性能試驗(yàn)臺(tái)壓緊機(jī)構(gòu)的改進(jìn)

王麗芬， 邊平， 陳瑞軍， 王家平

（龍泵燃油噴射有限公司，山東煙臺(tái)265700）

0 引言

隨著高壓共軌技術(shù)的發(fā)展，對(duì)油嘴偶件的性能要求越來越高。傳統(tǒng)的、單一的性能試驗(yàn)方法［2］為徑部密封性試驗(yàn)、噴霧及密封錐面密封性試驗(yàn)，均無法滿足共軌油嘴偶件的要求。我公司使用國(guó)外最先進(jìn)的高壓性能試驗(yàn)臺(tái)可以綜合評(píng)估偶件各項(xiàng)性能指標(biāo)，包括開啟壓力、關(guān)閉壓力、壓降百分比、振跳次數(shù)、頻率、頭部泄漏及徑部泄漏等各項(xiàng)參數(shù)，對(duì)偶件的性能提供了可靠的保障。

1 性能檢驗(yàn)工作原理

圖1 針閥偶件作力原理圖

高壓燃油經(jīng)過油道進(jìn)入針閥中部的環(huán)狀高壓油腔［1］，油壓作用在針閥的承壓錐面上，油壓向上的推力Pσ，克服油針上作用力FF后，針閥上移，打開噴孔，高壓燃油從噴孔噴出（見圖1）。這樣就完成一次噴射。所謂的開啟壓力是指油針多次開啟的平均值，計(jì)算公式［3］如下：

式中：FF為作用在油針上的力，在本例中設(shè)為200 N；d1為針閥直徑，在本例中設(shè)為4 mm；d2為閥座直徑（亦稱交線直徑），在本例中設(shè)為2.2 mm；Pσ為開啟壓力，在本例中稱NOP。

由此得出本例中的開啟壓力NOP=22.83 MPa。

2 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1）衡量試驗(yàn)臺(tái)是否正常，可以檢驗(yàn)?zāi)骋豁?xiàng)目（開啟壓力）重復(fù)性 Cg值，要求 Cg≥1.33，計(jì)算公式如下式中：T為絕對(duì)編差（10%的算術(shù)中值Q），計(jì)算式為：T＝為重復(fù)標(biāo)準(zhǔn)偏差，其計(jì)算式為：

2）對(duì)于多工位性能試驗(yàn)臺(tái)，還要評(píng)估其各工位間開啟壓力散差是否超過均值的1%，本例均值約為22.8 MPa，那么各工位間散差應(yīng)在0.2 MPa之內(nèi)。

表1 開啟壓力復(fù)重性檢測(cè)數(shù)據(jù)匯總MPa

3 改進(jìn)前存在的問題

改進(jìn)前的性能試驗(yàn)臺(tái)開啟壓力重復(fù)性Cg值為0.169（未滿足Cg≥1.33的要求），且不同工位間開啟壓力的散差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過0.2 MPa的要求，見表 1、表 2、圖 2。

表2 改進(jìn)前工位間NOP散差匯總表

圖2 改進(jìn)前工位間散差走勢(shì)圖

圖3 改進(jìn)前壓緊方式

4 改進(jìn)措施

經(jīng)過仔細(xì)研究機(jī)床原理及結(jié)構(gòu)圖，發(fā)現(xiàn)壓頭是直接作用在油針的肩胛上，且油針尾桿伸入壓頭的內(nèi)孔，這樣如果油針尾桿直徑散差大，壓頭內(nèi)孔易將油針卡死，造成油針傾斜、卡滯，使得油針開啟、關(guān)閉時(shí)不順暢，導(dǎo)致開啟壓力高，且不穩(wěn)定，見圖3。

經(jīng)過研究我們決定改進(jìn)壓頭結(jié)構(gòu)，將壓頭作用在油針尾桿的端部，且壓頭的端部做成弧形，這種結(jié)構(gòu)的壓頭不會(huì)造成油針傾斜，油針開啟、關(guān)閉時(shí)順暢，可以避免開啟壓力偏大的問題，見圖4所示。

圖4 改進(jìn)后壓緊方式

表3 開啟壓力重復(fù)性檢驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總 MPa

表4 改進(jìn)后工位間NOP散差匯總表

5 結(jié)果對(duì)比

壓頭改進(jìn)后，再次檢驗(yàn)開啟壓力重復(fù)性Cg值達(dá)到1.683，大于 1.33，且不同工位間工啟壓力的散差也在0.2 MPa的要求之內(nèi)，30次平均值為 23 MPa，與理論值 22.83 MPa相差不多，見表3、表 4、圖 5。

圖5 改進(jìn)后工位間散差走勢(shì)圖

6 結(jié)語

改進(jìn)后的性能試驗(yàn)臺(tái)，能夠更加準(zhǔn)確地反映偶件各項(xiàng)性能指標(biāo)，偶件一次插配合格率提升到90%以上，為公司共軌部品的研發(fā)提供可靠的保障，得到公司上下一致好評(píng)。

［參考文獻(xiàn)］

［1］朱仙鼎.中國(guó)內(nèi)燃機(jī)工程師手冊(cè)［M］.上海：科學(xué)技術(shù)出版社，2000：317

［2］中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).JB/T 7297-2004柴油機(jī)噴油嘴偶件性能試驗(yàn)方法［S］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

［3］倪計(jì)民.汽車內(nèi)燃機(jī)原理［M］.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1997：156.