Производительность систем впрыска топлива стала основной областью конкуренции в автомобильной промышленности, вызванной ужесточением глобальных экологических норм и повышением эффективности внутреннего двигателя сжигания. В качестве основного компонента системы впрыска топлива двигателя точность обработки сопла инжектора напрямую определяет эффект атомизации топлива, эффективность сжигания и уровень выбросов загрязняющих веществ. Традиционная технология обработки не может достичь требуемого уровня точности. Фемтосекундная лазерная обработка может реализовать точный контроль над апертурой форсунки форсунки, которая оказывает большое влияние на эффективность двигателя.
Топливные форсунки микропористые обработки болевые точки?
Когда бензин выбрасывается на высокой скорости от отверстия прямого инжектора (GDI) сопло, он подвергается трехфазному процессу преобразования «Инъекция жидкости → фрагментация капель → распыление и испарение» и в конечном итоге смешивается с воздухом в цилиндре, образуя сжимую смесь. В этом процессе трехмерная геометрическая точность отверстия сопла и гладкость внутренней стенки непосредственно определяет качество атомизации и однородность распределения впрыска топлива:
Если обработка отверстий форсунки не нормально, например, края заусенца, стенка отверстия с остаточными примесями, высокоскоростная впрыска топлива будет обусловлена неравномерной силой, образованием капель различных размеров. Эти не полностью распыленные «нефтяные шарики» будут прикреплены к стенке цилиндра двигателя, не участвовали в сборе загрязняющих веществ, что приведет к превышению тестирования выхлопных газовых индикаторов углеводородов, но также сделает двигатель более подверженным отложениям углерода, что влияет на жизнь и производительность.
Ограничения традиционных процессов
- Электрическая обработка (EDM)
Ограничение размера отверстий: трудно обрабатывать микрохолоны<145μm stably, which cannot meet the demand of new generation fuel injection system.
Неэффективность: длительное время обработки для отдельных отверстий и потерь электродов значительно увеличивает затраты на инструменты.
- обычная лазерная обработка
Проблемы с термическим повреждением: наносекундный/микросекундный лазерный свет заставляет материал расплавлять и повторно распределять, образуя заусенцы и переоценить слои и влиять на однородность атомизации.
Зависимость после обработки: для ремонта качества отверстия необходимы дополнительные процессы шлифования, увеличивая сложность процесса.
- Гибридный процесс
Гибридный процесс «лазерного предварительного бурения + отделка EDM» может сократить время обработки на 70% и улучшить затронутую зону, но он по-прежнему требует координации многопроцессов и сталкивается с такими проблемами, как точность выравнивания отверстий и совместимость с оборудованием.
Основные преимущества фемтосекундной лазерной обработки
Что такое фемтосекундный лазер? По сравнению с общими лазерами, фемтосекундные лазеры используют сверхпрочные импульсы (ширина пульса<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.
Индивидуальные формы отверстий: положительный конус, без конуса, инвертированный конус
В качестве устройства для переноса жидкости с точностью дыра конус играет решающую роль в характеристиках потока, включая скорость и эффективность реакции. Традиционные технологии ограничены принципами обработки, которые затрудняют реализацию инвертированных конусочных отверстий, что приводит к отклонению между фактическими характеристиками реактивной реакции и параметрами проектирования.
Фемтосекундный лазер Monochrome Technology оснащен технологией, контролируемой конусом, которая реализует настраиваемый угол конусного конина апертуры 0 ~ 1,15 градуса посредством регулировки угла падения луча и пространственного формирования и способно реализовать точные отверстия, в том числе 1-измерные изгибные, с точностью, с точностью, с точностью, с точностью, 1-модели, с точностью, включающими в тройные конструкции. округлость, конусность, глубина и последовательность между отверстиями, что помогает улучшить эффект распыления.
Фемтосекундная лазерная обработка контролируемых конических микро-дыры на основе динамического контроля относительного отношения »Xiaomao Sun et al., Optics & Laser Technology Volume 170 (2024.3)
Упрощение процесса: от многоэтапного до одноэтапного литья
Монохромная технология соответствует параметрам фемтосекундной лазерной энергии и частоты импульса на основе свойств материала и объединяет их с системой позиционирования зрения для достижения точности выравнивания субмикронного выравнивания. Через 5- платформу оси для реализации многоугольной фокусировки лазерного пучка обрабатываются сложные микрохоловые структуры (конические отверстия, 3D-отверстия), обрабатываются на одном этапе, с плавными ребрами микроуров (шероховатость поверхности RA меньше или равна 1 мкМ) без необходимости вторичной обрезания. Диаметр отверстия обычно составляет 100 микрон до нескольких сотен микрон, толщина может составлять до 2 миллиметров, а соотношение диаметра отверстия и глубины составляет менее 10: 1.
Согласно исследованиям и рынкам, мировой рынок форсунок в форсунках оценивался в 7,3 млрд. Долл. США в 2024 году и, как ожидается, достиг 9,8 млрд. Долл. США к 2030 году, выросший в среднем на 5% с 2024 по 2030 год. Как крупнейшая в мире страна для производства автомобилей, ожидается, что спрос на связанные с ними рост будет расти. Благодаря его саморазвитой фемтосекундной лазерной микро-нано-обрабатывающим решениям, монохромная технология может эффективно и точно сделать отверстия в системах распыления жидкости и распыления, и стремится предоставить передовые производственные решения Китая для обновления мировой производственной отрасли.
