汽車發(fā)動(dòng)機(jī)高壓油管常見失效形式分析

崔小林

（東風(fēng)柳州汽車有限公司 545005)

0 引言

排除高壓油管中的空氣，常用方法是先將高壓油管連接噴油器一端螺母擰松，在用起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使膜片式輸油泵向分配泵輸油并向高壓油管供油。如不成功還要需要再次排除高壓油管中的空氣，這樣不僅減少蓄電池和發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，還會(huì)延誤工作效率。高壓油管在噴油泵上的連接順序與配套的主機(jī)順序是相對(duì)應(yīng)的，如果不按此順序進(jìn)行連接，就會(huì)出現(xiàn)故障。發(fā)動(dòng)機(jī)的排放指標(biāo)越來越嚴(yán)格，如何有效解決汽車發(fā)動(dòng)機(jī)高壓油管失效形式成為汽車企業(yè)迫切解決的問題。

1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)高壓油管常見的失效形式及原因

1.1 墩頭與桿部連接處質(zhì)量差

由于高壓油頭的墩頭加工工藝復(fù)雜，其內(nèi)外表面金屬都需要強(qiáng)烈的變形流動(dòng)后方可形成。如果墩頭處工藝欠缺，就會(huì)在使用過程中出現(xiàn)疲勞裂紋，導(dǎo)致高壓油管出現(xiàn)開裂漏油的情況。因此企業(yè)在加工過程中，都會(huì)在其內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)墩頭冷折疊裂紋深度加以要求[1]。

例如在某型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)31 h后發(fā)現(xiàn)高壓漏油管漏油而停止實(shí)驗(yàn)，工作人員將高壓油管兩端的墩頭部位取下進(jìn)行切割后，發(fā)現(xiàn)墩頭與桿部圓角過渡處出現(xiàn)裂紋，在掃描電鏡下觀察，斷口源區(qū)低倍形貌出現(xiàn)角度的疲勞臺(tái)階，說明該問題起源于疲勞開裂。高壓油管兩端墩頭的顯微組織形貌為鐵素體加珠光體的組合，而導(dǎo)致該高壓油管出現(xiàn)疲勞裂紋起源的真正原因是墩頭處的冷折疊缺陷[2]。

1.2 高壓油管內(nèi)表面缺陷

在高壓油管制作過程中，其內(nèi)表面需要經(jīng)歷復(fù)雜的拉彎變形過程，在這一過程中會(huì)形成各種各樣的內(nèi)壁缺陷，其中最主要的就是內(nèi)壁裂紋缺陷，而這種變形是由不均勻受力導(dǎo)致變成的類似折疊形式的缺陷。目前國(guó)際上對(duì)高壓油管內(nèi)壁裂紋缺陷等級(jí)進(jìn)行劃分，可分為S級(jí)、R級(jí)、Q級(jí)、P級(jí)和O級(jí)。其中S級(jí)允許不超過5條深度為0.08～0.13 mm的缺陷；R級(jí)允許不超過5條深度為0.05～0.08 mm的缺陷、Q級(jí)允許不超過5條深度為0.02～0.05 mm的缺陷、P級(jí)允許不超過5條深度為0.01～0.02 mm的缺陷、O級(jí)允許不超過5條深度為0.01 mm的缺陷。目前我國(guó)企業(yè)都會(huì)根據(jù)高壓油管的工作條件對(duì)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確規(guī)定，我國(guó)國(guó)內(nèi)普通汽車發(fā)動(dòng)機(jī)高壓油管控制內(nèi)壁裂紋缺陷等級(jí)大多采用Q級(jí)以上。內(nèi)壁裂紋缺陷會(huì)導(dǎo)致高壓油管疲勞并出現(xiàn)裂紋，嚴(yán)重降低高壓油管的疲勞壽命，也是大部分高壓油管漏油的主要原因[3]。

1.3 高壓油管外表面缺陷

我國(guó)大部分高壓油管管材都采用國(guó)外進(jìn)口，相關(guān)的ISO標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中都沒有對(duì)管外表面微觀質(zhì)量進(jìn)行明確規(guī)定。近幾年來，多次發(fā)生因?yàn)橥獗砻骖愃齐s物缺陷導(dǎo)致油管在加工過程中發(fā)生開裂現(xiàn)象，但是對(duì)于這種缺陷，還沒有相關(guān)的探究。例如在某項(xiàng)試驗(yàn)中，一輛試驗(yàn)車在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了高壓油管漏油的現(xiàn)象，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)高壓油管軌端內(nèi)測(cè)油管折彎處發(fā)生漏油現(xiàn)象，將漏油部位裂紋打開時(shí)，發(fā)現(xiàn)斷面平坦，開裂部位已經(jīng)貫穿油管壁。在工作人員觀察端口側(cè)面時(shí)，發(fā)現(xiàn)油管外表面有不規(guī)律的裂紋，而疲勞臺(tái)階與這種微裂紋有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，說明裂紋起源與此有關(guān)[4]。

2 結(jié)束語(yǔ)

通過本文論述可知，我國(guó)在汽車行業(yè)雖然已經(jīng)取得了進(jìn)步，但是在汽車高壓油管失效方面依舊沒有特殊的成就。高壓油管開裂的原因復(fù)雜，因此在設(shè)計(jì)油管時(shí)，對(duì)于有關(guān)的選材和油管的設(shè)計(jì)都十分重要。通過對(duì)實(shí)踐案例分析，找出油管失效的原因，有效解決高壓油管失效問題，能夠降低汽車安全事故，保護(hù)居民財(cái)產(chǎn)不受威脅。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]柳禮,李汝勇.柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足一例[J].汽車實(shí)用技術(shù),2016(11):134-135.

[3]周躍鋼.基于cDAQ平臺(tái)的發(fā)動(dòng)機(jī)部件測(cè)試系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].國(guó)外電子測(cè)量技術(shù),2016,35(2):21-29.

[4]于仙,段慧珍,林華山.調(diào)諧器管對(duì)汽車轉(zhuǎn)向高壓油管降噪性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[J].液壓與氣動(dòng),2017(8):44-49.