[发明专利]一种高压油管疲劳试验方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别是发动机高压油管疲劳试验方法。本发明还涉及高压油管疲劳试验设备。

背景技术

高压油管是发动机燃油系统的关键部件之一，为形状复杂的管型零件，负责将燃油泵输送来的高压、高频、高幅波动的燃油实时输送到喷油器，与燃油泵、喷油器等构成燃油系统，完成对发动机的燃油供给。

燃油喷入发动机气缸前需要很高的压力，才能实现较好的雾化、燃烧效果，燃油的压力通常是通过燃油泵实现的，目前机械燃油泵式柴油机的最大燃油压力通常在800～1500bar。

机械泵燃油系统的燃油压力会随着燃油泵转角的变化而变化，通常高压油管中的压力在一个压力脉冲内会从0bar升高到燃油最大压力之后再降至0bar，一秒钟内燃油压力波动的次数即为脉冲频率，其随着发动机转速的变化而变化，目前国内柴油机高压油管内燃油的脉冲频率通常为10～20Hz。

高压油管在工作过程中承受较为苛刻的工作条件，尤其是机械泵用高压油管，其要承受燃油的高频高压脉冲冲击，因此高压油管经常会出现疲劳裂纹问题，疲劳裂纹不但会直接引起发动机故障，由裂纹导致的燃油泄漏还会极易引起火灾甚至爆炸等严重后果。

目前，针对发动机高压油管的试验设备是高压油管静压力打压设备，即只能使高压油管维持在一定的高压（通常2500bar）下一段时间（通常60s）进行耐压考核，但静载荷试验不能代替疲劳试验，因此不能实现对高压油管的疲劳寿命考核。

因此，如何实现对高压油管疲劳寿命的考核，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种高压油管疲劳试验方法。该方法可以使被测高压油管在高压、高频、高幅的工况下完成疲劳寿命的考核。

本发明的第二目的是提供一种实施上述方法的高压油管疲劳试验设备。

为实现上述第一目的，本发明提供一种高压油管疲劳试验方法，包括以下步骤：

步骤1：将高压油管通过工装固定，其进油口连接高频脉冲动力源的出油口，出油口连接泄压装置的进油口；

步骤2：根据高压油管的实际承受油压、脉冲频率及强化考核系数，调节高频脉冲动力源的输入参数，使输出压力和脉冲频率满足考核要求；

步骤3：根据高压油管的设计要求、发动机整机的工况条件及整机耐久考核指标制定高压油管的疲劳寿命标准；

步骤4：如果高压油管考核寿命超过高压油管的疲劳寿命标准，则高压油管通过疲劳考核，否则视为不合格。

优选地，所述高频脉冲动力源的最大压力为1000~3000bar、压力波动范围为0~2000bar、脉冲频率为20~30Hz，所述泄压装置的开启压力为100~300bar。

为实现上述第二目的，本发明还提供一种高压油管疲劳试验设备，包括燃油箱、高频脉冲动力源、第一连接件、第二连接件和泄压装置；所述第一连接件的进油口连接所述高频脉冲动力源的出油口，所述第一连接件的出油口用于连接被测高压油管的进油口；所述第二连接件的进油口用于连接被测高压油管的出油口，所述第二连接件的出油口连接所述泄压装置的进油口；所述泄压装置的出油口返回至燃油箱。

优选地，所述泄压装置的出油口通过第三连接件与燃油箱连接。

优选地，所述燃油箱与高频脉冲动力源之间设有燃油滤清器。

优选地，所述高频脉冲动力源、泄压装置均设有进行降温的冷却装置。

优选地，所述高频脉冲动力源为单体泵及其控制系统。

优选地，所述高频脉冲动力源为气液增压泵及其控制系统。

优选地，所述高频脉冲动力源为共轨泵及其控制系统。

优选地，所述泄压装置为喷油器。

优选地，所述第一连接件、第二连接件和第三连接件为带有接头的连接管路。

高压油管管内燃油的高频、高压脉冲冲击所引起的油管疲劳裂纹是导致高压油管漏油的主要原因之一，本发明提供的高压油管疲劳试验方法采用高频脉冲动力源和泄压装置实现对发动机燃油系统的模拟，通过高频脉冲动力源提供足够高的燃油压力，通过控制动力源参数及泄压装置的开闭实现油压的高频、高幅波动，从而使被测高压油管在高压、高频、高幅的工况下完成疲劳寿命的考核，而且可以在高于发动机的实际燃油压力、脉冲频率及脉冲波幅的条件下实现对高压油管的强化、快速疲劳寿命考核。

本发明提供的高压油管疲劳试验设备用于实施上述试验方法。由于上述试验方法具有上述技术效果，该试验设备也应具备相应的技术效果。

附图说明