轿车电磁阀式喷油器制造关键技术研究

摘要

对汽油机用电磁阀式喷油器进行结构设计，采用球阀式结构，减轻了喷油耦合件的重量，使喷油器在较小的电磁力下能较快的开启。在满足焊接性、耐腐蚀性和抗疲劳性能条件下，对喷油器各部件所用材料进行了选择。 详细研究了喷油器激光焊接工艺，获得了最佳焊接工艺参数。主要焊缝在焊接参数为：电流110～120A，脉宽2.0～2.5ms，频率为60Hz，焊速600mm/min，离焦量-1mm时能获得最佳焊缝。系统研究了喷油器激光焊接焊缝的显微组织，其主要为枝晶和等轴晶，焊缝边界处枝晶结晶方向垂直于熔合线指向焊缝中心，到焊缝中部枝晶的结晶方向变的杂乱，并出现等轴晶。部分焊缝组织晶粒特征有明显的分层现象，并通过脉冲激光焊重叠度和熔池液态金属的流动特对分层现象进行解释。随着脉冲峰值功率密度的加大，焊缝容易出现根部气孔、下塌、裂纹等缺陷。 为了提高喷油器共轭片的磁性能，对共轭片进行了退火热处理。保温温度在0℃～1100℃时，在同样保温3小时情况下，随着保温温度的提高，热处理后1J50的晶粒尺寸明显变大。但当保温温度超过1100℃时，晶粒长大变的不明显。获得了最佳热处理工艺：以300℃/h的升温速率，升至1100℃保温3小时，然后以200℃/h的降温速度降至350℃，打开炉门通风让其快冷。经过热处理后材料在较小的磁场强度下，磁感应就能迅速达到饱和，而饱和磁感应强度也有明显的提高。热处理后电感量随磁性能也有明显提高。 对喷油器球阀的开启过程进行了详细分析，建立了开启时间计算的数学模型，并用VB语言开发出了计算喷油器开启时间的软件。用该软件分析了弹簧力Ft、球阀行程量h0、电磁阀线圈工作电压U、线圈匝数N以及线圈电阻等因素对喷油器开启时间的影响。增大弹簧力Ft、球阀行程量h0、线圈匝数N以及线圈电阻都会增大开启时间，而增大线圈工作电压会使开启时间大幅减小。