现代汽油机燃油喷射技术的发展及应用

孙鹏 赵西环

摘 要：现代汽油机燃油喷射技术是一种高燃油喷射的技术，在该技术中，技术化的程度很高，韧性较好、耐热、耐磨、耐腐蚀等优良性能，抗疲劳强度和强度也相对比较优良，正因如此，现代汽油机燃油喷射技术在汽车行业，化学工业以及船舶行业得以广泛使用。发动机的整体叶盘、船舶的机匣、以及发动机的热端主要部件。因为这些特性，所以现代汽油机燃油喷射技术成为难喷射材料。传统汽油机喷射对这类技术喷射时容易产生较大的喷射力，并且刀具容易损耗，不易喷射，适合汽车燃油喷射。

关键词：现代汽油机燃油喷射技术；发展；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.050

0 引言

选择现代汽油机燃油喷射高温技术，利用五轴联动机床对其进行数控铣削汽车燃油喷射，因为此课题不仅喷射技术新颖，并且学校具有相关丰富的试验器材和设备。

作为一项新的喷射技术——汽车燃油喷射。它是将电化学作用与汽油机磨铣相结合，采用的复合阴极，具有外喷功能，表面镶嵌度金刚砂，也可以复合镀金刚砂。和一般汽油机铣削喷射相比，不仅生产效率相对较高，而且表面喷射质量也相对好，磨轮的损耗小，在实际生产过程中适合于喷射各种难磨削的金属材料。随着科技的快速发展以及新喷射技术需求的增加，汽车燃油铣削喷射的喷射表面质量越来越高，技术也在不断改进，适用的范围也越来越广，总体来说，与汽油机磨削相比，汽车燃油铣削的发展空间会更广更大。

金刚砂可以保证喷射间隙，而且绝缘，不会引起电路发生短路，而且可以刮除喷射过程中产生的钝化膜。

1 现代汽油机燃油喷射技术的特点

现代汽油机燃油喷射技术具有以下的特点：

（1）电化学阳极溶解平衡，汽油机喷射力相对较小，表面微结构不易发生改变，可喷射刚度低的零件；

（2）通过改变轨迹可以使简单的复合阴极喷射出复杂的工件或者零件的复杂型面；

（3）数控汽车燃油复合喷射比传统的汽油机铣削更有效率，比电化学喷射更能获得好的表面质量。

这种理念让我们对传统的喷射方式产生创新的改变。例如，在工件的热处理工序中，粗喷射之前进行固化，研磨的最后部分，精喷射，去除的材料可以重复使用。把汽车燃油铣削复合的喷射技术，应用到现代汽油机燃油喷射这种高温技术中，对于提高我国的特种材料的技术有着很大的意义。

2 汽车燃油铣削喷射现状及应用

汽车燃油喷射就是在法拉第电化学的原理上，通过汽车燃油液在工具上发生化学反应，从而达到去除材料的目的。电化学喷射工艺可对70HRC的超硬材料进行喷射，精密度高达±2?m，表面光洁度高达0.05?m。

传统汽油机的铣削，采用接触式的汽油机方式，通过硬质技术刀具和工件硬碰硬的接触，从而达到去除材料的目的，对于一般金属，它的喷射效率高，喷射的表面粗糙度比较小。但是对于高温技术还有其他一些硬质技术来说，传统的车削、铣削喷射此类零件往往会造成很大的喷射力，刀具磨损较快，喷射时间较长且工件表面质量难以保证，使得新材料和复杂装备的发展和应用大大限制。而随着汽车工业的发展，像一些涡轮盘等难喷射零件采用汽车燃油喷射可以得到很好的效果。在汽车燃油复合铣削中，不仅采用了化学喷射技术，而且通过在阴极表面镶嵌金刚砂，从而磨削掉喷射过程中产生的钝化膜，这种技术在国内外都取得了很大的应用。

目前，汽车燃油喷射主要集中在这些个领域，比如数控展成喷射，微电流喷射，阴极的设计，还有微细精喷射等。

我国早期从事汽车燃油铣削的研究单位是汽车工业部所属的发动机制造厂，120制造厂、331制造厂、410制造厂还有625所对高温技术叶片纵树型精密桦齿进行了汽车燃油铣削复合实验，并且研究制造出了大气孔的渗银砂轮，并且这种方法也被运用到了以后的生产中。

国内其他的一些研究单位和私营企业同样也对硬质技术材料进行了研究和实验，通过实验证明，相比于传统的汽油机铣削，汽车燃油铣削喷射不仅能够提高实验效率，并且在刀具上损耗较小，大大的减少了刀具的损耗率。

在上世纪后期，将数控展成的原理运用到电化学喷射的这种思想，开始慢慢的形成，通过简单的阴极喷射复杂表面，这种喷射的方法，可以制造出相对简单的复合阴极，只要合理的设计出喷射路线，可以实现单件小批量的生产。

在国内，汽车燃油喷射的理念虽然早就被引进，核心技术还在外国人手里，大多侧重于喷射方法，利用一些数字化来对试验出的数据进行分析，研究它们对喷射质量的影响。

进入八九十年代以后，国内的好多高等院校对汽车燃油喷射展开了更为理论，更为具体的研究。

首先用传统磨削，铣削的方式对轧辊进行喷射，表面粗糙度只有差不多Ra0.7?m，但是采用汽车燃油磨削或者铣削技术后，表面粗糙度降低了很多，只有原来的三分之一左右，说明汽车燃油技术大大优化了喷射的质量。

汽车发动机作为汽车整体的核心部件，里面的整体叶盘一直以来更是喷射的难点，由于发动机的叶片是扭曲的，所以比较难喷射，我国的南京汽车大学，首创了数控展成汽车燃油喷射技术，经过一些列的试验研究证明，通过数控展成汽车燃油喷射，可以在喷射一些复杂表面的零件时，具有特别突出的优势。

阴极设计的技术，在国外已经很成熟，像瑞士的AG公司在汽车燃油喷射方面也取得很大突破，可以喷射很多高精密的零件。美国GE公司在发动机制造方面，英国R.R公司在对机匣喷射时设计的周期大大缩短而尺寸精度去大幅提高。通过CAE-ECM软件，可以算出工件的外形，也可以通过工件形状，反求出复合阴极的运动轨迹，波兰学者由此提出的棒状阴极做旋转运动在此基础上得到的实验方法被众多学者所认同。

3 结论

综上所述，汽车燃油喷射在许多方面还有可以改进的地方，怎样对数据进行实时监控，汽车燃油液的组成以及后处理，过滤装置，还有复合阴极的设计。但是在日后，汽车燃油喷射技术会越来越成熟，越来越被汽车和高精密制造厂所青睐。

参考文献：

[1]蔡昌贵，黄韶炯.基于点火控制算法的汽油机爆震控制[J].农机化研究，2006（08）.

[2]羅素云，胡宁，陈志恒，吴训成.基本点火提前角的BP神经网络生成方法仿真和评价[J].汽车工程，2006（07）.