[發明專利]一種噴油器壓緊螺栓擰緊力矩設計方法

有效

• 申請號: 202010889349.0
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112065626B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 李建峰;李衛國;張磊;樊有林;張輝亞;殷勇;嚴波;李海言;林浩
• 申請（專利權）人: 東風商用車有限公司
• 主分類號: F02M61/14
• 分類號: F02M61/14;G01L5/24
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

1.一種噴油器壓緊螺栓擰緊力矩設計方法，其特征在于：包括如下步驟：根據發動機缸內燃燒壓力計算噴油器正常壓緊密封受力平衡需求的擰緊力矩值3M₀，同時測量噴油器壓緊螺栓擰緊時應力釋放產生的力矩衰減值ΔM₁和噴油器壓緊面在高溫熱負荷下產生的力矩衰減值ΔM₂，由此計算出噴油器壓緊螺栓擰緊力矩設計的最小值3M₀+ΔM₁+ΔM₂，確定噴油器壓緊螺栓擰緊力矩設計邊界；

根據噴油器壓板工作時受力情況，

F_N+G₀＝F+F₀

F.L₁＝F₀.L₂

M＝kdF_N

其中，k—螺栓擰緊力矩系數；d—螺栓公稱直徑，單位：m；G₀—噴油器壓板自重，單位：N；L₁—螺栓軸線到噴油器支撐點距離，單位：m；L₂—螺栓軸線到缸蓋支撐點距離，單位：m；F_N—螺栓擰緊時噴油器壓板受到的軸向壓緊力，單位：N；F₀—螺栓擰緊時噴油器壓板受到的缸蓋支撐力，單位：N；F—螺栓擰緊時噴油器壓板受到的噴油器支撐力，單位：N；M—螺栓擰緊力矩，單位：N.m；

計算出

根據噴油器工作時受力情況，

p_miS₀≤F+G

為保證噴油器正常壓緊密封，噴油器壓緊螺栓擰緊力矩需滿足

其中，p_mi—缸內平均有效壓力，單位：Pa；G—噴油器自重，單位：N；S₀—缸內燃氣作用在噴油器底部的最大截面面積，單位：m²；

發動機工作時缸內最大壓力為燃燒爆壓p_max，假設滿足此壓力下的噴油器壓緊螺栓擰緊力矩為M₀，單位：N.m，則

根據裝機經驗，噴油器正常壓緊密封需要滿足

M≥3M₀

噴油器壓緊螺栓擰緊過程中存在擰緊壓應力，螺栓擰緊后該壓應力會慢慢釋放導致擰緊力矩產生一個衰減值ΔM₁，ΔM₁可通過擰緊力矩復測來測量；

ΔM₁＝M₀₁-M₀₂

其中，M₀₁—螺栓裝配時的初始擰緊力矩，單位：N.m；M₀₂—復位法復測的擰緊力矩，單位：N.m；

噴油器壓緊密封面位置存在高溫熱負荷作用，該作用會使擰緊力矩產生一個衰減值ΔM₂，ΔM₂可通過一種簡化裝置測量計算，

ΔM₂＝M₁₁-M₁₂

其中，M₁₁—常溫下螺栓的實際擰緊力矩，單位：N.m；M₁₂—溫度升高到發動機工作溫度并保溫12小時，此時螺栓的實際擰緊力矩，單位：N.m；

噴油器壓緊螺栓擰緊力矩需要包含以上力矩衰減值，由此可得

M≥3M₀+ΔM₁+ΔM₂

計算出滿足噴油器壓緊要求壓緊螺栓擰緊力矩最小值。