发动机高压油管的制作方法

本发明是关于发动机领域，特别是关于一种发动机高压油管。

背景技术：

对于柴油发动机，每个缸对应一根高压油管。随着排放从国1升级到国6，燃油系统从机械泵到电控单体泵甚至到高压共轨系统，喷射压力攀升至1600bar至1800bar，甚至达到2200bar。随着喷射压力的提高，对于高压油管材料选择和处理方法有新的要求。

现有高压油管的弯曲属于冷弯成型，油管内表面产生大量微裂纹。如果高压油管内表面未经处理，在发动机循环工作时，微裂纹不可避免扩展，极易形成破坏源，在压差气蚀的影响下，进而形成穿孔、裂纹等故障。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单合理的发动机高压油管，该发动机高压油管通过在高压油管上使用超高压预先对高压油管内部进行加压，使高压油管内部产生塑性变形，外壁保持弹性变形，从而将压力的峰值降低，并使最高压力保持在塑变和弹变的分界线，能够解决高压油管断裂的隐患和提高高压油管使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了一种发动机高压油管，该发动机高压油管通过在高压油管上使用超高压预先对高压油管内部进行加压强化，使高压油管内部产生塑性变形，外壁保持弹性变形，从而将压力的峰值降低，并使最高压力保持在塑变和弹变的分界线。

在一优选的实施方式中，发动机高压油管的强化压力为：p＝2bσsln(r/a)/3^1/2，

p-----操作内压

a-----内径

b-----包辛格系数

σs----材料屈服强度

r---弹塑性交界面半径。

在一优选的实施方式中，包辛格系数为0.85-0.9。

在一优选的实施方式中，r/a-1为塑变层占比，所述发动机高压油管按40％～60％的塑变层占比设定强化压力。

在一优选的实施方式中，发动机高压油管的强化时间为5～10s。

与现有技术相比，根据本发明的发动机高压油管具有如下有益效果：

1、该发动机高压油管能够延长交变应力作用下的使用寿命。

2、在保持相同的工作压力的情况下，可以使用较便宜的材料，降低成本。

3、可以整修高压油管内表面，避免由于内压产生的气蚀，提高高压油管的可靠性。

4、最大应力点转移至由内表面转移到塑性变形和弹性变形的分界线，提高高压油管的可靠性。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的发动机高压油管的内表面未经处理，自由状态时的受力状态示意图。

图2是根据本发明第一实施方式的发动机高压油管的内表面未经处理，工作时的受力状态示意图。

图3是根据本发明第一实施方式的发动机高压油管的内表面经超高压处理后，自由状态时的受力状态示意图。

图4是根据本发明第一实施方式的发动机高压油管的内表面经超高压处理后，工作的受力状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

根据本发明优选实施例的发动机高压油管是高压油路的组成部分，要求油管需要承受一定的油压而且有一定的疲劳强度，保证管路的密封要求，特别是能承受发动机运转过程中所需的油压。随着排放从国1升级到国6，燃油系统从机械泵到电控单体泵甚至到高压共轨系统，喷射压力攀升至1600bar至1800bar，甚至达到2200bar。

现有高压油管的弯曲属于冷弯成型，油管内表面产生大量微裂纹。图1示出了高压油管内表面未经处理，自由状态时的受力状态，图2示出了高压油管内表面未经处理，工作时的受力状态，如果高压油管内表面未经处理，在发动机循环工作时，微裂纹不可避免扩展，极易形成破坏源，在压差气蚀的影响下，进而形成穿孔、裂纹等故障。

为解决高压油管断裂的隐患和提高高压油管使用寿命，在高压油管上使用超高压预先对高压油管内部进行加压，使高压油管内部产生塑性变形，外壁保持弹性变形，图3示出了高压油管内表面经超高压处理后，自由状态时的受力状态，此时，内壁保持对内的残余应力(假定为负值)。

图4示出了高压油管内表面经超高压处理后，工作的受力状态(a为高压油管内径，b为高压油管外径)，在柴油发动机工作时，从喷油泵出来的高压柴油压力有超过2000bar的压力，正值的压力对外，在塑变区域，残余应力抵消一部分正值压力，从而将压力的峰值降低，并使最高压力保持在塑变和弹变的分界线。即高压油管经过超高压处理后，内表面受到的应力降低，同时高压油管受到的最大应力由内表面转移到高压油管内外表面之间，即塑性变形和弹性变形的分界线。

发动机高压油管的强化压力为p＝2bσsln(r/a)/3^1/2。

p-----操作内压

a-----内径

b-----包辛格系数(我们的管材按0.85～0.9计算)

σs----材料屈服强度

r---弹塑性交界面半径

其中，r/a-1表示塑变层占比，根据不同材料，按40％～60％的塑变层占比来设定强化压力，强化时间为5～10s。

按照目前6500bar的超高压强化压力，最小抗拉强度达到1100n/mm2，爆破压力达到4000bar，能适用2600bar工作压力的高压共轨系统。

综上，该发动机高压油管通过在高压油管上使用超高压预先对高压油管内部进行加压，使高压油管内部产生塑性变形，外壁保持弹性变形，从而将压力的峰值降低，并使最高压力保持在塑变和弹变的分界线，能够解决高压油管断裂的隐患和提高高压油管使用寿命。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种发动机高压油管。该发动机高压油管通过在高压油管上使用超高压预先对高压油管内部进行加压强化，使高压油管内部产生塑性变形，外壁保持弹性变形，从而将压力的峰值降低，并使最高压力保持在塑变和弹变的分界线。该发动机高压油管通过在高压油管上使用超高压预先对高压油管内部进行加压，使高压油管内部产生塑性变形，外壁保持弹性变形，从而将压力的峰值降低，并使最高压力保持在塑变和弹变的分界线，能够解决高压油管断裂的隐患和提高高压油管使用寿命。

技术研发人员：柯建锋;黄永仲
受保护的技术使用者：广西玉柴机器股份有限公司
技术研发日：2019.03.07
技术公布日：2019.05.31