[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

本發明公開了一種噴油器壓緊螺栓擰緊力矩設計方法。它包括如下步驟：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。本發明保證發動機工作時噴油器壓緊螺栓擰緊力矩安全可靠。

技術領域

本發明屬于發動機及相關系統技術領域，具體涉及一種噴油器壓緊螺栓擰緊力矩設計方法。

背景技術

當前噴油器壓緊螺栓擰緊力矩M設計值來自于發動機技術文檔推薦值，噴油器壓緊力F設計值來自于燃油系統供應商推薦值，在發動機設計過程中缺少正向設計噴油器壓緊螺栓擰緊力矩方法。且現有的噴油器壓緊螺栓擰緊力矩失效后很難分析失效原因并采取有效應對措施。因此發明一種噴油器壓緊螺栓擰緊力矩設計方法是非常必要的。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述背景技術存在的不足，根據發動機工作過程中的缸內燃氣產生的機械負荷和熱負荷，提供一種噴油器壓緊螺栓擰緊力矩設計方法。

本發明采用的技術方案是：一種噴油器壓緊螺栓擰緊力矩設計方法，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。

上述步驟中，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