Инжектор 2109 схема: Ничего не найдено для Vaz 11 Provodka Vaz 2109 Inzhektor%23I
ВАЗ 2109 инжектор, схема электрическая позволит подключить дополнительные опции
Первые модели ВАЗ 2109 выпускались с карбюраторным двигателем. Однако мировая промышленность уже давно освоила новый тип топливоподачи – инжекторный. Поэтому переход на новый тип подачи горючего с электронной регулировкой был технически оправдан. В результате разработки, применяемая ваз 2109 электросхема инжектора, позволила повысить эксплуатационные характеристики автомобиля.
Что такое инжектор
Автомобиль ваз 21093 инжектор, схема электрическая в устройстве позволяет через систему электронного контроля вести запуск и оптимизацию работы двигателя. Основным элементом новой подачи стал впрыск горючей смеси в камеру сгорания под давление. В двигателях карбюраторного типа поступление горючей смеси происходило под разряжением.
Для того чтобы обеспечить оптимизацию работы двигателя ваз 2109 инжектор,схема электрическая составлена так, что через ЭБУ – электронный блок управления – осуществляется полный комплекс контроля и ведение процесса от подачи горючего до выброса выхлопных газов.
Автомобиль ваз 2109 инжектор электросхема включает:
- электронную систему впрыска топлива;
- электронную систему зажигания;
- систему контроля состояния подачи горючего, сжигания и выброса газов.
При этом в блоке остаются ещё резервные разъёмы, позволяющие подключить дополнительные датчики контроля состояния работы механизмов. К таким опциям можно отнести противоугонное устройство, датчик детонации и другие.
На автомобиле ваз 2109,схема электрооборудования инжектора построена так, что управление мотором ведётся через блок ЭБУ. Система полностью управляет через него процессом при сжигании топлива.
ЭБУ
Установленный на машине ваз 21093 инжектор, электросхема которого включает блок нового образца ЭБУ типа 2114-3722010-60. Блок характеризуется использованием новых плавких предохранителей формы ножа. У них большая площадь воздействия, в результате чего надёжность работы узла повышена. Блок ЭБУ имеет информационно- регулировочные связи посредством датчиков и управлением исполнительными механизмами. Он управляет процессом и подаёт сигнал на панель управления о состоянии работы следующих узлов:
- топливного бака и топливопровода;
- топливного насоса;
- регулятора давления топливной смеси;
- рампы и форсунок;
- дроссельной заслонки;
- фильтров и клапанов на линии обратной циркуляции топлива.
Все эти узлы завязаны на единый блок и при выходе из строя любого датчика система будет получать неполную информацию, и может отказать в запуске двигателя. Однако, безусловно, ваз 2109 схема электрическая инжектора не запустится при отказе главного устройства ДПКВ – датчика положения коленвала. Пока он не подаст сигнал пуска на ЭБУ, блок не даст команду на получение искры со свечей.
Регулирование подачи топлива
Работу двигателя автомобиля ваз 21093,электро схема инжектора которого позволяет выполнить регулируемый впрыск топливной смеси, обеспечивают:
- индикаторы рампы и форсунок;
- регулятор положения дроссельных клапанов;
- регулятор холостого хода;
- датчик температуры охлаждающей жидкости;
- датчик расхода воздуха;
- датчик скорости;
- датчик концентрации выхлопных газов;
- управление электробензонасосом.
Все эти линии управления и контроля собраны в один блок и на выходе с узлами соединяются при помощи разъёмов на управляющих цепях и датчиками сигналов от механизмов.
Важнейший узел, малейший сбой в работе электроники которого, может привести к отказу в подаче топлива. При этом зачастую отказ электроники в блоке бывает неустранимым при ремонте своими руками, если даже имеется инструкция. Придётся обращаться в специализированную мастерскую, и цена ремонта будет зависеть от степени его сложности.
Из чего состоит инжектор
Автомобиль ваз 21093 инжектор,электрическая схема которого представляет блок проводов, заканчивающихся разъемами. В местах соединений стоят специальные, отличающиеся внешним видом и цветом узлы. При отказе двигателя запускаться в первую очередь проверяется состояние электрических цепей. Разъёмы могут прийти в негодность, проводок сломаться, контакт окислиться. Поэтому содержание автомобиля в чистоте и контроль всех узлов сделает работу двигателя безотказной.
В числе самых первых должен быть проверен ДПКВ на исправность разъёма и проводки. Он один в случае неисправности не позволит запустить мотор ваз 21093,электросхема инжектора так устроена. Поэтому любую проверку электроники начинают с проверки этого узла. Возможно, ДПКВ не даёт разрешения на запуск, потому что провернулся ремень ГРМ в результате сбился цикл клапанов. До устранения причины датчик не разрешит запуск насоса.
Неисправность датчика можно определить, подав на него питание и поднося к нему металлический предмет. При движении предмета в непосредственной близости от датчика изменяются показания напряжения на выходе. Если датчик реагирует на металл, значит, он исправен.
В состав ваз 2109 инжектор,схема электрооборудования, входит много датчиков и регуляторов бензонасоса, схема их размещена на сайтах автолюбителей. Там можно найти на фото подробные схемы компоновки инжектора и ЭБУ. Наглядная демонстрация по устранению неисправностей представлена на видео. Поэтому при определённом навыке можно диагностику произвести самостоятельно.
Необходимо помнить, что среди многочисленных разноцветных проводов ваз 2109 инжектор, электрическая схема собирается из проводов:
- желтые – габариты;
- красные – стоп-сигнал;
- голубой – задний ход;
- оранжево-чёрный – противотуманный.
Точно так же маркируются и остальные провода, и соединять их в разъёме следует по цвету. Поэтому во всех автомобилях ВАЗ и предусмотрено одинаковое использование разноцветных проводов по контурам и на схемах в руководстве и в интернете используются те же цвета.
Двигатель не заводится
Отмечено, что ваз 21093 инжектор,схема электрооборудования включает много электроники. По причине отказа её не завестись автомобиль может только при выходе из строя ДПКВ. В других случаях мотор заработает, но будут различные сбои, причины которых следует искать. Если датчик исправный, то следует использовать классический вариант поиска неисправностей в технике – нечему гореть или нечем поджечь.
При этом в первую очередь проверяется система запуска, исправность свечей и затем топливоподача. Подробно о пошаговой проверке исправности узлов автомобиля написано в руководстве по эксплуатации
Достоинства и недостатки инжекторов
Представленная в комплектации ваз 2109 схема,электрооборудование инжектора по которой является новинкой в отечественном автомобилестроении, имеет ряд преимуществ перед карбюраторными двигателями:
- экономится топливо и достигается его оптимальное использование;
- чистые выхлопные газы за счёт полного сгорания;
- лёгкий быстрый запуск и надёжность работы.
Недостатком является сложный ремонт узла с возможной заменой тех частей, что не подлежат ремонту.
Схема проводки ваз 2109 инжектор с описанием
Проблема неработоспособности проводки известная многим нашим соотечественникам, особенно, если речь идет о транспортных средствах российского автопрома. Более того, неисправности, связанные с электрикой, могут стать причиной невозможности полноценной эксплуатации авто в целом. Какие элементы включает в себя электросхема ВАЗ 2109 и что нужно знать о ее неисправностях, узнайте из этого материала.
Фотогалерея «Проблемы в работе проводки»
Видео «Интерактивная схема проводки»
Комментарии и Отзывы
Признаки неисправностей
Электрическая схема ВАЗ с высшей или низкой панелью включает в себя разные элементы, обеспечивающие как работу первостепенных, так и дополнительных функций машины.
Если в работе ВАЗ 21099 инжектор или карбюратор возникли неисправности, транспортное средство может вести себя по-разному:
- Двигатель автомобиля не запускается, авто не может ехать. Если на ВАЗ 2109 произошла такая проблема, то причин может быть множество, начиная от выхода из строя генератора или АКБ и заканчивая неработоспособностью трамблера.
- Машина заводится и едет, но электрооборудование или его часть не работает или работает неправильно. Причин, как и в предыдущем случае может быть множество, начиная от выхода из строя конкретного прибора и заканчивая износом проводки или блока предохранителей.
Полная электросхема «девятки»
В том случае, если не заводится мотор, но горючее при этом подается в сам карбюратор или инжектор, вероятнее всего, неисправности обусловлены именно электрикой:
- Для начала нужно проверить, заряжен ли аккумулятор. Если это ВАЗ 2109 карбюратор, то нужно проверить работу свечей зажигания, а также проводов, подключенных к ним. Кроме того, проблема может заключаться и в выходе из строя трамблера. Значительно реже неисправности происходят в работе подкапотной проводки.
- В том случае, если у вас ВАЗ 21093 инжектор с низкой либо высокой панелью, то есть вероятность, что причина неисправности заключается в работе ЭСУД. Когда блок управления не может обрабатывать сигналы с контроллеров и передавать соответствующие команды на исполнительные механизмы, причину следует искать в работе системы (автор видео — Саша Радченко).
Карбюраторный двигатель
Схема проводки ВАЗ 2109 может работать по-разному, в зависимости от вида двигателя, в частности, речь идет о запуске силового агрегата:
- При включении зажигания через жгут проводов-высоковольтников подается заряд на клеммы аккумулятора. При этом водитель сможет включить музыку, осветительные приборы, а на контрольном щитке появятся индикаторы.
- После этого посредством стартерного узла осуществляется вращение коленвала и всей поршневой группы. В результате происходит запуск генератора.
- Далее, питание начинает поступать на катушку зажигания, которая, в свою очередь, осуществляет выработку высоковольтного напряжения. Этот заряд передается по проводам на распределительное устройство, приборка при этом продолжает функционировать.
- Затем коленвал двигателя начинает вращать привод распределителя. На устройстве происходит замыкание контактов, в результате чего заряд начинает поступать на свечи зажигания. Происходит воспламенение горючей смеси, что приводит к запуску мотора (автор видео — НИКОЛАЙ ГОРОШКО).
Классическое зажигание
Если проводка ВАЗ 21099 в карбюраторном моторе стала барахлить и вы думаете, что именно из-за нее не запускается двигатель, то диагностика цепи производится следующим образом:
- Для начала следует проверить цепь на участке от катушки до генераторного узла. Учтите, на всех контактах этого участка не должно быть обрывов или окислений, если же такая проблема есть, то производится замена проводки или очистка контактов.
- После этого нужно проверить саму КЗ, сначала диагностируется наличие искры. Чтобы понять, есть искра или нет, нужно вытащить конец высоковольтного кабеля из жгута распределительного устройства, после чего этот наконечник надо поднести к головке блока. При попытке завести мотор между наконечником и ГБЦ может проскочить искра. При ее отсутствии производится ремонт или замена катушки.
- Не лишним будет произвести диагностику распределительного устройства и свечей зажигания. В том случае, если высоковольтные кабеля износились либо переломились, скорей всего, их надо будет заменить. Кроме того, нужно произвести проверку внутреннего блока и состояния свечей — при наличии на них нагара двигатель также может не запускаться.
Электронное зажигание
Электросхема ВАЗ 21099 может быть дополнена бесконтактным коммутатором, он устанавливается между катушкой зажигания, а также распределителем. Использование этого устройства позволяет обеспечить лучшую выработку искры, в частности, если двигатель вынужден работать с обедненной смесью. Если же сигнал очень низкий или его вовсе нет, то скорей всего, коммутатор придется менять. Может случиться и такая проблема, когда схема электропроводки ВАЗ 2109 работает с очень высоким сопротивлением, что также приведет к образованию слабой искры.
Фотогалерея «Проблемы в работе проводки»
Инжекторный мотор
Что касается инжекторных ДВС с форсунками, то в них неисправности, как показывает практика, обычно связаны с выходом из строя датчиков либо же самой электрики.
Для диагностики причины неисправности нужно сделать следующее:
- в первую очередь необходимо отсоединить провод питания от датчика, на который есть подозрения;
- после этого, с помощью омметра, нужно измерить на контактах сопротивление;
- значение сопротивления необходимо сверить с номинальным показателем, который должен быть указан в сервисной книжке к автомобилю.
Видео «Интерактивная схема проводки»
Из видео ниже вы можете ознакомиться с интерактивной схемой электропроводки в «девятках» (автор — канал stups87).
В интернете существует большая путаница с электросхемами Ваз 2109. Причиной путаницы являются следующие факторы:
1) Модели Ваз 2109 с карбюраторной системой питания выпускались с низкой панелью(до 1998 года) и с высокой панелью (1998-2013 года).
2) Модели с высокой панелью могут быть как с карбюраторной, так и с инжекторной системой питания.
3) Выпускались экспортные варианты Ваз 2109 с дополнительными опциями, например стеклоподъемниками,
которых в базовой комплектации нет
4) ЭСУД(электронная система управления двигателем) или ,как еще называют, ЭБУ различных модификаций.
Итак, чтобы понять какая электросхема Ваз 2109 Вам нужна, давайте пройдемся по каждому из перечисленных выше факторов подробно:
1) Вы знаете с высокой или низкой панелью Ваш Ваз 2109?Если не знаете, смотрим на картинки:
Ваз 2109 высокая панель
Ваз 2109 низкая панель
Понять высокая или низкая панель можно по комбинации приборов на контрольной панели, а также по внешнему виду самой панели автомобиля.
2) Если Ваз 2109 инжекторный, то в 99 % случаев на нем устанавливается высокая панель и Вам необходима электросхема для высокой панели.
3) Если Ваш Ваз 2109 — экспортный вариант, то схема проводки будет точно такая же как у базового варианта, за исключением опций. Опции могут быть разные и как правило найти схему именно под Ваш вариант будет проблематично.
То есть основная схема: панель приборов, зажигание, подзарядка и т.д — одинаковые, не будет указано только дополнительных опций.
4)Запомните, схема проводки ЭСУД полностью отделена от общей электросхемы. То есть, если Вы качаете в интернете электросхему Ваз 2109, то в ней не будет ни контроллера, ни датчиков. Схема проводки ЭСУД — отдельный технический документ; искать и скачивать его также нужно отдельно.
Ниже приведены ссылки для скачки электросхем для низкой и высокой панелей Ваз 2109:
В каждом архиве по две электросхемы, их отличия в том, что на одной монтажный блок Ваз 2109 нарисован одним цельным блоком, в другой нарисована разводка внутри монтажного блока. Естественно вариант схемы с разводкой монтажного блока является более полным и удобным для работы с проводкой автомобиля Ваз 2109.
Также нашел неплохую программку для владельцев старых Ваз 2108, Ваз 2109. Программка эта делает электросхему Ваз 2108, Ваз 2109 интерактивной. То есть пользователь имеет возможность выбрать интересующий его элемент схемы справа в окне и часть проводки для работы с этим узлом будет подмаргивать:
При работе с проводкой Ваз 2109 всегда помните, что цветовая маркировка проводов — Ваш главный помощник. Цветовая маркировка проводов Ваз 2108, Ваз 2109 на схеме и на самом автомобиле должна совпадать. Достали шлейф проводов и сразу же можете сориентироваться — желтый — габариты, красный — стоп -сигнал, голубой — задний ход, оранжево-черный — противотуманные фонари.
Первые модели ВАЗ 2109 выпускались с карбюраторным двигателем. Однако мировая промышленность уже давно освоила новый тип топливоподачи – инжекторный. Поэтому переход на новый тип подачи горючего с электронной регулировкой был технически оправдан. В результате разработки, применяемая ваз 2109 электросхема инжектора, позволила повысить эксплуатационные характеристики автомобиля.
Что такое инжектор
Автомобиль ваз 21093 инжектор, схема электрическая в устройстве позволяет через систему электронного контроля вести запуск и оптимизацию работы двигателя. Основным элементом новой подачи стал впрыск горючей смеси в камеру сгорания под давление. В двигателях карбюраторного типа поступление горючей смеси происходило под разряжением.
Для того чтобы обеспечить оптимизацию работы двигателя ваз 2109 инжектор,схема электрическая составлена так, что через ЭБУ – электронный блок управления – осуществляется полный комплекс контроля и ведение процесса от подачи горючего до выброса выхлопных газов.
Автомобиль ваз 2109 инжектор электросхема включает:
- электронную систему впрыска топлива;
- электронную систему зажигания;
- систему контроля состояния подачи горючего, сжигания и выброса газов.
При этом в блоке остаются ещё резервные разъёмы, позволяющие подключить дополнительные датчики контроля состояния работы механизмов. К таким опциям можно отнести противоугонное устройство, датчик детонации и другие.
На автомобиле ваз 2109,схема электрооборудования инжектора построена так, что управление мотором ведётся через блок ЭБУ. Система полностью управляет через него процессом при сжигании топлива.
Установленный на машине ваз 21093 инжектор, электросхема которого включает блок нового образца ЭБУ типа 2114-3722010-60. Блок характеризуется использованием новых плавких предохранителей формы ножа. У них большая площадь воздействия, в результате чего надёжность работы узла повышена. Блок ЭБУ имеет информационно- регулировочные связи посредством датчиков и управлением исполнительными механизмами. Он управляет процессом и подаёт сигнал на панель управления о состоянии работы следующих узлов:
- топливного бака и топливопровода;
- топливного насоса;
- регулятора давления топливной смеси;
- рампы и форсунок;
- дроссельной заслонки;
- фильтров и клапанов на линии обратной циркуляции топлива.
Все эти узлы завязаны на единый блок и при выходе из строя любого датчика система будет получать неполную информацию, и может отказать в запуске двигателя. Однако, безусловно, ваз 2109 схема электрическая инжектора не запустится при отказе главного устройства ДПКВ – датчика положения коленвала. Пока он не подаст сигнал пуска на ЭБУ, блок не даст команду на получение искры со свечей.
Регулирование подачи топлива
Работу двигателя автомобиля ваз 21093,электро схема инжектора которого позволяет выполнить регулируемый впрыск топливной смеси, обеспечивают:
- индикаторы рампы и форсунок;
- регулятор положения дроссельных клапанов;
- регулятор холостого хода;
- датчик температуры охлаждающей жидкости;
- датчик расхода воздуха;
- датчик скорости;
- датчик концентрации выхлопных газов;
- управление электробензонасосом.
Все эти линии управления и контроля собраны в один блок и на выходе с узлами соединяются при помощи разъёмов на управляющих цепях и датчиками сигналов от механизмов.
Важнейший узел, малейший сбой в работе электроники которого, может привести к отказу в подаче топлива. При этом зачастую отказ электроники в блоке бывает неустранимым при ремонте своими руками, если даже имеется инструкция. Придётся обращаться в специализированную мастерскую, и цена ремонта будет зависеть от степени его сложности.
Из чего состоит инжектор
Автомобиль ваз 21093 инжектор,электрическая схема которого представляет блок проводов, заканчивающихся разъемами. В местах соединений стоят специальные, отличающиеся внешним видом и цветом узлы. При отказе двигателя запускаться в первую очередь проверяется состояние электрических цепей. Разъёмы могут прийти в негодность, проводок сломаться, контакт окислиться. Поэтому содержание автомобиля в чистоте и контроль всех узлов сделает работу двигателя безотказной.
В числе самых первых должен быть проверен ДПКВ на исправность разъёма и проводки. Он один в случае неисправности не позволит запустить мотор ваз 21093,электросхема инжектора так устроена. Поэтому любую проверку электроники начинают с проверки этого узла. Возможно, ДПКВ не даёт разрешения на запуск, потому что провернулся ремень ГРМ в результате сбился цикл клапанов. До устранения причины датчик не разрешит запуск насоса.
Неисправность датчика можно определить, подав на него питание и поднося к нему металлический предмет. При движении предмета в непосредственной близости от датчика изменяются показания напряжения на выходе. Если датчик реагирует на металл, значит, он исправен.
В состав ваз 2109 инжектор,схема электрооборудования, входит много датчиков и регуляторов бензонасоса, схема их размещена на сайтах автолюбителей. Там можно найти на фото подробные схемы компоновки инжектора и ЭБУ. Наглядная демонстрация по устранению неисправностей представлена на видео. Поэтому при определённом навыке можно диагностику произвести самостоятельно.
Необходимо помнить, что среди многочисленных разноцветных проводов ваз 2109 инжектор, электрическая схема собирается из проводов:
- желтые – габариты;
- красные – стоп-сигнал;
- голубой – задний ход;
- оранжево-чёрный – противотуманный.
Точно так же маркируются и остальные провода, и соединять их в разъёме следует по цвету. Поэтому во всех автомобилях ВАЗ и предусмотрено одинаковое использование разноцветных проводов по контурам и на схемах в руководстве и в интернете используются те же цвета.
Двигатель не заводится
Отмечено, что ваз 21093 инжектор,схема электрооборудования включает много электроники. По причине отказа её не завестись автомобиль может только при выходе из строя ДПКВ. В других случаях мотор заработает, но будут различные сбои, причины которых следует искать. Если датчик исправный, то следует использовать классический вариант поиска неисправностей в технике – нечему гореть или нечем поджечь.
При этом в первую очередь проверяется система запуска, исправность свечей и затем топливоподача. Подробно о пошаговой проверке исправности узлов автомобиля написано в руководстве по эксплуатации
Достоинства и недостатки инжекторов
Представленная в комплектации ваз 2109 схема,электрооборудование инжектора по которой является новинкой в отечественном автомобилестроении, имеет ряд преимуществ перед карбюраторными двигателями:
- экономится топливо и достигается его оптимальное использование;
- чистые выхлопные газы за счёт полного сгорания;
- лёгкий быстрый запуск и надёжность работы.
Недостатком является сложный ремонт узла с возможной заменой тех частей, что не подлежат ремонту.
Схема ВАЗ 2109: особенности отечественной «девятки»
Автомобильная схема ВАЗ 2109 представляет в деталях конструкцию машины малого класса, которая является пятидверным комби/хэтчбеком (международная классификация относит ее к классу С).
Общая схема ВАЗ 2109
Транспортное средство комплектовалось двигателем 21083. Его рабочий объем составлял 1,5 л, мощность измерялась 79-ю л.с. Мотор расположен поперек двигательного отсека (на фото ниже). История марки ВАЗ 2109 берет начало в 1988 году. Авто является модернизированным аналогом модели 2108 и отличается наличием дополнительных двух дверей в задней части.
Возможность складывания сидений заднего ряда, за счет чего расширяется вместимость багажника, превращают «девятку» в семейный автомобиль. Встречаются также автомобили (в основном они принадлежали к первым выпускам), которые оснащали двигателем 2108, рабочий объемом которого — 1,3 л, а мощность составляла 64 л.с.
Недостатком такого мотора является то, что если оборвется ремень ГРМ, это станет серьезной проблемой и приведет к дорогостоящему ремонту. На экспорт предназначалась модификация автомобиля, которая комплектовалась 1,1-литровым двигателем 21081, мощностью 54 л.с.
Схема инжектора ВАЗ 2109: как это работает
В 1997 году начали производить автомобили 2109-20, которые оснащены двигателем с системой распределенного впрыска (инжектор). Это улучшает их экономичность, экологические и тяговые показатели. Распределенный впрыск называется так вследствие того, что топливо непосредственно в каждый цилиндр впрыскивается отдельной форсункой.
Подобная система позволяет несколько снизить токсичность отработанных газов, а также улучшить ходовые качества авто 2109. На сегодняшний день существуют инжекторные системы без обратной и с обратной связью. Обе представленные системы могут включать отечественные и импортные комплектующие. Каждая из систем имеет собственные особенности устройства, ремонта и диагностики.
Хотелось бы только отметить главные принципы устройства, нормальной работы, ремонта двигателя (в случае необходимости) и последующей диагностики системы впрыска топлива (схема инжектора ВАЗ 2109 представлена ниже).
Автомобильная система впрыска топлива, которая имеет обратную связь, используется, преимущественно, на экспортных ВАЗ 2109. Система выпуска данных машин комплектуется каталитическим нейтрализатором для отработанных газов и датчиком кислорода. Он обеспечивает обратную связь. С помощью датчика кислорода происходит отслеживание концентрации кислорода в уже отработанных газах.
Далее электронный блок управления (ЭБУ) транспортного средства, согласно его сигналам, поддерживает соответствующее соотношение топлива и воздуха, то есть такое, при котором специальный нейтрализатор работает в высшей степени эффективно. Система впрыска, в которой нет обратной связи, не оснащена нейтрализатором и датчиком кислорода.
Функция их (регулирования концентрации СО в уже полностью отработанных газах) выполняет СО-потенциометр. Также в них не используется система улавливания бензиновых паров.
Схема печки ВАЗ 2109: варианты улучшения
Устройство и эксплуатация печки ВАЗ 2109 не подразумевает никаких сложных процедур. Однако, заводской отопитель, чаще всего, не может распределить равномерно горячий воздух в ноги и на лобовое стекло. Проведенная модернизация на ВАЗ-2114, вопреки ожиданиям, не смогла решить эту проблему. Однако, безвыходных положений не бывает, и, представленная схема печки ВАЗ 2109 поможет каждому, у кого есть желание и запас времени, решить эту задачу своими руками.
В процессе работы нам понадобятся:
- пенопласт и битопласт;
- силиконовый или акриловый герметик;
- набор отверток и ключей;
- емкость для сбора охлаждающей жидкости;
- лист меди или алюминия.
Приступим к работе:
- Для начала необходимо слить охлаждающую жидкость в специальную отдельную посуду. Жидкость, что осталась в радиаторе, следует удалить с помощью шланга и воронки. Аккуратно снимите воздуховоды и, обязательно, обратите внимание на возможную несоосность отверстий, которые расположены в панели с соплами печки. В случае, если перекос превышает 50%, нужно подпилить отопитель салона.
- Далее, предварительно промаркировав разъемы выключателей и лампочек, снимаем панель приборов. Отсоединяем руль, облицовку рулевой колонки и подрулевые переключатели. Далее демонтируем отопитель: откручиваем 4 гайки М10, отсоединяем разъем провода и все разъемы на корпусе печки.
- Отсоедините радиаторные шланги и снимите защелку тросика краника печки. Далее аккуратно выньте отопитель, предварительно отвинтив два винта вентилятора. Снимите радиатор, открутив три болта. Будьте внимательны – здесь еще может остаться охлаждающая жидкость.
- Потом изготовьте турбулизаторы. Это специальные пластиковые спирали, которые увеличивают теплоотдачу радиатора. «По правилам», они должны монтироватся на заводе, но, чаще всего, их нет. Что своими руками их изготовить, нужно нарезать алюминиевые или медные пластинки, ширина которых 6 мм, а толщина — 1,5 мм. Одну сторону такой пластинки следует зажать в дрели, и, в то же время, другую, с помощью тисков, необходимо закрутить в спираль.
- Внимательно осмотрите низ отопителя. Убедитесь, что здесь нет деформаций, смещений, нарушений целостности или других дефектов. После разберите печку, разъединив на две половинки корпус. Для этого используйте отвертку, которой откройте защелки и, далее, отверните под центральным соплом винт. Демонтируйте рычаги управления заслонками.
- Внимательно осмотрите внутреннюю поверхность печки. Если отслонился поролон, аккуратно его подклейте, можно добавить полосы битопласта. Следует сделать корпус максимально герметичным. Отрегулируйте центральную заслонку.
- Перед тем, как начинать собирать отопитель, обязательно смажьте специальной консистентной смазкой места, где крепятся заслонки. Одновременно, когда соединяете половинки корпуса, нанесите на разъем силиконовый или акриловый герметик. Отопитель следует собирать в обратном разборке порядку. Если есть деформации на нижней стенке, следует заполнить щель герметиком.
- Между корпусом печки и радиатором не должно присутствовать зазоров. В местах, где корпус соединяется с радиатором, следует приклеить битопласт. Далее необходимо отбалансировать крыльчатку вентилятора, наматывая на лопасти проволоку. Провода нужно провести сквозь специальную резиновую заглушку, которая находится в корпусе отопителя.
- Обязательно следует отрегулировать ход заслонок. Руководствоваться нужно тем, что рычаги всегда должны четко фиксироваться в крайних положениях. Регулировку нужно проводить, подбирая положения оплетки. Далее отрегулируйте кран печки. Следует выбрать положение, в котором кран не будет до конца закрываться.
- Герметиком необходимо смазать шланги и радиаторные трубки перед тем, как их устанавливать. Использовать следует новые хомуты. Когда сборка закончена, вы залили охлаждающую жидкость и прогрели двигатель, следует еще раз подтянуть хомуты. Перед тем, как устанавливать панель приборов, нужно наклеить пенопласт и битопласт на входные отверстия сопел.
Схема электрооборудования ВАЗ 2109: обязательна к ознакомлению
«Девятки» являются одними из самых популярных отечественных переднеприводных авто в России. Они недорогие и относительно просты в ремонте. Часто их обслуживают сами владельцы, транспортные средства являются предметами тюнинга, они превращаются для своих хозяев в хобби. Владельцы монтируют на авто новое оборудование. Размещенные ниже схемы электрооборудования будут весьма полезными при ремонте.
Схема электрооборудования ВАЗ 2109 всегда поможет владельцам автомобиля проверить, какие приборы и устройства вышли из строя. Чтобы это узнать, нужно проверить их «тестером». Выявив неисправности, можно самому провести ремонт машины.
Схема инжектора ВАЗ 2109: как это работает
В 1997 году начали производить автомобили 2109-20, которые оснащены двигателем с системой распределенного впрыска (инжектор). Это улучшает их экономичность, экологические и тяговые показатели. Распределенный впрыск называется так вследствие того, что топливо непосредственно в каждый цилиндр впрыскивается отдельной форсункой.
Подобная система позволяет несколько снизить токсичность отработанных газов, а также улучшить ходовые качества авто 2109. На сегодняшний день существуют инжекторные системы без обратной и с обратной связью. Обе представленные системы могут включать отечественные и импортные комплектующие. Каждая из систем имеет собственные особенности устройства, ремонта и диагностики.Хотелось бы только отметить главные принципы устройства, нормальной работы, ремонта двигателя(в случае необходимости) и последующей диагностики системы впрыска топлива (схема инжектора ВАЗ 2109 представлена ниже).
Автомобильная система впрыска топлива, которая имеет обратную связь, используется, преимущественно, на экспортных ВАЗ 2109. Система выпуска данных машин комплектуется каталитическим нейтрализатором для отработанных газов и датчиком кислорода. Он обеспечивает обратную связь. С помощью датчика кислорода происходит отслеживание концентрации кислорода в уже отработанных газах.
Далее электронный блок управления (ЭБУ) транспортного средства, согласно его сигналам, поддерживает соответствующее соотношение топлива и воздуха, то есть такое, при котором специальный нейтрализатор работает в высшей степени эффективно. Система впрыска, в которой нет обратной связи, не оснащена нейтрализатором и датчиком кислорода.
Функция их (регулирования концентрации СО в уже полностью отработанных газах) выполняет СО-потенциометр. Также в них не используется система улавливания бензиновых паров.
- Предидущее: Топ 5 дорогих тачек мира!
- Следующее: Maserati MC20 — новая глава в истории итальянской марки
Интеллектуальное литье под давлением с датчиками, оптимизацией и контролем
Литье под давлением является одним из наиболее важных методов обработки материалов для массового производства пластмассовых изделий. Он широко используется в различных отраслях промышленности, а его продукция повсеместно используется в нашей повседневной жизни. Настройки и оптимизация процесса литья под давлением определяют геометрическую точность и механические свойства конечных продуктов. Таким образом, обнаружение, оптимизация и контроль процесса литья под давлением имеют решающее влияние на качество продукции и стали активной областью исследований с большим количеством литературы.В этой статье концепция интеллектуального литья под давлением определяется как неотъемлемое применение этих трех процедур: определение, оптимизация и управление. В этой статье рассматриваются недавние исследования методов обнаружения соответствующих физических переменных, оптимизации параметров процесса и стратегий управления машинными параметрами в процессе формования. Наконец, делаются выводы для обсуждения будущих направлений исследований и технологий, а также алгоритмов, достойных изучения и разработки.
1. Введение
Общество производителей пластмасс (SPI) сообщило, что в Соединенных Штатах промышленность пластмасс является третьей по величине обрабатывающей промышленностью. В 2017 году на пластиковую промышленность США приходилось 432,32 миллиарда долларов ежегодных поставок, и в ней было занято около миллиона человек [1]. Следовательно, индустрия пластмасс вносит большой вклад в экономику страны. Пластмассы в настоящее время являются одними из наиболее широко используемых материалов, и их использование охватывает весь спектр отраслей промышленности по всему миру [2].Литье под давлением считается наиболее важным и эффективным процессом, используемым для производства пластиковых изделий. На его долю приходится примерно 80% пластиковых товаров в современной индустрии пластмасс [2], и поэтому он является одним из важных столпов обрабатывающей промышленности. Как очень сложный процесс, литье пластмасс под давлением можно разделить на три этапа: наполнение, упаковка и охлаждение. В течение всего процесса полимер подвергается большим и динамичным изменениям давления и температуры.Весь процесс сложен, потому что переменные процесса сильно связаны и их трудно точно проанализировать. В настоящее время изготовление качественных изделий методом литья под давлением по-прежнему в основном опирается на ручную работу и методы проб и ошибок [3–5]. Очевидно, что недостатки этого традиционного подхода заключаются в низкой эффективности производства, низкой надежности и воспроизводимости, а также в зависимости от предшествующего опыта. Поэтому крайне важно разработать передовой метод литья под давлением, основанный на науке и ориентированный на технологии.
В последнее время большое внимание уделяется интеллектуальному (умному) производству, которое представляет собой глубокую интеграцию технологии искусственного интеллекта (ИИ) следующего поколения и передовых производственных технологий. Он проходит через все звенья полного жизненного цикла проектирования, производства, продукта и услуги [6]. Интеллектуальное литье под давлением относится к производственному процессу, в котором используются технологии искусственного интеллекта, такие как извлечение информации из производства, методы компьютерной оптимизации и стратегии управления, для разработки онлайн-системы оптимизации производства.Благодаря комплексному использованию датчиков, методов оптимизации и управления интеллектуальный производственный процесс литья под давлением может повысить эффективность производства и качество продукции.
Во время производственного процесса, когда материал и форма предварительно выбраны, требуется интеллектуальный метод литья под давлением для получения высокого качества и стабильного производства. Как показано на рис. 1, интеллектуальное литье под давлением состоит из трех этапов: определение, оптимизация и контроль, и все они взаимосвязаны.Датчики процесса в первую очередь необходимы для обнаружения в реальном времени переменных процесса литья под давлением, а затем для диагностики и управления производственным процессом. Кроме того, оптимальные параметры процесса должны определяться оптимизацией процесса, поскольку это является ключом к получению высококачественных литьевых изделий с высокой точностью. Наконец, требуется достаточная точность и повторяемость управления машиной, что означает надежный контроль над параметрами машины. Кроме того, передовые стратегии управления помогут сохранить энергию в производстве [7].Интеграция этих трех этапов в эффективную онлайн-модель контроля качества, которая показана пунктирной линией на рисунке 1, является одной из основных целей интеллектуального литья под давлением. Он привлек большое внимание многих исследователей в области литья под давлением.
В обзорной статье 2005 года управление литьем под давлением [8] после настройки процесса было разделено на три уровня: управление машиной, управление процессом и контроль качества. Из-за отсутствия датчиков качества и модели взаимосвязи процесса и качества существует потенциальная возможность для продвижения в области оптимизации и контроля качества продукции при литье под давлением.Кроме того, в связи с дальнейшим развитием науки и техники в области литья под давлением и тем фактом, что было очень мало обзоров процессов обнаружения, в этой статье ставится цель рассмотреть и обобщить исследования в области интеллектуального литья под давлением, проведенные в последние годы. Основное внимание в нем будет уделено датчикам, оптимизации и управлению, чтобы читатели могли получить полезную информацию и обзор интеллектуального процесса литья под давлением. Этот документ изложен следующим образом. Раздел 1 содержит краткое введение в интеллектуальное литье под давлением.В разделах 2, 3 и 4 обсуждаются методы измерения, оптимизации и управления для процесса литья под давлением и представлены последние разработки в этих областях. В последнем разделе представлены краткие сведения и будущие направления интеллектуального литья под давлением.
2. Датчики процесса
Датчики процесса литья под давлением сосредоточены на температуре, давлении, положении, скорости и т. д., которые отражают физическое состояние процесса. Температура и давление являются двумя фундаментальными физическими переменными, которые являются наиболее важными в процессе литья под давлением.Кроме того, среди различных сенсорных технологий датчики температуры и давления являются наиболее развитыми и наиболее широко используемыми. Измеряя температуру и давление, можно получить исчерпывающую информацию о форме и расплаве полимера. С развитием технологий в области литья под давлением появились новые методы. Некоторые из них способны характеризовать больше переменных, чем температура, давление, положение и скорость. В этом разделе кратко представлены традиционные и новые методы, используемые в процессах литья под давлением, а также новейшие исследования.Наконец, будет предложено и обсуждено заключение и анализ.
2.1. Обычные методы
Температура и давление являются наиболее важными переменными в процессе литья под давлением. Таким образом, они получили наибольшее внимание. Таким образом, традиционные датчики давления и температуры хорошо развиты и являются наиболее важными инструментами для измерения состояния расплава и определения качества продукта (см. рис. 2(а)).
2.1.1. Измерение давления
Датчики давления бывают в основном двух типов — резистивные и пьезоэлектрические — которые генерируют изменения сопротивления и изменения напряжения, соответственно, в ответ на различные уровни давления для характеристики значения давления.Коммерческие датчики давления быстро развивались. В последние годы для изучения взаимосвязи между давлением расплава и различными параметрами процесса литья под давлением широко используются коммерческие датчики давления [12–15]. Кроме того, датчики давления также использовались для изучения корреляции между кривой давления в полости на этапе впрыска/уплотнения и конечной деформацией формованной детали [16]. Результаты показали, что разность давлений расплава в двух точках вдоль радиального пути потока связана с деформацией детали, которую затем можно использовать для характеристики коробления формованного изделия.Мао и др. [17] предложил новый метод автоматического изучения характеристик с использованием данных о давлении в полости. Результаты показали, что предложенный метод может обеспечить более высокую точность классификации и предложить более оптимальные решения для мониторинга процесса. На основе этих исследований можно использовать кривые давления в полости в режиме онлайн для характеристики параметров процесса закачки и качества продукта. Поскольку значение давления в полости, которое регистрирует датчик давления, обычно оказывается одномерным (1D) значением (в нормальном направлении), Хайнле и Драммер [18] поэтому предложили стандартный трехсторонний датчик силы, который был жестко подключен к измерительному элементу в полости для измерения трехмерной силы в полости.Однако при установке датчиков прямого давления иногда возникают дефекты изделия в виде следов от датчиков на поверхности.
В недавних исследованиях исследователи предложили несколько альтернативных методов измерения давления в полости для поддержания целостности детали и пресс-формы. Гим и др. [10] установили непрямые датчики давления под ядром линзы для контроля дисбаланса наполнения и коротких выстрелов, не вызывая дефектов продукта (см. рис. 2(b)). Tsai и Lan [19] исследовали корреляцию между давлением расплава и давлением в полости при различных положениях литника и определили положение литника, при котором локальное давление в литнике представляло давление в полости.Кроме того, качество продукта можно контролировать, устанавливая датчики на разных позициях бегунков. Гуан и Хуанг [20] использовали датчик поверхностной деформации и датчики давления, установленные в полости и на поверхности формы, соответственно, и обнаружили, что давление в полости пропорционально деформации поверхности формы с помощью метода регрессии на основе данных. Используя эту корреляцию, точное распределение давления в полости может быть получено косвенно через данные деформации поверхности пресс-формы. Кроме того, также были предложены некоторые методы контроля качества с использованием других датчиков давления.Чжан и др. [21] предложил метод статистического контроля качества литья под давлением, в котором использовались только данные о гидравлическом давлении и положении шнека, полученные от встроенных датчиков машины. С настоящим методом скорость успешного обнаружения неисправности была превосходной. Чжоу и др. [11] разработали модель прогнозирования качества, основанную на свойствах расплава полимера, для онлайн-мониторинга изменения веса продукта. Интеграл давления, полученный с помощью встроенного в машину датчика давления впрыска, использовался в качестве эффективной переменной процесса для прогнозирования изменения веса продукта (см.Рисунок 2(с)).
2.1.2. Измерение температуры
Термопары и инфракрасные датчики температуры являются двумя наиболее распространенными датчиками для оперативного определения температуры в процессе литья под давлением. Термопара представляет собой своего рода датчик, который преобразует разность тепловых потенциалов в разность электрических потенциалов. В зависимости от выбранного проводящего материала его можно разделить на типы S, B, K, E, T и J. Учитывая стоимость и условия работы, обычно используются термопары J-типа и K-типа.Термопары широко используются при разработке и эксплуатации формования с быстрым тепловым циклом (БТЦМ) [22–27] — процесса, при котором происходит быстрое изменение температуры поверхности формы на этапах впрыска и охлаждения с целью получения изделий со специальными свойствами. особенности, такие как глянцевые поверхности, без увеличения времени цикла. Температурные датчики могут контролировать температуру формы, поверхности полости и теплоносителя (например, хладагента).
Однако при определении температуры расплава термопара может измерять только контактную температуру в точке контакта между материалом (формой или расплавом) и датчиком, и вряд ли это измерение будет характерно для объемной температуры расплава.Джонстон и др. [28] разработали анализ, в котором использовались данные встроенной термопары для прогнозирования температуры расплава пластика в объеме. Тепловой поток через сталь литейной формы был учтен для расчета общей температуры расплава, и результат был подтвержден инфракрасным (ИК) датчиком температуры. В другом исследовании, измеряя мгновенную температуру расплава, Yang et al. [29] исследовали кинетику кристаллизации и затвердевания во время литья под давлением, что представляет собой еще одно использование термопары в литье под давлением.
Литье под давлением известно как процесс, который сопровождается резкими изменениями как температуры, так и давления. Чтобы получить больше информации о процессе в режиме онлайн во время литья под давлением, всестороннее использование различных датчиков стало широко используемым исследовательским подходом. Гао и др. [30, 31] получили вязкость и скорость расплава в режиме онлайн за счет комбинированного использования различных датчиков (термопары, инфракрасные датчики температуры, датчики давления, мультитемпературные датчики и датчики давления, ср.Рисунок 3). Вязкость и скорость рассчитывались на основе измеренных значений этих датчиков. Мендибил и др. [32] контролировали датчики давления и температуры, расположенные в литниковой системе и полости с микроструктурой, а также добились онлайн-контроля качества и результатов проверки качества с помощью конфокального микроскопа.
2.2. Emerging Methods
Для получения информации о расплаве, отличной от температуры и давления, использовались некоторые новые методы для измерения процесса литья под давлением.Такие новые методы включают ультразвук, формы для визуализации, рентгеновскую компьютерную томографию, емкостные датчики и обнаружение магнитной левитации. Эти методы будут представлены следующим образом.
2.2.1. Ультразвук
Ультразвуковые волны представляют собой механические волны, частота которых превышает 20 кГц [33]. Ультразвуковая технология является многообещающим методом для характеристики полимерных процессов, поскольку она может применяться в режиме реального времени и в режиме онлайн, а также является неразрушающей и экологически чистой [34–36].Ультразвуковые волны отражаются от поверхности среды, а затухание и скорость волн изменяются в зависимости от свойств среды. Изучая взаимосвязь между затуханием и скоростью эхо-импульсов ультразвука и физическими свойствами полимера, этот метод применялся во многих исследованиях для автономного обнаружения деталей, полученных литьем под давлением [37, 38]. Точно так же ультразвук можно применять онлайн для определения качества в процессе производства [39].
На основе принципа ультразвукового метода может быть реализовано онлайн-обнаружение материала в цилиндре и сопле во время литья под давлением.Например, отношение твердого слоя к ванне расплава было количественно определено с использованием неинвазивной ультразвуковой системы на основе измерений отражения [40]. Также был реализован автоматизированный анализ отраженных импульсов, что означает, что процесс пластификации можно отслеживать в режиме онлайн в различных осевых положениях вдоль ствола. Praher и Steinbichler [41] измерили зазор между шнеком и цилиндром в узле пластификации машины для литья под давлением, где можно было определить степень износа трибомеханической системы винт-цилиндр и неподходящие условия процесса.Более того, помимо определения содержания и состояния расплава в процессе пластификации с помощью ультразвука, система неинвазивной ультразвуковой томографии также была предложена Praher et al. [42, 43]. Были использованы ультразвуковой передатчик и пять ультразвуковых приемников, и было достигнуто пять отдельных путей прохождения звука через расплав полимера (см. рис. 4(а)). Таким образом, распределение температуры в расплаве полимера можно было рассчитать, анализируя время прохождения ультразвуковых импульсов по различным звуковым путям.Также обсуждались стратегии проектирования ультразвуковых датчиков, учитывая, что обычные ультразвуковые датчики не могут работать в условиях высокой температуры, например, в инъекционном цилиндре.
Оно и др. внес большой вклад в эту область. В частности, был изобретен высокотемпературный ультразвуковой преобразователь, который применялся в процессах микролитья под давлением [45], совместного литья под давлением [46] и процессов литья под давлением с помощью газа [47] для определения характеристик полимеров в режиме онлайн. Установив высокотемпературные ультразвуковые датчики в месте насадки, Wu et al.В работах [48, 49] выявлены характеристики течения расплава полимера и условия течения на сопле. Характеристики течения расплава на сопле, включая динамическую скорость потока и плотность расплава полимера, можно отслеживать в режиме онлайн.
Обнаружение информации в форме с помощью ультразвука дает обширную информацию о процессе и свойствах расплава во время процесса литья под давлением. Процесс микроячеистого литья под давлением (MIM) также характеризовался ультразвуковым методом in situ [50] (см.Рисунок 5). В этом исследовании размер клеток, шероховатость поверхности и толщина кожного слоя продуктов характеризовались ультразвуковым эхо-сигналом. Кроме того, обнаружение продольных волн характеризовало данные процесса впрыска и морфологические изменения полимера в режиме реального времени, включая время прихода фронта расплава, время впрыска, стадии заполнения и упаковки, процесс затвердевания полимера, морфологические изменения при кристаллизации полимера [44, 51]. ]. Сдвиговые волны в режиме реального времени диагностировали модуль Юнга и модуль накопления сдвига, а также анизотропные свойства полимера в процессе литья под давлением [44] (ср.Рисунок 4(б)). Хотя методы и теория, используемые здесь, очень похожи на те, которые используются для обнаружения пластификации, эта часть измерения представляет собой неизотермический онлайн-процесс, который довольно сложно реализовать. Данные также трудно анализировать.
Наша исследовательская группа предложила ультразвуковой метод измерения давления в полости во время процесса литья под давлением с помощью гауссовского процесса [9, 52]. Недавно мы использовали ультразвуковой метод для измерения напряжения на стяжках машины для литья под давлением, таким образом, контролируя состояние обслуживания машины [53, 54].Мы также создали физическую модель для оценки корреляции между давлением в полости и напряжением на стяжках и таким образом достигли косвенного измерения давления в полости через напряжение на стяжках [55].
2.2.2. Пресс-формы для визуализации
Поскольку поведение расплавленного полимера во время процесса литья под давлением осуществляется в закрытой полости, процесс литья нельзя наблюдать невооруженным глазом. Поэтому исследователи часто разрабатывают пресс-форму для визуализации в сочетании с высокоскоростной камерой для наблюдения за процессом формования [56–60].Герье и др. [56, 57] разработали форму для визуализации, заменив часть стали формы стеклом, чтобы наблюдать и проверять точность трехмерного численного моделирования процесса литья под давлением, выполненного с помощью компьютерного литья, и получить идеальные результаты (см. Рисунок 6). Йонг и др. [58] добавили порошок алюминиевых блесток в расплав, чтобы наблюдать и отслеживать траекторию потока частиц в расплаве, чтобы наблюдать эффект фонтанирующего потока на фронте расплава. Цзян и др. также разработали визуализированное экспериментальное устройство для наблюдения за течением расплава полимера при совместном литье под давлением и в процессе литья под давлением с использованием ультразвука [59, 60].
2.2.3. Рентгеновская компьютерная томография
При изготовлении деталей для литья под давлением исследователи уделяли наибольшее внимание механическим свойствам изделий. Тем не менее, воспроизводимость поверхности и внутренняя структура деталей могут быть более важными в значительной части ситуации. Эти свойства продуктов еще трудно охарактеризовать, и соответствующие исследования редко проводятся. Применение компьютерной томографии (КТ) в промышленности быстро растет.КТ-сканирование позволяет оценить воксельную и поверхностную характеристики [61]. Будучи основанным на вокселах, он может служить методом визуализации и давать изображения внутренней структуры заготовок. Он широко применяется для обнаружения дефектов и наблюдения за распределением ориентации волокон [62–64] деталей, полученных литьем под давлением (см. рис. 7(а)). Будучи основанным на поверхности, таким как оцифровка и метрология размеров [65], он может измерять профиль поверхности и отклонение отлитых под давлением деталей (см.Рисунок 7(б)). Безусловно, это требует точности и прослеживаемости. Кроме того, КТ-сканирование все еще имеет свои ограничения; более быстрое время цикла и лучшая экономичность должны быть достигнуты для более широкого производственного применения.
2.2.4. Емкостные датчики
Емкость — это полезное физическое явление при разработке датчиков. Он успешно применяется для измерения расстояния, площади, объема, силы, влажности и т. д. в промышленности [66]. Если две металлические пластины можно отдельно установить на две половины формы и изолировать друг от друга, то они могут образовать два электрода конденсатора.Такой емкостный датчик для измерения положения фронта расплава и скорости фронта расплава был предложен для мониторинга процесса литья под давлением [66–69]. Из-за заполнения расплавом полимера изменяется емкость между двумя электродами, что приводит к изменению напряжения на конденсаторе. Принцип действия и схема установки емкостного преобразователя показаны на рис. 8(а). Отношение полимера к воздуху вызывает изменения диэлектрических свойств конденсатора, что также приводит к изменению напряжения на электродах.
Емкостные датчики могут определять не только положение фронта расплава полимера и скорость течения расплава [69], но также начало и окончание заполнения формы, время застывания ворот и переуплотнение [66]. Выходные данные датчика могут быть дополнительно сопоставлены с онлайн-прогнозированием веса детали, а также с измерением скорости затвердевания детали [68]. В сочетании с регрессионным анализом на основе данных этот тип датчика можно использовать для онлайн-мониторинга, прогнозирования веса детали и обнаружения отказа контрольного кольца для литья под давлением [67].
На основе тех же принципов, что и диэлектрики, был разработан реодиэлектрический датчик, также называемый планарным емкостным датчиком, со встречно-штыревыми электродами, нанесенными на поверхность подложки, прилегающей к диэлектрическому материалу [70]. Встречно-штыревые электроды представляют собой полоски электродов, расположенные в виде переплетенных пальцев двух сложенных вместе рук (см. рис. 8(b) и 8(c)). Такой датчик может быть установлен на поверхности полости, где изменение напряжения на электродах отражает диэлектрическую проницаемость материала, связанную с напряжением сдвига и ориентацией материала [71–73].Таким образом, планарный емкостной датчик способен измерять напряжение сдвига и ориентацию материала в процессе литья под давлением.
2.2.5. Магнитная левитация
Контроль качества конечных деталей является важным компонентом производства литья под давлением. В области материаловедения существует несколько методов характеризации, включая широкоугольную дифракцию рентгеновских лучей (WAXD) [74–79], нанокалориметрию [80] и рентгеновскую томографию [62, 63]. Эти методы обычно и широко используются для измерения физических свойств конечных продуктов.У них отличная точность характеристики, но стоимость оборудования обычно очень высока.
Метод обнаружения магнитной левитации был предложен Мирикой и его коллегами в 2009 году для измерения плотности [81], который также называется методом MagLev. Устройство состоит из двух одинаковых постоянных магнитов, расположенных на расстоянии 45 мм друг от друга, с одинаковыми полюсами, обращенными друг к другу. Образец погружают в парамагнитную среду, а затем левитируют в положении равновесия вдоль центральной линии устройства (см.Рисунок 9(а)). По высоте левитации можно рассчитать плотность образца. Точность прибора оценивается как 0,0002 г/см 3 . Многие исследователи сосредоточены на разработке технологии MagLev и сделали много работ и достижений в этой конкретной области [81, 82, 85–87]. Путем сплющивания устройства (см. рис. 9(б)) была достигнута возможность измерения образцов с большой плотностью [83, 88, 89]. Кроме того, наша исследовательская группа применила к MagLev кольцевые магниты [90, 91], обеспечивающие лучшую видимость, доступность и удобство работы с образцами.
Исследование, проведенное Субраманьяном и его коллегами, показало, что положение образца при левитации коррелирует с формой образца [92]. Следовательно, работа Хеннека исследовала возможность использования метода MagLev для контроля качества пластиковых деталей [93]. Недавно наша исследовательская группа дополнительно проанализировала корреляцию между положением дефектов и положением левитации образца [94, 95]. Этот метод в дальнейшем применяется для оценки шайб [82] и линз, отлитых под давлением [96], и могут быть обнаружены незначительные различия (см.Рисунок 9(с)). Кроме того, благодаря высокой точности метод MagLev был также изучен при разделении и переработке различных полимеров за счет небольших различий в плотности [84, 97, 98] (см. рис. 9(d)).
Таким образом, ультразвук является выдающимся и интегрированным методом онлайн-контроля процесса литья под давлением, поскольку это неразрушающий метод, который предоставляет обширную информацию. КТ-сканирование может предоставить многочисленные характеристики качества продукции. MagLev — хороший новый метод обнаружения дефектов продукции.Он имеет превосходную точность измерения при низкой стоимости, что делает его достойным внимания.
3. Оптимизация параметров процесса
Процесс литья под давлением включает десятки технологических параметров, таких как скорость и давление впрыска, продолжительность и давление упаковки, температура формы и время охлаждения. Эффекты этих параметров связаны друг с другом, что очень затрудняет настройку параметров процесса и часто в значительной степени зависит от многолетнего опыта квалифицированных операторов.
Было проведено множество исследований по оптимизации процессов литья под давлением с целью сокращения времени выхода на рынок и получения формованных деталей постоянного качества, и были предложены некоторые методы. Как правило, эти методы оптимизации можно разделить на три категории. Первая категория включает в себя определение оптимальных параметров процесса с помощью неитеративного анализа на основе экспериментальных или смоделированных результатов. Он также включает анализ, основанный на прошлом опыте. Вторая категория устанавливает взаимосвязь между параметрами процесса и качеством продукта посредством экспериментов, основанных на приближенной математической функции, полученной суррогатной моделью.Третья категория использует глобальный процесс поиска в заданной области параметров, установленный суррогатной моделью, с использованием интеллектуальных алгоритмов оптимизации, которые следуют некоторым правилам природы. Эти три категории обычно объединяются при решении практических задач и будут представлены в этом разделе.
3.1. Неитерационные методы оптимизации
Неитерационные методы обычно основаны на экспериментальных результатах и практическом опыте. Они могут обеспечить начальные настройки процесса или дать направление или путь к оптимизации.Неитерационные методы оптимизации просты в реализации и требуют меньше вычислений. Они широко используются в исследованиях, включая следующие методы: рассуждения на основе прецедентов (CBR) [3], экспертную систему, нечеткую систему [99] и метод Тагучи [100–116].
При оптимизации параметров процесса проведение серии реальных экспериментов по литью под давлением [111] является надежным способом получения информации о качестве продукта при определенных настройках параметров. Однако из-за времени, затрат и других причин метод с использованием имитационного анализа [101–104, 107–110, 117–120] скорее будет использоваться в исследованиях для характеристики влияния различных уровней различных параметров на качество продукта.Некоторые распространенные программные пакеты для моделирования включают Moldflow, Moldex3D, HsCAE и ANSYS.
3.1.1. Метод Тагучи
Метод Тагучи представляет собой эффективный подход к оптимизации производительности в различных производственных процессах. Он широко используется при инженерном проектировании и анализе оптимальных производственных параметров [121, 122]. Он обеспечивает основу оптимизации в соответствии с экспериментами и анализом данных. Его конкретные этапы можно разделить на (1) определение экспериментальных параметров и их уровней, (2) планирование экспериментов, (3) проведение экспериментов и (4) анализ данных.Анализируя качество литьевых изделий с различными параметрами, можно получить доступ к влиянию параметров процесса на качество продукта с помощью дисперсионного анализа (ANOVA), анализа диапазона и анализа отношения сигнал/шум (S/N). ). Наконец, можно определить относительно оптимальные настройки параметров.
Применяя метод Тагучи, Куо и Ляо [100] и Лин и Хси [101] исследовали влияние параметров на точность геометрии линзы. Многие другие исследователи также применяли метод Тагучи для оптимизации остаточных напряжений, объемной усадки и коробления [102–104].Се и др. [106] приняли во внимание четыре параметра и исследовали влияние ключевых параметров процесса литья под давлением на плотность и прочность образца. Ван и др. [108] расширили диапазон исследуемых переменных до числа литников, размера литников, температуры формы, температуры полимера, преобразования объема заполнения, переключения V/P и времени охлаждения. Были проведены анализ отношения сигнал-шум (S/N) и дисперсионный анализ (ANOVA), и были найдены наилучшие параметры процесса. Используя этот метод, прочность на сжатие увеличилась на 12% по сравнению со средним значением эксперимента.Санчес-Санчес и др. [114] использовали метод Тагучи для достижения оптимального уровня параметров литья под давлением с помощью ультразвука и для максимального увеличения прочности на разрыв композитов сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ)/графит; предел прочности при растяжении увеличился на 8,8%.
Основой разработки эксперимента по методологии Тагучи является ортогональный массив. Используя ортогональный массив, можно добиться лучшего дизайна наборов образцов, а результаты можно получить, запустив код моделирования или выполнив соответствующие эксперименты.
Ортогональная матрица представляет собой типичный метод планирования экспериментов (DOE). Помимо метода Тагучи, он широко применяется и в других оптимизационных решениях для проектирования наборов образцов. Практический процесс обычно содержит множество влияющих факторов. Полнофакторный дизайн включает в себя все возможные комбинации всех факторов и уровней и поэтому требует большого количества испытаний, которые занимают много времени и слишком дороги для реализации. Однако DOE может значительно сократить количество необходимых экспериментов, но при этом выявить основные эффекты.DOE почти исключительно используются в итерационных и неитерационных методах. Ортогональный план эксперимента (OED), используемый в методе Тагучи, является наиболее широко используемым методом DOE. Кроме того, существует множество других методов DOE, таких как CCD, BBD и LHD. В таблице 1 представлены наиболее распространенные методы DOE, используемые в литературе.
|