重型天然氣發(fā)動機電子節(jié)氣門故障分析及性能優(yōu)化.pdf

1、重型天然氣發(fā)動機的研發(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)動機是在保持柴油機大部分零部件通用的基礎(chǔ)上，重點對進排氣系統(tǒng)、配氣機構(gòu)等進行了重新設(shè)計，天然氣發(fā)動機專用件均與電子控制單元相關(guān)聯(lián)，與汽油發(fā)動機專用件具有一定互換性。本文以天然氣發(fā)動機期初匹配的BOSCH電子節(jié)氣門為研究對象，通過綜合檢測設(shè)備、FTA（故障樹）、DOE全因子試驗等軟硬件技術(shù)深入分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)缺陷并進行優(yōu)化提升。
　　本文首先根據(jù)天然氣發(fā)

2、動機電子控制單元控制策略和電子節(jié)氣門工作原理，結(jié)合電子節(jié)氣門臺架試驗特點和整車環(huán)境工作參數(shù)。選擇合適電源及起源裝置，確定了氣門開度等控制參數(shù)，開發(fā)綜合檢測設(shè)備，并申報發(fā)明專利。該設(shè)備在故障件檢測分析中廣泛應(yīng)用。
　　其次，通過對故障產(chǎn)品的拆解分析，明確電子節(jié)氣門故障模式。對故障模式和缺陷情況的分析表明，電子節(jié)氣門滾針軸承（無軸端密封）結(jié)構(gòu)是產(chǎn)品出現(xiàn)卡滯故障的重要原因，運用 DOE試驗?zāi)Ｐ瓦M行軸承及軸端結(jié)構(gòu)全因子試驗，并通過電子節(jié)氣

3、門靜態(tài)、瞬態(tài)臺架試驗進行充分驗證，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)氣門電機進行匹配性試驗。
　　最后，通過對蓋板密封不嚴(yán)造成的功能失效件進行拆解分析，展開電子節(jié)氣門蓋板密封圈進行壓縮率的計算，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。
　　以上試驗結(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)制定試驗方案，設(shè)計完成高/低溫存儲、高溫沖擊、濕熱循環(huán)、鹽霧、振動測試、耐久性、耐化學(xué)試劑等8項型式試驗，新結(jié)構(gòu)電子節(jié)氣門的型式性能均符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　新結(jié)構(gòu)產(chǎn)品在完成臺架試驗和型式試驗后，根據(jù)地域環(huán)境特點進行了整車道路試驗驗證，道路試驗顯示新結(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，在原來5萬公里的基礎(chǔ)上延長近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)動機上完成切換上場，并逐