喷油器喷孔加工及测量技术.pdf

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1、仪器仪表／检测／监控现代制造工程(ModemM柚血t耐IIgEn百ne葫Ilg)2011年第lO期喷油器喷孑L加工及测量技术王爱民(湖南科技职业学院，长沙410118)摘要：重点介绍国外激光钻喷孔及无电镀镍(ENP)技术加工喷孔的情况，介绍了多传感器测量喷孔的最新技术。为满足欧6排放法规的喷油器喷孔的加工与测量提供了重要的方法与借鉴。关键词：喷孔；激光钻孔；无电镀镍；多传感器测量中图分类号：1H16文献标志码：A文章编号：167l-3133(2011)lo_10104—05Fabrication

2、andmeasuringoforificesforfuelinjectorsWANGAi—min(Hun肌VocationalCoUege0fScience&Technology，Changsha410l18，China)Ahtmn：FkIIsesonl船盱drilliIlg0fo瓶ce锄dorificemacIliningbyENPtechnologi朗敝衄forei印，arldflInherin蜘)ducedthelat髓ttechnologyoft王lemIllti-sensorme鸽ur

3、ingo商ce．TheimpA咖tmet王lodswhichmachine舳dme∞u陀orificefbrfhelinjec—t0馆meetingtlIeEum6刹ssi∞sregIllati∞8hvebeenpmvided．1【eywords：o商ce；k啪rdrilling；ElecnDl船8NickelPlating(ENP)；multi-∞nsorme瞄uringO引言为了满足世界领域内越来越严格的汽车排放标准要求，提高柴油机的各项性能指标，高压共轨式燃油喷射系统等电控柴油喷射技术得到

4、广泛应用。为保证高压共轨式燃油喷射系统能精确地工作，人们对喷油器喷孔的尺寸、形状及表面粗糙度都有了越来越严格的技术要求。1喷孔设计柴油机的性能及其排放污染物都与燃油的雾化性能及流量系数等特性有关。通过减少单个喷油孔的直径、适当增加喷油孔的数量和提高喷射压力，可使燃油雾化效果大大改善，燃油效率得以提高。为了提高喷油压力，促进混合气形成，改善和优化燃烧过程与匹配，改善柴油机排放和性能，目前人们将所用的喷油器喷孔直径设计得越来越小。由于喷油器喷孔的尺寸精度、形状精度及表面粗糙度直接影响喷油嘴的雾化、流

5、量系数及排放等特性，所以，对喷孔的尺寸精度、形状精度及表面粗糙度都有严格要求¨40

6、。符合欧3排放法规的喷油器喷孔孔径一般为妒．15一O．20mm；符合欧4排放法规的喷油器喷孔孔径一般为棚．10～0．15mm；符合欧5排放法规的喷油104器喷孔孔径一般为加．09—0．12mm；符合欧6排放法规的喷油器喷孔孔径一般为∞．08～O．09mm。随着欧3到欧6排放法规的演进，喷孔的尺寸精度、形状精度及表面粗糙度逐步提高。1)喷孔尺寸精度为±0．5—3．5斗m。2)喷孔形状精度：喷孔圆度为±1—5¨m；喷

7、孔锥度通常采用K系数为负的倒锥，以获得较好的燃油经济性并降低排放；喷孔进口圆角应适当加大，以促进喷雾扩散和雾化；表面粗糙度砌≤0．5—1．6肛m。2加工技术目前，国内外用于喷油器喷孔加工的主要方法有四种：在变频或风动高速台钻上采用手工钻削；采用数控高速多轴钻床钻削；采用电火花喷孔机床加工喷孔；采用激光钻孔系统加工喷孔。另外，用于喷孔后续加工的还有喷孔挤压研磨工艺。对于欧3一欧5排放的喷油器喷孔，普遍使用电火花机床加工，然后再采用液体挤压研磨加工。国外对于欧3一欧5排放的喷油器喷孔，也采用激光钻孔

8、系统来加工[11’17]，目前正研究适用于欧6排放的喷油器喷孔的激光加工技术。对于欧6排放的喷油器喷孔，美国阿冈(A眇nne)国家实验室从2004年就开始研究无电涂镀(无电镀王爱民：喷油器喷孔加工及测量技术2011年第10期镍，ENP)技术来加T，2005年由美国环境保护署国家j：辆与燃油排放实验室(EPA—NVFEL)完成了喷雾试验，2006年已在发动机厂家完成了台架试验，2009年已与喷油器厂家建立了批量生产的合作研究合同，计划于2012年底完成整个项目．投人工业运行”““j。随着技术的进步

9、，在变频或风动高速台钻上采用手工钻孔的工艺已经被逐步淘汰。对于数控高速多轴钻床钻喷孔、电火花喷孔机床加工喷孔和挤压研磨工艺，在文献[9]～文献[10]中已有详细介绍，本文不再赘述。本文重点介绍国外激光钻孔系统加工喷孔及无电镀镍(ENP)技术加工喷孔的情况。2．1激光钻孔据文献[11]～文献[17]介绍，国外已经研制出一种铜蒸气激光(cVL)钻孔系统，并在西门子VDO公司(该公司现属于美国大陆公司)用来加工汽油机和柴油机喷孔，效果很好。由于该钻孔系统采用很多新设计和新专利技术，使它在加工微小喷孔方