提升喷油器喷孔板疲劳强度的设计研究

莫福广 王洪勃 林 嘉 潘兰涛

（上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西 柳州 545007）

引言

为了满足越来越严格的排放法规，降低油耗，各发动机生产企业通过采取优化进排气系统、供油系统、燃烧模型等措施[1-3]，不断提高发动机的燃烧效率。喷油器作为燃油车发动机不可或缺的零部件，接受ECU 送来的喷油脉冲信号，精确控制燃油喷射量。其精准高效、稳定可靠的运作，对发动机的动力性、排放等具有决定性的影响[4-5]。喷油器的喷雾特性包括雾化粒度、油雾分布、油束方向、射程和扩散锥角等，这些特性应符合发动机燃烧系统的要求，形成均匀混合的可燃气体，提高燃烧效率，减少污染物排放。

喷孔板作为燃油经过喷油器进入气缸的末端，其喷孔的直径、数量、角度、分布对喷油器的喷雾特性有决定性的影响。通常，喷孔板非常薄，通过激光连续焊焊接在阀座上。在发动机高油压不断快速冲击下，如何保证孔板牢牢地焊接在喷油器阀座上且不产生疲劳失效，成为孔板厚度、材料选择时必须考虑的因素。

前人对喷油器结构的改进研究主要集中在影响喷油器输出性能方面，如内部子零件及结构优化[6-9]，以及对喷孔板焊接工艺[10]、喷孔孔径、喷孔数量[11]的研究等，而对喷孔板疲劳强度的研究较少。本文通过研究搭载不同厚度喷孔板的喷油器在高加速寿命试验（Highly Accelerated Life Test，HALT）中的不同疲劳强度表现，对喷油器喷孔板进行优化设计。

1 喷油器的工作原理

1.1 喷油器

喷油器主要由上下O 型密封圈、滤网、壳体、线圈组件、弹簧、球阀组件、阀座组件构成，如图1所示。……