Učinkovitost sustava ubrizgavanja goriva postala je temeljno područje konkurencije u automobilskoj industriji, vođeno i pooštravanjem globalnih propisa o okolišu i poboljšanje učinkovitosti motora s unutarnjim izgaranjem. Kao jezgra komponenta sustava ubrizgavanja goriva motora, točnost obrade mlaznice za ubrizgavanje izravno određuje učinak atomizacije goriva, učinkovitost izgaranja i razinu emisije zagađivača. Tradicionalna tehnologija obrade ne može postići potrebnu razinu preciznosti. Femtosekundna laserska obrada može ostvariti preciznu kontrolu blende mlaznica za ubrizgavanje, što ima veliki utjecaj na učinkovitost motora.
Mikroporozne točke boli u ubrizgavanju goriva?
Kad se benzin izbacuje velikom brzinom iz otvora mlaznice izravnog ubrizgavanja (GDI), podvrgnut je trofaznom procesu transformacije "fragmentacije tekućine → kapljica → atomizacije i isparavanja", a na kraju se miješa s zrakom u cilindru kako bi stvorio zapaljivu smjesu. U ovom procesu, trodimenzionalna geometrijska točnost rupe mlaznica i glatkoća unutarnjeg zida izravno određuju kvalitetu atomizacije i ujednačenost ubrizgavanja goriva:
Ako obrada rupe mlaznica za ubrizgavanje nije u redu, kao što je rub provala, zid rupe s zaostalim nečistoćama, velike brzine ubrizgavanja goriva bit će posljedica neravnomjerne sile, stvaranja kapljica različitih veličina. Ove ne u potpunosti atomizirane "uljne kuglice" bit će pričvršćene na zid cilindra motora, nisu sudjelovali u izgaranju dijela postat će zagađivači, što rezultira ispitivanjem ispušnih plinova pokazatelja ugljikovodika, ali također će motor učiniti sklonijim za taloženje ugljika, utječući na život i performanse.
Ograničenja tradicionalnih procesa
- Električna obrada pražnjenja (EDM)
Ograničenje veličine rupe: Teško je obraditi mikromole<145μm stably, which cannot meet the demand of new generation fuel injection system.
Neučinkovitost: Dugo vrijeme obrade za pojedinačne rupe i gubitke elektroda značajno potiče troškove alata.
- Konvencionalna obrada lasera
Problemi s termičkim oštećenjem: Nanosekunda\/mikrosekunda laserska svjetlost uzrokuje da se materijal rastopi i obnavljaju, formiraju slojeve i preoblikovaju slojeve i utječu na jednoličnost atomizacije.
Ovisnost nakon obrade: Potrebni su dodatni postupci mljevenja za popravak kvalitete zida rupe, povećavajući složenost procesa.
- Hibridni postupak
Hibridni postupak "Laser prije bušenja + završetak EDM-a" može smanjiti vrijeme obrade za 70% i poboljšati zonu pogođenu toplinom, ali i dalje zahtijeva koordinaciju s višestrukim postupcima i suočen je s izazovima poput točnosti usklađivanja rupa i kompatibilnosti opreme.
Temeljne prednosti femtosekundne laserske obrade
Što je femtosekundi laser? U usporedbi s općim laserima, femtosekundi laseri koriste ultra kratke impulse (širina impulsa<100 fs) with ultra-high peak power to induce multi-photon absorption, avalanche ionization, and other non-linear effects on the surface or inside the material to achieve "cold machining" - with a very small heat-affected zone (<1μm), avoiding cracks, re-cracking, and the need to remove the heat-affected zone from the material. m), avoiding cracks, recast layers and other defects.
Prilagođeni oblici rupa: pozitivan konus, bez konusa, obrnuti konus
Kao precizni uređaj za prijenos tekućine, rupa koničara igra ključnu ulogu u karakteristikama protoka, uključujući brzinu i učinkovitost reakcije. Tradicionalne tehnologije ograničene su principima obrade koji otežavaju realizaciju obrnutih konusnih otvora, što rezultira odstupanjima između stvarnih performansi mlaznice i parametara dizajna.
Femtosekundni laser Monochrome tehnologije opremljen je tehnologijom koja kontrolira konus, koja ostvaruje prilagođeni kut konusa blende od 0 ~ 1,15 stupnjeva kroz prilagodbu kuta udisanja snopa i prostornog oblikovanja, a može se ostvariti i precizna rupa, kao što je i precizna građevina, kao što je i precizna građevina, kao što je i precizna građevina, kao da je precizna rupa, kao što je i precizna rupa. Zaokruživanje, konus, dubina i dosljednost između rupa, što pomaže poboljšati učinak atomizacije.
Femtosekundna laserska obrada kontroliranih konusnih mikro-rupa na temelju dinamičke kontrole relativnog stava "Xiaomao Sun i sur., Optika i laserska tehnologija Volumen 170 (2024.3)
Pojednostavljenje procesa: od više koraka do oblikovanja u jednom koraku
Monokrona tehnologija odgovara parametrima femtosekundne laserske energije i frekvencije impulsa na temelju svojstava materijala i kombinira ih s sustavom pozicioniranja vida kako bi se postigla točnost poravnanja sub-mikrona. Kroz platformu osi 5- za realizaciju višestrukog fokusiranja laserskog snopa, složene strukture mikro-rupa (konusne rupe, 3D nagnute rupe) obrađuju se u jednom koraku, s glatkim rubovima mikro-rupa (površinska hrabrost RA manja ili jednaka 1 µm) bez potrebe za sekundarnim ukrašavanjem. Promjer rupe je obično 100 mikrona do nekoliko stotina mikrona, debljina može biti do 2 milimetra, a omjer promjera rupe i dubine manji od 10: 1.
Prema istraživanju i tržištima, tržište mlaznica za globalno mlaznice procijenjeno je na 7,3 milijarde dolara u 2024. godini, a očekuje se da će do 2030. doseći 9,8 milijardi USD, raste na CAGR od 5% od 2024. do 2030. godine. Budući da se očekuje da će najveća automobilska proizvodna zemlja, potražnja za povezanim dijelovima rasti visoku stopu. Svojom samorazvijenom Femtosekundnom laserskom mikro-nano obrađenom rješenjima, jednobojna tehnologija može učinkovito i precizno napraviti rupe u sustavima atomizacije i prskanja tekućine, a posvećena je pružanju kineske napredne proizvodne rješenja za nadogradnju globalne prerađivačke industrije.
