卡塔罗电磁阀弹簧开发解决方案

碳罐电磁阀的作用与原理

碳罐电磁阀的主要功能:吸收发动机关闭后从油箱蒸发的汽油蒸汽,防止其进入大气污染空气。同时,发动机启动后,储存的汽油蒸汽被送至发动机燃烧。因此,碳罐电磁阀可以降低车辆的燃料消耗。

碳罐的工作原理和作用是:在发动机正常工作时,燃油从油箱通过相关管道到达发动机的燃油系统,经高压油泵加压后,由喷油嘴喷射点火。当汽车熄火时,汽油是易燃和易挥发的气体,特别是在夏天温度高的时候,汽油更容易蒸发。为了防止汽油在燃料箱中挥发后进入大气,将管道连接到燃料箱上的碳罐上。燃料箱中挥发的汽油通过碳罐的作用被吸收和储存。发动机重新启动后,碳罐的电磁阀将打开,此时活性炭罐中包含的汽油蒸汽将被吸入进气歧管进行燃烧。

碳罐电磁阀弹簧失效给客户造成的影响

  1. 当碳罐电磁阀弹簧力值不稳定时影响电磁阀密封回位与开启

    • 力值偏大时:会造成密封过头,影响电磁阀正常开启;如果电磁阀一直处于关闭状态,那么碳罐内的汽油蒸汽会越聚越多,最终充满整个碳罐,其余的汽油蒸汽只能逸入大气中了,污染环境浪费燃油。引起排放超标,泄漏报警,不符合法规等。
    • 力值偏小时:会造成密封回位不良,一直处于开启状态;如果电磁阀弹簧一直处于开的状态,发动机的进气道的混合气就一直在处在加浓状态,而同时发动机的控制单元由于此时还没有控制碳罐电磁阀工作,也就不会发出降低喷油量的指令,这样便会造成热车时混合气过浓引起发动机熄火,以及热车熄火以后不易启动的现象。
  2. 尺寸偏大影响安装

电磁阀的适配开发基础输入

卡塔罗可协助客户进行电磁阀的适配开发,需要客户提供如下的基础输入:

  • 弹簧的安装空间;
  • 弹簧在对工作点位需要产生的力值或刚度(K值);
  • 弹簧的工作介质与温度;
  • 理论寿命要求;
  • 其他客户需求。

卡塔罗的力值测试方式

  1. 卡塔罗现有5N-10000N不同力值量程的全自动测力设备多台,电磁阀弹簧一般选用0-5N的测试设备,力值与刚度可以精确到4位小数。

  2. 测力设备与卡塔罗自主开发的华夏兴设计系统有开发连接端口,检测时只需要往测力机发送测试指令,将弹簧放置在测试区域,点击开始就可以按照当初设计的力值点位进行测试,测试结束后,测试结果同步发回设计系统,并且系统会自动对结果进行判定。达到了检验员实现盲测的同时,让数据更真实有效性。

  3. 所有的检测数据都是电子网盘管理,随时可以追溯。

碳罐电磁阀弹簧痛点分析与应对
客户痛点反馈 痛点分析 卡塔罗弹簧对应措施 结果
力值不稳定(偏大/偏小),导致电磁阀密封回位或开启失效 力值偏大造成电磁阀难开启,汽油蒸汽逸散污染环境;力值偏小导致密封不良,混合气过浓引发发动机熄火、启动困难
  • 华夏新智能制造设计平台模拟验算力值与寿命,理论值与实际产品匹配度≥99%
  • 采用高精度卷簧机+在线测量分选装置,刚度0.05N/mm的弹簧力值公差控制在5%左右
力值精准稳定,解决排放超标、发动机故障等问题,满足法规要求
弹簧尺寸偏大,影响电磁阀安装适配 尺寸精度把控不足,与电磁阀内部空间不匹配,导致装配困难
  • 与行业顶尖模具公司合作,改进4项核心模具,消除加工不稳定因素
  • 采购台湾光弘压簧机,搭配在线全检设备,实时检测尺寸参数
尺寸精度达标,完美适配安装空间,提升装配效率
90-120℃工况下力值衰减、不耐疲劳 设计过应力或材料品质不足,导致弹簧早期出现长度与力值衰减,影响使用寿命
  • 优化弹簧设计,规避过应力风险
  • 选用高品质品牌材料,通过300万次疲劳测试(或匹配整车15年/20万公里标准)
力值稳定性、一致性达标,满足长期高温工况使用需求
新品开发周期长、成本高 初期力值参数不明确,需频繁打样调整,导致开发周期延长、成本增加
  • 依托自主设计平台,提前提供多套设计方案与模拟验算数据
  • 精准匹配需求后再试样,减少反复调整环节
大幅缩短新品开发周期与成本,助力客户快速推进项目
卡塔罗弹簧解决方案
缩短新品开发周期
新品开发的前期,对弹簧力值的参数并不是特别明确,只能通过频繁的打样筛选出装配与功能上完全能满足要求的弹簧,这不仅延长了总个项目的开发周期,也增加了开发的成本(弹簧尺寸调整,其它装配件也需要变更),卡塔罗利用自主开发的“华夏新智能制造设计平台”在开发前期就辅助客户提供多种设计方案,并对不同工作行程的力值和寿命进行模拟验算,方便客户快速的选择适合的弹簧方案后再进行试样,且软件计算的理论值与生产出来产品匹配度达到99%以上,大大缩短了新项目开发周期与成本,为客户争取更多的新项目提供了机会。
耐受疲劳,避免衰减
弹簧在90-120度的温度下力值出现衰减,不耐疲劳,通常是由于弹簧设计存在明显的过应力或材料不能满足要求,导致弹簧在使用初期很快出现弹簧长度和力值明显衰减的现象。卡塔罗一方面通过优化弹簧的设计,尽量避免过应力引起的衰减的风险,另一方面选择在性能上能满足使用要求且品质有保障的品牌材料,保证弹箭力值在300万次疲劳(或客户整车15年或者20万公里)的稳定性,一致性,为您提供满意的,可信赖的电磁阀弹簧产品。
力值精准、稳定性有保证
通过前期设计方案的优化、材料卷簧机,辅以在线测量和分选装置,可以在高速卷簧的基础上将刚度(K值)0.05N/mm的弹簧两段力值公差控制在5%左右,完全解决客户因弹簧力值不稳定而引起客户产品功能部分失效(燃油排放量、油压力的控制、噪声、泄漏等)的后顾之忧。
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