喷油嘴紧帽轴力测试及拧紧工艺研究

研究了扭矩法和扭矩-转角法两种紧固件装配方法及其轴力散差,对采用扭矩法装配喷油嘴紧帽的某国产喷油器进行了喷油嘴紧帽轴力测试,得到其轴力散差情况,根据扭矩法测试结果,设计扭矩-转角法装配工艺并进行测试,测试结果表明,采用扭矩-转角法装配喷油嘴紧帽可减少其轴力散差。

提高共轨喷油器密封能力的研究

共轨喷油器是柴油机共轨燃油系统的关键组成部分,越来越严格的排放法规使得柴油机的燃油压力越来越高,这对喷油器的密封性能提出了更高的要求,本文对喷油器零件接触密封进行研究,对喷油嘴紧帽的轴力、零件结构进行优化,试验显示喷油器密封能力得到显著提高。

高压共轨喷油嘴针阀体开裂失效分析

对某型高压共轨喷油嘴针阀体开裂问题进行了失效分析,通过有限元结构分析、扫描电镜断口分析、金相组织分析及显微硬度检测等多方面研究,指出针阀体是在较高的压力波动疲劳载荷条件下,显微裂纹从进油道与中孔之间下部尖角处起始并快速扩展导致沿晶疲劳开裂,针阀体渗碳层显微硬度过高是开裂的主要原因,提出了满足160 MPa共轨系统针阀体的工艺技术要求改进建议。

基于3D打印和丝网印刷制作的电化学微流控反应器及其在DNA四面体上的应用

为了能够实现快速、低成本的制作电化学微流控反应器,并将其用于电化学合成DNA四面体,利用纳米材料结合丝网印刷技术构建低成本的pH敏感电极,利用3D打印技术制作牺牲层管道以及框架结构用于快速构建带有盐桥的微反应池,并开发了微型恒电位控制电路。实验结果表明,基于TiO2与Co3O4的丝网印刷pH敏感电极可以对2~12的pH值进行敏感测量,并且可以通过在其与Ag/AgCl电极之间施加恒电位逆向调控溶液的pH值。将基于3D打印结合丝网印刷制作的电化学微流控反应器搭配微型恒电位控制电路用于电化学合成DNA四面体。实验结果表明,该系统可合成不同碱基长度20 bp、26 bp、37 bp的DNA四面体,时间为6 min,相比于传统热法合成DNA四面体需要30 min,时间大为缩短。该种制作工艺可应用于电化学合成DNA四面体,并具有微型化、集成化、低成本制作电化学微流控反应器的发展潜力。

商用车发动机横腔拧紧工艺研究

为确定商用车柴油发动机燃油系统安装工艺,采用电阻应变片对进油横腔装配轴力进行测试,解决在使用过程中横腔头部压溃的问题。先根据缸盖三维结构确定应变片连接线引出位置并打孔,再使用有限元方法计算横腔应力、应变分布并确定打磨和贴片位置,最后采用应变片测试出横腔在缸盖上装配的轴力数据。根据加载扭矩和测试轴力数据,结合横腔设计许用轴力值,确定推荐安装扭矩为47 N·m较为合适,轴力值分布范围为1.33×10^(4)~2.04×10^(4)N。

GDI喷油器电磁执行器D-FMEA分析

汽油直喷(GDI)喷油器电磁执行器是GDI燃油喷射系统中电子控制三大关键零部件之一,对发动机性能有很大影响。本文通过对电磁执行器总成及零部件各种潜在的失效模式及其失效后引起的后果分析,在设计中加以考虑,有效地提高了电磁执行器可靠性。

基于渗流模型的平面密封机理研究

共轨系统喷射压力的提高,对高压密封提出了严峻挑战,密封能力很大程度依赖于密封面的加工精度,在现有加工能力下经济地实现可靠密封对降低成本增加效益具有重要意义,考虑到流体在多孔介质中的流动与在密封端面间的流动具有类似特征,将渗流理论中的渗流阀值引入平面密封理论中,得出了接触率与密封性之间的关系。对于无规则纹理的随机分布粗糙表面,接触率达到41%以上时即能实现密封,仿真结果验证了这一结论的正确性。

不同工艺紧帽轴力测试研究

分别对扭矩法和扭矩转角法装配的不同表面处理及润滑处理的紧帽进行了轴力测试,结果表明同种紧帽经润滑后轴力大幅提升;采用扭矩转角法装配的紧帽轴力的一致性优于扭矩法;磷化紧帽经干膜润滑,采用扭矩转角法装配后的轴力最优。

国外高压共轨喷油器电磁阀结构分析

从结构和材料两方面分析了博世公司和电装公司的共轨喷油器电磁阀。分析表明:两家公司的技术路线完全不同。博世公司采用球阀密封,衔铁和衔铁杆分离;铁芯和衔铁材料为合金结构钢;衔铁采用渗碳淬火处理。电装公司采用平面阀密封,预紧力较小;铁芯材料为粉末冶金;衔铁工艺复杂,吸合面为软磁性能较好的粉末冶金材料,撞击面为硬度较高的高速钢,两者通过烧结工艺结合成整体。相比之下,电装电磁阀结构更复杂,密封性能优于博世电磁阀,适用于超高压共轨喷油器。

共轨管装配拧紧工艺分析

对扭矩法和转角法2种紧固件装配拧紧方法分析,考虑共轨管限流器部件拧紧过程中影响轴向力的因素,通过试验来选择适合产品的最优的拧紧方法和策略,设计扭矩—转角法装配工艺并进行测试,测试结果表明,采用扭矩—转角法装配限流器部件可减少其轴力散差,保证装配的一致性,满足高压情况下共轨管的密封性和可靠性。

共轨喷油器紧帽轴力测试及密封影响研究

共轨喷油器是柴油机燃油喷射系统的关键组成部分,越来越严格的排放法规使得柴油机的燃油压力越来越高,也对喷油器的密封性能提出了更高的要求。紧帽轴力是保证喷油器密封性的重要指标,基于某型共轨喷油器对紧帽轴力的测试方法、优化途径及密封影响进行了研究。结果表明:同等拧紧扭矩下,对紧帽进行涂覆和提高支撑面硬度均能有效地提高紧帽轴力、改善密封性能,其中表面涂覆对轴力提升的效果更显著;同时,这2种措施还能有效地减小轴力偏差,提升装配轴力一致性。

基于断裂力学的高压共轨燃油系统可靠性设计

共轨系统喷射压力的提高,对产品可靠性设计提出严峻挑战。如高压油道表面初始微裂纹、材料内部夹杂物等缺陷都会对产品可靠性产生重要影响。断裂力学是研究裂纹萌生及其扩展规律的科学,其揭示了材料特性、结构设计及加工工艺三者之间的内在联系。以某双油道喷油器体为例,采用断裂力学研究其在交变压力载荷作用下裂纹扩展的路径。研究结果与实际裂纹断口形貌检测结果一致。在高压共轨燃油系统的开发过程中,可应用断裂力学理论对结构应力、微裂纹大小及应力强度因子三者进行优化匹配。这对结构设计优化、加工工艺控制及关键零部件材料选择具有重要指导意义。