文/尚佳成
加油快、重量轻、精度高、不滴油……这样一款油枪诞生了。
为适应加油站操作员对加油枪工作性能的新要求,吉尔巴克-维德路特(以下简称GVR)中国潜心两年,研发了全新的维德路特油气回收加油枪——蔚星,并于近日上市。
在蔚星油枪研发的过程中,为实现对用户需求的最佳响应,GVR中国的技术专家逐一分析用户的实地需求,并对油枪研发和使用涉及的关键技术要求进行了有针对性的解析,制定了相应的解决方案,从而顺利推动了维德路特蔚星油气回收油枪的诞生。
加油枪的工作原理本质上是一个通过开启和关闭动作控制油流动的阀门。
油气回收油枪具体工作过程是:操作人员扳动加油枪扳机,通过枪内推动驱动机构将油路阀逆向油压方向开启,油品在管道压力作用下流过枪体,经枪管加入汽车油箱。加油过程中产生的挥发性气体,经枪内的气路通道回收至地下油罐。
在汽油流过加油枪的过程中,依次通过油路阀、枪体、文丘里阀、枪管等过流部件,每一处的流动状态变化都会对油品的流动造成损失,成为局部阻力,最终影响整枪的流动效率。
流动效率的具体评价指标,是在指定的油枪入口压力条件下的流动速度。在0.1MPa进口压力下,传统的油气回收加油枪的流动速度在40升/分钟左右。
为了提高蔚星的流动效率,GVR中国的研发专家对过流通道整体采用了减阻设计。经过多次测试验证,筛选了流动效率最高的油路阀和文丘里阀。通过对型材成型工艺的优化,有效降低了枪管内的表面粗糙度。
通过这一系列的优化,油品在蔚星油枪内流动顺畅,摩擦阻力和局部阻力比传统油枪大幅度降低。经实测,在0.1MPa进口压力下,蔚星的最高流速可达到50升/分钟。
在业务繁忙的油站,一把枪每天从加油机上提起超过一百次。因此,油枪的重量降低对减轻加油员劳动强度至关重要。
在蔚星油气回收油枪的设计过程中,得益于高效的过流部件设计,整枪尺寸不需要做太大即可满足流速的要求。这为枪体尺寸小巧打下了基础。
通过结构设计,GVR中国的专家对枪体薄弱处补强之后,进一步减少了多余材料的使用。此外,枪体、枪管等重要零部件采用高强度的铝合金材料,在保证耐用性的同时进一步降低了整枪的重量。
简洁的结构设计和新材料的应用,蔚星油枪的重量比传统油枪减轻了约30%,实现了轻质化的目标。
传统油枪的扳机开启过程需要50N~60N的开启力,频繁操作容易导致加油员疲劳。
蔚星油枪的油路阀经过流体动力学的优化设计,阀芯开启过程其周围流体的乱流减少,且流动方向指向流道中心线,作用在阀芯两侧的冲击力相互抵消,将扳机开启力控制在30N左右,既减轻了开启油枪的操作强度,也保证了关枪状态下的扳机启动阻力,避免误操作将油枪开启。
在实际加油过程中,针对摩托车加油或者普通汽车加满凑整的情况,加油员往往需要通过对扳机的精确控制,将油枪流速限制在极小的范围内,从而实现精准地加油凑整。
这种状态下要求油枪的油路阀开启幅度尽量小,同时流动稳定、流速波动小,称为涓流控制。涓流控制做不好,就会导致加油凑整过程无法准确控制,容易过量加油。
针对油路阀小幅度开启较难稳定控制,大幅度开启又会造成流速过快的矛盾,蔚星加油枪采用延长油路阀轴向配合尺寸,增大文丘里阀启动压力等手段,实现了阀门打开过程中扳机力的变化反馈柔和,将油枪的涓流控制精度提高到0.01升,加油员可以通过扳机准确、精细的控制加油量。
传统油枪加油完成后,枪内残留一部分油液会被文丘里阀封在枪体内。当油枪经过长时间使用后,文丘里阀磨损会导致这部分油液在加油完成后从枪体内流出,表现为枪管口处滴油。尽管这一情况目前无法避免,但枪体内文丘里阀和主油路阀之间的容积越大、枪体铸件形状越复杂,这种问题表现得就越严重。
蔚星油枪在设计过程中,通过优化枪体流道设计和铸件结构设计,采用了铸件内腔较为简洁的方案。在满足流速要求的情况下,油枪的枪体尺寸进一步缩小,减小了文丘里阀到主油路阀之间的容积。经过疲劳测试验证,此方案可有效控制油枪的滴油量。
随着终端用户对加油效率和人机功效的关注越来越高,个性化、定制化的油枪解决方案成为提高油站工作效率的有力手段。针对不同用户的要求,蔚星可提供专门的配置,为不同加油站量身打造更为适合的产品。在维德路特蔚星油气回收油枪的设计过程中,研发人员充分贯彻了模块化的设计理念,为未来适应新的用户需求和进一步的优化升级做好了充分准备。