柴油机共轨系统喷油嘴针阀磨削表面质量的研究

摘要

随着汽车行业的飞速发展，石油资源短缺与环境污染问题日益突出，各国都制订了相关法律法规，限制内燃机污染物的排放。柴油机高压电控共轨技术将燃油的增压与控制独立开来，实现了燃油喷射的精度控制，保证了柴油机的低油耗、低污染、喷油压力稳定、调节灵活等性能，能够满足各国越来越严格的排放法规，因此愈发受到关注，发展应用前景十分广阔。
　　电控喷油器是高压共轨系统的关键部件之一，而安装在喷油器内部的喷油嘴是喷油器与发动机气缸之间的接口，其加工制造精度直接影响到整个喷油系统的喷油规律、喷油时间、喷油量、喷油压力等重要参数。本文针对喷油嘴内部关键零件针阀存在的加工质量问题，通过理论分析和实验研究，揭示了影响针阀加工表面质量的主要因素及其影响规律，对原加工工艺和加工参数进行了优化，使加工表面质量得到改善，保证了喷油嘴的使用性能。本文的主要研究内容及研究成果如下:
　　(1)介绍了电控高压共轨系统的发展与研究现状，重点阐述了共轨喷油器、喷油嘴的工作原理及加工质量控制的重要性。
　　(2)对喷油嘴的结构、工作状况、关键性能进行分析，阐述了喷油嘴针阀的加工精度对喷油器的影响，明确针阀对喷油嘴的重要性，并研究了针阀加工时常用的精密磨削技术与工艺参数优化方法。
　　(3)根据磨削加工理论以及磨削表面粗糙度的经验公式，分析了影响喷油嘴针阀加工表面质量的因素以及加工中各个加工参数对表面质量的影响规律，为实验研究奠定理论基础。
　　(4)根据理论分析，设计相对应的加工实验，研究实际生产中使用的各个加工工艺参数对针阀磨削表面质量的影响，并根据正交实验的思想，设计参数交换实验，确定了对表面质量影响最大的工艺参数，研究并得出了该工艺参数对表面质量的影响规律，对针阀顶端密封锥面磨削加工时的工艺参数提出优化方案。工艺实验表明优化后的工艺方案提高了磨削加工表面质量，保证了喷油嘴的使用性能。
　　本研究对提高我国电控喷油器制造水平，提升高压共轨系统柴油机整体性能，具有一定的理论意义和较高的工程应用价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 柴油机电控高压共轨喷油器

1．2．1 电控高压共轨喷油器的发展与作用

1．2．2 电控高压共轨喷油器工作原理

1．2．3 电控高压共轨喷油器的研究现状

1．3 喷油嘴制造技术与工艺参数优化

1．3．1 喷油嘴相关加工制造技术概述

1．3．2 精密磨削技术

1．3．3 工艺参数优化方法概述

1．4 本文研究的意义与主要内容

第2章 共轨系统喷油嘴技术关键技术

2．1 喷油嘴的结构与工作状况

2．2 喷油器性能要求及其对喷油嘴的技术要求

2．2．1 喷油量控制

2．2．2 喷油压力控制

2．2．3 喷油率控制

2．2．4 喷油定时控制

2．2．5 喷油器性能对喷油嘴要求及相关加工技术

2．3 喷油嘴的重要性

2．4 本章小结

第3章 柴油机喷油嘴针阀表面质量的理论分析

3．1 表面质量的主要指标及其对零件性能的影响

3．2 影响零件加工表面质量的主要因素

3．2．1 被加工对象的材料因素

3．2．2 切削加工因素

3．2．3 磨削加工因素

3．3 针阀磨削表面质量问题及其对性能的影响

3．4 磨削划痕形成机理

3．5 影响磨削划痕形成的主要因素

3．5．1 砂轮本身因素

3．5．2 磨削加工因素

3．5．3 砂轮修整因素

3．5．4 其它因素

3．6 本章小结

第4章 柴油机喷油嘴针阀表面质量的实验研究

4．1 实验设备与实验方法设计

4．1．1 实验设备与针阀加工过程

4．1．2 实验方案设计

4．2 实际生产加工的实验过程与数据分析

4．2．1 加工区域不同几何元素产生磨削划痕概率的比较

4．2．2 加工时不同加工条件产生磨削划痕概率的比较

4．3 实验结论与分析

4．4 本章小结

第5章 柴油机喷油嘴针阀加工的工艺参数优化

5．1 磨削加工工艺参数优化

5．1．1 工艺参数优化方法选择

5．1．2 实验方法

5．2 针阀密封锥面磨削加工的工艺参数优化实验研究

5．3 实验结果与分析

5．4 本章小结

第6章 研究结论与展望

6．1 研究结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的相关论文及其他科研成果