分析有缺陷的EGR阀头结构和截面电子显微镜分析确定失败的EGR阀是由阀头尖角处的内应力形成的温度梯度,最终导致开裂。于该故障模式,EGR阀头结构被优化并且优化的EGR阀通过测试并且成功地解决了EGR阀的破裂问题。油发动机; EGR阀;裂化DOI:10.16640 / j.cnki.37-1222 / t.2017.18.034前言EGR(废气再循环)的技术用于废气再循环可大致分为内部和外部EGR。
部EGR相对于外部EGR并且意味着通过减小阀的重叠角度来增加气缸中的残余废气量来实现废气再循环。加排气背压。部EGR包括使用特殊的EGR管将一部分废气引入进气管,使废气和新鲜空气完全混合,然后进入气缸消除燃烧速率和温度,有效抑制NOx的产生。EGR阀形状方面,它可分为机械,电气和电子控制。中,电控EGR阀是最具代表性的,因为它能够快速准确地控制EGR率。果EGR阀结构不合理,速率EGR废气泄漏可控制不良,阀体破裂和碳沉积物填充有游戏,使得EGR阀难以拆解。障现象柴油发动机在发动机试验台上进行200小时EGR可靠性试验,在170h显示气缸垫失效。型测试原型已被拆除和分析。
拆卸EGR系统时,发现EGR阀不能被移除。后,暴力拆卸拆下了EGR阀门,拆下后它就会断开,如图1所示。
察图2所示EGR阀的断裂情况,除了由强制拆卸引起的银灰色断裂带(虚线区),出现黑烟痕迹(实心区域)。试期间出现裂缝(未完成)。裂),排气中的炭黑烟雾裂缝,加速裂纹开裂导致阀头变形,阀门和阀座卡住,这使得困难拆卸EGR阀。分析分段电子显微镜分析,然后用立体显微镜和扫描电子显微镜分析断裂表面形态,如图3至10所示,并在不同的放大倍数下。据由扫描电子显微镜分析,恒温阀芯该部分的主形状的特点是小刻面和凹坑,这表明该部分的结构是相当均匀的,并且有有时小孔几十微米(可由气泡或晶体引起),可消除金属结构的铸造缺陷。
裂。查EGR阀头的结构是否有同一批样品的裂纹结构,并且发现裂纹是尖锐的楔形(图11)。

伸n所需的铸造网R2没有沉没;裂纹方向和锐角判断为45°。是由于应力集中引起的典型裂缝,并且裂缝在分离线(开口滑块和主模具的密封表面)上,并且钻孔容易进行。决于分离线的经验位置,例如锋利的边缘和疤痕(图12)。

于EGR阀和阀座配合,EGR阀不会轴向或径向偏置,因为它因为EGR阀被阀座冷却而内部被废气加热而破裂。高温下排气以形成温度梯度。
于温度梯度而形成内应力,最终导致开裂。构优化和验证结构优化为了确保EGR阀的正确拆卸,EGR阀的结构优化如下:将铸造过渡圆角从R2增加到R5。
据CAE模拟计算,流量为86.4 kg / h,气流温度为550°C,阀座冷却水套的水流量EGR为1500L / h,冷却水温度为95℃。算结果(图13):结构优化前的过渡圆角应力大于365MPa材料的抗拉强度为330 MPa;结构优化后,过渡圆角应力为211 MPa,明显低于材料的抗拉强度,优化措施降低锐角。力集中的影响是显而易见:滑块和主模的接合面经过优化,使分离线更加平滑,避免了铸造过程中的铸造缺陷。试验验证了结构优化后EGR阀的200小时高温耐久性试验。试的运行条件是柴油发动机转速为2750转/分钟,180毫米,出水温度控制在80℃±2℃,EGR阀检查前的温度为测试后的结果如图14所示。稳地除去EGR阀。试后的结果如图14所示。

据拆卸情况,EGR阀处于正常状态。洁积碳后,过渡网有光泽,无裂缝,无熔化疤痕。论a)所述头阀故障的EGR和电子显微镜截面的分析的结构的分析确定失败的EGR阀是由于温度梯度在尖角形成内部应力阀头,最终导致开裂; EGR阀通过测试后,成功解决了EGR阀开裂的问题。
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