长期以来,在传统汽车核心零部件中车用高压油管末端被特别关注,然而,根据有关统计数据表明,近些年,与发动机其他零部件失效数量相比,汽车高压油管的失效案例不断增多,且其已排进汽车零部件失效数量前十位内。
发动机高压油管是给发动机输送高压燃油的重要零部件。车用高压油管连接喷油泵和喷油器,如果它出现破裂,将引起燃油泄漏,这不仅影响汽车发动机整体性能,而且泄漏的高压燃油与发动机高温部件接触的隐患,极有可能导致火灾的发生,对人身和财产安全造成损失。因此对汽车发动机高压油管的各种失效形式进行分析总结具有迫切的使用与现实意义。
在汽车发动机高压油管生产制造过程中,由于高压油管内壁表面经过复杂的拉拔变形,所以高压油管内壁表面不可避免地会形成各种程度的缺陷,其中最主要的是内壁裂纹缺陷。
在国际上,目前对汽车发动机高压油管内壁质量控制标准为ISO8535-1:2016(柴油发动机高压燃油喷射管用钢管第1部分:无缝冷拔单壁钢管的要求)。该标准中对汽车发动机高压油管内壁裂纹缺陷的分级标准见下表。
一般情况下,企业都会根据汽车发动机高压油管的使用条件明确规定相应的缺陷等级标准。目前,我国汽车发动机高压油管的缺陷等级多采用前三等级。汽车发动机高压油管内壁普遍采用内壁优化的工艺来处理,通过该工艺的处理,优化了油管内壁表面的应力分布使得油管外壁与内壁应力分别处于拉压状态,进而可有效减缓裂纹的扩展速度,提高汽车发动机不锈钢高压油管的耐压能力。汽车高压油管内壁裂纹是产生疲劳裂纹的起因,严重降低汽车发动机高压油管疲劳寿命,这也是发动机高压油管失效漏油的主要原因。
目前我国汽车高压油管原材料几乎都是进口的,而国际中没有对管外壁质量做出明确的质量控制规定。近些年来,由于高压油管外表面缺陷引起的疲劳裂纹导致汽车高压油管开裂漏油的案例多次发生。甚至有因油管外表面有类似夹杂物缺陷而导致其在生产过程中开裂的现象发生。对于该管外壁类似杂质物的缺陷,到目前为止,几乎没有相关的研究。关于油管外壁类似杂质物极有可能是生产管材过程中模具表面的氧化物脱落后经过系列加工过程而残留在管壁上。以上推论是否正确目前还无法验证,并且由于高压油管外表面通常有镀锌层,无法从外观检查此类缺陷,所以对油管外表面质量的控制是迫切需要的。