvič, velikost in teža izdelka: Veliki sestavni deli zahtevajo specializirane sisteme za rokovanje, pozicioniranje in pritiskanje.

Drugič, zapletene notranje votline: Veliki oljni kanali in vodni plašči lahko zadržijo znatne količine umazanije. Konvencionalno zunanje pršenje samo po sebi morda ne zagotovi dovolj intenzivnega čiščenja v teh območjih.

Zato mora biti postopek čiščenja zasnovan posebej za specifično notranjo geometrijo in značilnosti onesnaženja vsakega posameznega sestavnega dela.

1. Motorji blok: osredotočitev na glavne oljne kanale in vodne plašče

Motorji blok je na splošno najbolj strukturno zapleten med tremi glavnimi sestavnimi deli.

V njem so lahko prisotni dolgi glavni oljni kanali, velike votline vodnega plašča, cilindrični izvrti in izvrti za ležaje kolenske gredi, ki se med seboj sekajo po celotnem sestavnem delu.

Tipičen avtomatiziran postopek čiščenja lahko vključuje:

Avtomatsko prenašanje → Splošno čiščenje → Ciljno čiščenje → Čiščenje glavnih oljnih kanalov → Čiščenje vodnega plašča → Čiščenje cilindričnih vložkov → Sušenje → Ohlajanje

Mostil ali prenosni sistem premika blok motorja med obravnava­vnimi postajami. Robot lahko drži delovno kos za splošno čiščenje, medtem ko manjši robot z posebnimi šobami izvaja ciljano čiščenje v težko dostopnih območjih.

Za glavne oljne kanale, vodne ovojnice in območja cilindričnih vložkov se nato uporabljajo posebne šobe.

Primer: Stroj za čiščenje bloka šestcilindričnega dizelskega motorja

Tipični parametri vključujejo:

• Čas cikla: 300 sekund
• Največja teža predmeta: 300 Kg
• Velikost delcev: ≤800 μm
• Osnovna površina glavnih naprav: Približno 10 m × 7 m
• Sušenje: Odpih z zrakom + sušenje pod vakuumom
• Hlajenje: Hladilni proces pred raztovarjanjem
• Končni pogoj: Na površinah in prehodih ni vidnih sledi vode glede na določene zahteve za pregled.

Ključno načelo je, da se različnim območjem dodelijo različne metode čiščenja.

Splošno čiščenje obsega velike, dostopne površine, medtem ko ciljano čiščenje doseže težko dostopna lokalna območja. Posebni postopki za glavni oljni kanali in vodni plašči obdelujejo notranje votline, kjer je onesnaženje najverjetneje še prisotno.

Pri velikih komercialnih vozilskih motorjih ti postopki delujejo skupaj, namesto da bi bili zamenljivi možnosti.

2. Glava valja: dva različna merila za sprejem glave valja in vodnih prehodov

Glave valjev vsebujejo oljne prehode, zračne prehode in vodne ovojnice znotraj relativno kompaktnega gradbenega sklopa. Tanjše stene, gost razmik lukenj in več notranjih prehodov ustvarjajo drugačno izzivno situacijo pri čiščenju kot pri motorju.

Tipičen proces lahko vključuje:

Samodejna prenosna operacija → turbulentno čiščenje → ciljno pozicionirano čiščenje → čiščenje vstopnih kanalov za olje → tlakom blokiranega čiščenja vodnega plašča → sušenje → ohlajanje

Postopek sušenja lahko združuje robotizirano ciljno odpihovanje z zrakom, sekundarno mehansko odpihovanje in vakuumsko sušenje, ki mu sledi ohlajanje s hladnim zrakom.

Primer: Očistilna naprava za dizelske glave valjev z šestimi valji

Tipični parametri vključujejo:

• Čas cikla: 209 sekund
• Čistost telesa glave valjev: ≤220 mg
• Velikost delcev na telesu: ≤ 1,2 mm
• Čistost vodnih kanalov: ≤700 mg
• Velikost delcev v vodnih kanalih: ≤ 2,4 mm

Ena pomembnih značilnosti tega tipa očistilnega sistema za glave valjev je, da teleso komponente in vodni kanali lahko imajo ločene kriterije sprejema .

Vodni kanali imajo na splošno večje notranje prostornine in lahko zadržijo več ostankov litja in obdelave, zato se njihovi določeni kriteriji čistosti lahko razlikujejo od tistih, ki veljajo za glavno teleso komponente.

Pri ocenjevanju opreme bi proizvajalci zato morali potrditi, kako tehnična pogodba natančno določa:

• Čistost telesa komponente
• Čistost kanalov za olje in zrak
• Čistost vodnih kanalov
• Zahteve glede velikosti delcev
• Metode pregleda in vzorčenja

To razlikovanje je še posebej pomembno pri primerjavi ponudb različnih dobaviteljev opreme.

3. Kolenska gred: Poševni kanal za olje je kritično območje čiščenja

Pri gredih za komercialna vozila je eno najtežje očistljivih območij nagnjena oljna kanalika .

Te kanalike so lahko relativno ozke in globoke ter imajo notranje spremembe smeri znotraj gredi. Kovinske stružinke se lahko nabirajo ob stenah kanalik in na notranjih prehodnih točkah.

Konvencionalno zunanje pršenje morda ne doseže teh območij učinkovito. Zato je pranje z visokotlačnim vstavljanjem pomemben del postopka čiščenja gredi.

Primer: Visokotlačna čistilna naprava za šestcilindrske dizelske gredi

Tipičen proces lahko vključuje:

Nalaganje na mostiček → predčiščenje z obsežnim pršenjem → robotsko ciljno čiščenje → čiščenje oljnih kanalik z 50 MPa visokim tlakom → izpiranje → odpihovanje s stisnjeno zrakom → vakuumsko sušenje → hlajenje z klimatsko napravo

Tipični parametri vključujejo:

• Tlak pri čiščenju oljnih kanalik: 50 MPa
• Čas cikla: 180 sekund
• Splošna čistost: ≤30 mg
• Velikost delcev: ≤ 600 μm
• Hlajenje: Do največ ±5 °C pod sobno temperaturo
• Zahteva za sušenje: Na površini kolenske gredi ne sme ostati nobena ostanka vlage

Trg tlak za čiščenje oljnih kanalov: 50 MPa je ključni parameter za to uporabo.

Višji tlak vendar ne pomeni samodejno boljšega čiščenja. Ustrezen tlak je treba oceniti skupaj z premerom oljne luknje, globino kanala, materialom komponente, konfiguracijo šob in potjo čiščenja .

Nedostaten tlak lahko pusti usedline znotraj kanala, medtem ko lahko neustrezen tlak in konfiguracija šobe povzročita tveganje poškodbe vhoda oljne luknje ali površine komponente.

Končni tlak zato določimo s preverjanjem procesa, ne pa le na podlagi najvišjega tlaka, ki ga omogoča oprema.

4. Motorji blok proti cilindrični glavi proti kolenski gredi: primerjava rešitev za čiščenje

Za tri komponente so potrebne različne strategije čiščenja, saj se mesta onesnaženja in notranje geometrije med njimi razlikujejo.

Motorna blok

Tipičen postopek:
Splošno turbulentno čiščenje + ciljno robotsko čiščenje + čiščenje glavnih oljnih kanalov + čiščenje vodnega plašča + čiščenje valjnih vložkov

Primer časovnega cikla: 300 sekund

Velikost delcev: ≤800 μm

Glavna težava: Velike notranje votline, vodni plašči in obsežni oljni kanali

Cilinderska glava

Tipičen postopek:
Turbulentno čiščenje + ciljno pozicionirano čiščenje + vstavljanje čistilnega orodja v oljne kanale + tlakom blokiranо čiščenje vodnega plašča

Primer časovnega cikla: 209 sekund

Čistočasnost: Teleso ≤220 mg; vodni kanali ≤700 mg

Velikost delcev: Teleso ≤1,2 mm; vodni kanali ≤2,4 mm

Glavna težava: Več notranjih kanalov ter različni sprejemljivi kriteriji za telo komponente in vodne kanale

Izdelava

Tipičen postopek:
Preliminarно pršilno čiščenje + ciljno čiščenje + čiščenje oljnih kanalov z visokim tlakom 50 MPa + izpiranje

Primer časovnega cikla: 180 sekund

Splošna čistost: ≤30 mg

Velikost delcev: ≤ 600 μm

Glavna težava: Dolgi in poševni oljni kanali

Skupne opremne tehnologije

Čeprav so trije sistemi za čiščenje zasnovani različno, delijo več pomembnih tehnologij.

Robotizirano ali ciljno čiščenje:
Roboti lahko postavijo delovne predmete ali specializirane šobe, da dosežejo zapletene območja.

Kombinirano sušenje z zrakom in vakuumom:
Odstranjevanje ostankov vode z zrakom odstrani dostopno ostankovo vodo, vakuumsko sušenje pa pomaga odstraniti vlago, ki ostane v zapletenih strukturah.

Hlajenje:
Posebna hladilna faza pomaga znižati temperaturo komponente pred izložitvijo ali nadaljnjimi operacijami sestave.

Skupaj te tehnologije pomagajo nadzorovati štiri pomembne proizvodne zahteve:

Čistoča + velikost delcev + suhost + temperatura delovnega predmeta

Točna kombinacija se določi glede na geometrijo komponente in proizvodne zahteve stranke.

5. Kaj morate preveriti pri izbiri stroja za čiščenje motorjev komercialnih vozil?

Pri primerjavi različnih dobaviteljev opreme za čiščenje ni dovolj, da se osredotočite le na nazivni tlak ali čas cikla stroja.

V tehnično oceno je treba vključiti naslednje točke.

1. Katera območja so kritična zaradi onesnaženja?

Ugotovite, ali je glavna težava:

• Glavni kanali za olje
• Vodne ovojnice
• Kotne oljne luknje
• Zrakovodi
• Cilindrični otvori
• Notranje votline
• Zunanje obdelane površine

2. Kako poteka notranje čiščenje?

Vprašajte, ali oprema uporablja:

• Zunanje pršenje za čiščenje
• Točno usmerjeno čiščenje z nastavki
• Vstavljalno čiščenje
• Čiščenje pod visokim tlakom
• Čiščenje z vodno ovojnico pod tlakom
• Robotsko čiščenje

3. Kaj točno meri specifikacija čistosti?

Vrednost čistosti v mg je treba vedno oceniti skupaj z metodo vzorčenja, površino pregleda, zahtevami glede velikosti delcev in merili za sprejem .

Različna območja komponent lahko imajo tudi različne meje čistosti.

4. Kako se obravnavajo velike in težke komponente?

Pri komponentah motorjev za komercialna vozila so nalaganje, pozicioniranje, pripenjanje in prenašanje ključni elementi celotnega načrtovanja opreme.

Sistem za rokovanje je treba oceniti skupaj s sistemom za čiščenje, ne pa ga obravnavati kot ločen problem.

5. Kako se izvajata sušenje in hlajenje?

Komponenta, ki izpolnjuje zahteve glede čistosti, vendar zadržuje vodo ali zapušča proces čiščenja pri previsoki temperaturi, lahko še naprej povzroča težave v naslednji proizvodni fazi.

Zato naj bosta sušenje in hlajenje vključena v merila za sprejem opreme.

Pogosta vprašanja

Zakaj blok motorja zahteva namensko čiščenje vodnih ovojnic?

Vodne ovojnici so notranje litjene votline, v katerih se lahko nabirajo pesek, delci, ostanki premazov in ostanki obdelave. Njihov velik notranji prostor in relativno omejeni odpiralni preseki naredita konvencionalno zunanjo pršilno čiščenje manj učinkovito.

Namenski šobki ali pritiskom opremljeni pritrdilni elementi lahko prisilijo čistilno tekočino skozi prehode vodnih ovojnic, kar pomaga odstraniti in izpeljati notranje ostanke.

Kakšen tlak čiščenja je zahtevan za oljne kanale kolenske gredi?

Zahtevani tlak je odvisen od premera vtoka olja, globine prehoda, materiala komponente, oblikovanja šob in postopka čiščenja.

Za dizelski kolenasto gred za komercialna vozila s šestimi valji se postopek visokotlačnega vstavljanja izvede pri tlaku razreda 50 MPa za oljne prehode.

Končni tlak je treba določiti z validacijo postopka, da se doseže ravnovesje med učinkovitostjo čiščenja in zaščito komponent.

Kakšen je odnos med čistočo in velikostjo delcev?

Čistočnost pomeni skupno količino ostankov onesnaženja po čiščenju in se običajno izraža v miligramih.

Velikost delcev pomeni največjo ali določeno velikost ostankov delcev, ki se običajno izraža v mikrometrih.

Obe zahtevi morda morata biti izpolnjeni hkrati. Komponenta lahko izpolnjuje zahtevo glede skupne mase onesnaženja, hkrati pa vsebuje posamezen velik delec, ki bi lahko zamašil oljni prehod ali poškodoval stikalno površino.

Koliko talne površine zahteva sistem za čiščenje motorjev za komercialna vozila?

Zahtevana površina je odvisna od števila procesnih postaj, načina rokovanja, konfiguracije sušenja in hlajenja ter proizvodnega cikla.

Na primer, površina glavnih naprav za čistilno napravo za bloke motorjev dizelskih motorjev s šestimi valji lahko znaša približno 10 m × 7 m .

Sistemi za čiščenje cilindričnih glav in kolenskih gred zahtevajo različne površine glede na njihove procesne konfiguracije.

Končna razporeditev opreme naj bo določena na podlagi dimenzij izdelka, logističnih potreb, proizvodnega taktovnega časa in razpoložljive tovarniške površine.

Zaključek

Ni enega samega čistilnega procesa, ki bi bil enako primeren za vse komponente motorjev za komercialna vozila.

Ohišja motorjev zahtevajo posebno pozornost pri velikih notranjih votlinah, glavnih oljnih kanalih in vodnih ovojih. Glave cilindrov zahtevajo usklajeno čiščenje oljnih, zračnih in vodnih kanalov, pri čemer so sprejemni kriteriji lahko različni. Kolenčaki zahtevajo specializirano pozornost pri globokih in poševnih oljnih kanalih, kjer visokotlačno vstavljanje omogoča potrebno dostopnost za čiščenje.

Pri izbiri opreme ključno ni le primerjati velikosti stroja ali najvišjega tlaka. Sisteme za čiščenje je treba ocenjevati glede na lokacijo onesnaženja, geometrijo komponente, strukturo notranjih prehodov, zahteve glede čistosti in velikosti delcev, zahteve glede sušenja, proizvodni cikel ter metodo rokovanja z materialom .

Big Bird Industrial razvija avtomatizirane rešitve za čiščenje motorjev, cilindričnih glav, kolenskih gred in drugih komponent pogonskega sistema, pri čemer so konfiguracije procesa prilagojene določenim delom in proizvodnim zahtevam.