性能试验台压紧机构的改进

王丽芬， 边平， 陈瑞军， 王家平

（龙泵燃油喷射有限公司，山东烟台265700）

0 引言

随着高压共轨技术的发展，对油嘴偶件的性能要求越来越高。传统的、单一的性能试验方法［2］为径部密封性试验、喷雾及密封锥面密封性试验，均无法满足共轨油嘴偶件的要求。我公司使用国外最先进的高压性能试验台可以综合评估偶件各项性能指标，包括开启压力、关闭压力、压降百分比、振跳次数、频率、头部泄漏及径部泄漏等各项参数，对偶件的性能提供了可靠的保障。

1 性能检验工作原理

图1 针阀偶件作力原理图

高压燃油经过油道进入针阀中部的环状高压油腔［1］，油压作用在针阀的承压锥面上，油压向上的推力Pσ，克服油针上作用力FF后，针阀上移，打开喷孔，高压燃油从喷孔喷出（见图1）。这样就完成一次喷射。所谓的开启压力是指油针多次开启的平均值，计算公式［3］如下：

式中：FF为作用在油针上的力，在本例中设为200 N；d1为针阀直径，在本例中设为4 mm；d2为阀座直径（亦称交线直径），在本例中设为2.2 mm；Pσ为开启压力，在本例中称NOP。

由此得出本例中的开启压力NOP=22.83 MPa。

2 评定标准

1）衡量试验台是否正常，可以检验某一项目（开启压力）重复性 Cg值，要求 Cg≥1.33，计算公式如下式中：T为绝对编差（10%的算术中值Q），计算式为：T＝为重复标准偏差，其计算式为：

2）对于多工位性能试验台，还要评估其各工位间开启压力散差是否超过均值的1%，本例均值约为22.8 MPa，那么各工位间散差应在0.2 MPa之内。

表1 开启压力复重性检测数据汇总MPa

3 改进前存在的问题

改进前的性能试验台开启压力重复性Cg值为0.169（未满足Cg≥1.33的要求），且不同工位间开启压力的散差远远超过0.2 MPa的要求，见表 1、表 2、图 2。

表2 改进前工位间NOP散差汇总表

图2 改进前工位间散差走势图

图3 改进前压紧方式

4 改进措施

经过仔细研究机床原理及结构图，发现压头是直接作用在油针的肩胛上，且油针尾杆伸入压头的内孔，这样如果油针尾杆直径散差大，压头内孔易将油针卡死，造成油针倾斜、卡滞，使得油针开启、关闭时不顺畅，导致开启压力高，且不稳定，见图3。

经过研究我们决定改进压头结构，将压头作用在油针尾杆的端部，且压头的端部做成弧形，这种结构的压头不会造成油针倾斜，油针开启、关闭时顺畅，可以避免开启压力偏大的问题，见图4所示。

图4 改进后压紧方式

表3 开启压力重复性检验数据汇总 MPa

表4 改进后工位间NOP散差汇总表

5 结果对比

压头改进后，再次检验开启压力重复性Cg值达到1.683，大于 1.33，且不同工位间工启压力的散差也在0.2 MPa的要求之内，30次平均值为 23 MPa，与理论值 22.83 MPa相差不多，见表3、表 4、图 5。

图5 改进后工位间散差走势图

6 结语

改进后的性能试验台，能够更加准确地反映偶件各项性能指标，偶件一次插配合格率提升到90%以上，为公司共轨部品的研发提供可靠的保障，得到公司上下一致好评。

［参考文献］

［1］朱仙鼎.中国内燃机工程师手册［M］.上海：科学技术出版社，2000：317

［2］中华人民共和国国家发展和改革委员会.JB/T 7297-2004柴油机喷油嘴偶件性能试验方法［S］.北京：机械工业出版社，2004.

［3］倪计民.汽车内燃机原理［M］.上海：同济大学出版社，1997：156.