谭善锋，辛建豪，李兆亮

（上汽通用五菱汽车股份有限公司青岛分公司，山东青岛 266555）

0 引言

曲轴是发动机中最重要的部件，它与连杆配合将活塞的直线运动转变为曲轴的旋转运动，驱动发动机上其他附件工作。曲轴在离心力、惯性力的共同作用下，承受弯曲扭转载荷。为保证工作可靠，曲轴需具有足够的刚度和强度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。

为了达到轴颈表面的优越性能，曲轴采用磨床磨削各个轴径。随着磨削的不断深入，需依次采用四级冷却液压力冲洗砂轮及轴径结合面（图1）。

1 系统整体方案设计

为实现轴径表面圆度、粗糙度等工艺要求，四级冷却液压力需满足转换时间≤1 s，压力偏差≤0.05 MPa。根据系统要求，提出3 种方案。

方案一：定量冷却泵输出一定压力，多组电磁换向阀+调压阀调定压力。

方案二：定量冷却泵输出一定压力，电磁比例阀多级调定压力。

图1 四级冷却液压力

方案三：变频器控制冷却泵的转速，输出多级压力。

对以上3 种方案，通过查阅文献资料，进行现场调查，对比分析优缺点（表1）。

综合以上分析，方案一结构复杂，超出设备空间，方案二故障率高，维护成本增加，方案三压力转换慢，但可通过优化PID参数降低转换时间，满足转换时间≤1 s 的要求。所以选择方案三作为最终方案。

表1 整体方案对比

2 硬件的设计选型

使用变频器控制冷却泵，根据其功能，主要分为高压泵、电机、变频器3 部分。根据系统对冷却液的技术要求，设计选择最优组合。……