电控高压共轨柴油喷射系统故障诊断检修的基本方法
孙鹏
摘 要：柴油机共轨电控燃油喷射系统具有改善低温起动性；降低氮氧化物和烟度排放；提高发动机的动力性和经济性；油耗低，故障率低，便于控制涡轮增压等特点，在汽车和工程机械发动机上得到广泛应用。
关键词：柴油机共轨电控；喷射系统故障；诊断方法
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.037
0 引言
为解决喷射系统柴油机共轨电控难诊断问题，采用数控电控喷射的方法，因为不受工件材料本身力学性能的限定，并且诊断速率比较快，诊断面无内应力、毛刺、变形，可以达到很好的诊断面的粗糙度，阴极损坏较小。
在数控电控复合诊断机床上，进行高温柴油机共轨电控710的喷射实验研究。通过五轴联动工作台完成工具阴极的进给，并且设计出复合阴极，诊断出复合阴极。通过正交诊断对阴极转速、电压、电控液温度、电控液压力完成的数据记录与分析。
得出优化的诊断数据，为工作电压24V，电控液温度34℃，阴极转速2000rpm，电控液压力2.1MPa。此时的进给速度为50mm/min，最大平均去除量可以达到0.068mm。
研究实诊断表明：电控喷射诊断作为机械喷射诊断的补充，在对难诊断材料时可以实现诊断。
1 正交诊断方案设计
影响电控喷射的工艺参数有很多，每个工艺参数对其的影响程度也不同，所以我们可以通过正交诊断对比这些影响的因素，并且分析这些结果的主次，从而优化工艺参数。
这次诊断选择4个因素有工作电压（V）、电控液温度（℃）、电控液压力（Mpa）和阴极进给转速（rpm），每个因素取5个水平。一般正交诊断设计就是对多种因素水平进行研究，分析研究对象在这些因素的变化特点，诊断具有均化分散、齐整可比的特点，并选取以上四个有特征的点进行诊断研究，得到一定的规律，进而优化诊断参数。
L （） 表示有25个横行 最多允许安排4个因素 每個因素有5个水平。
诊断阳极试件采用的是不锈钢的阴极刀具，长度有59mm球头直径是8mm，装夹在夹持的夹具里面并旋紧，然后装夹如上图所示的机床主轴上。
要诊断的系统柴油机共轨电控通过夹具安装在机床上，通过安装外喷喷头，将电控液喷到工件表面，机床的周围用透明幕布挡着，防止诊断过程的电控液会喷出，灼伤人体。
首先通过螺栓、固定块、垫片和螺母将被诊断件两边旋紧固定住，然后将水平仪固定在主轴上，表面贴着工件，通过手摇脉冲发生器微调来回移动，看表指针的变化，当它的变化范围允许时，说明就对好坐标系了。
然后将工件进行对刀，并将要诊断的程序输入机床。
设定好主轴转速，进给量等参数，然后打开电源进行诊断。
分析以上各因素对去除量的影响，由表格可以看出，电压的极差最大，说明电压的这个因素对于诊断的影响最大，也是影响本次诊断的主要因素。具体诊断如下：（1）每完成一组诊断，应立即关掉电源，防止测量过程中，游标卡尺碰到工件时导电伤害人体；（2）诊断完成后，选择每组数据平均值的最大者，得出优化水平是A1B4C2D3，即工作电压24V，电控液温度34℃，阴极转速2000rpm，电控液压力2.1MPa。并且当电压达到24V时，去除量可以达到0.068mm，此时的进给速度为50mm/min。
2 柴油机共轨电控喷射系统故障诊断方法的应用
传统故障诊断行业积累了大量丰富的经验，就机械喷射而言，光是诊刀就有好多种，并且由传统的柴油机到立式柴油机、卧式柴油机，再到后来的诊断中心，不同的诊断编程就可以实现多种工具的诊断。传统柴油机在诊断一些普通材料，像铝棒等一些硬度不是很高的材料时，能够诊断精度的要求，通过一开始的粗诊、精诊、在磨诊、最后抛光可以得到表面粗糙度很低的工件，但是这一过程往往比较长。而对于新型的难诊断材料，传统的喷射诊断不能很好地诊断此类零件，并且需要重新制作或者购买更高硬度的刀具来诊断，硬碰硬的诊断往往会产生很大的切削力，并且刀具的磨损也特别严重，所以如何利用更好的诊断方法诊断特殊材料成为人们研究的课题。
电控机械复合喷射是在电化学的理论基础提出的一种复合方法，通过传统的机床加上电控液系统，还有过滤系统，通过电化学反应达到有效的去除材料，通过传统的喷射即复合阴极表面的金刚砂颗粒来磨掉反应过程中产生的钝化膜，这种诊断方法不仅效率高，而且可以保证零件诊断表面的粗糙度精度要求。本文通过大量的期刊调查还有各种硕士论文的查阅，介绍了诊断时的专用夹具以及复合阴极的设计。并且在此的基础上，提出了新型复合电控机械柴油机。通过正交诊断得到最后的诊断数据，即影响喷射诊断去除量的最重要的因素是诊断时电压的大小，并且在工作电压24V，电控液温度34℃，阴极转速2000rpm，电控液压力2.1MPa时，是优化的诊断数据，此时的进给速度为50mm/min，最大平均去除量可以达到0.068mm。电化学喷射诊断技术作为一种新型的诊断技术，有效提高了系统柴油机共轨电控材料的表面粗糙度和工件诊断的效率。这种技术不仅应用与航空航天，而且已经广泛应用于各生活的个领域中。
3 结论
本文对电化学喷射诊断进行了简单的诊断研究，基于电化学诊断原理设计出诊断诊断平台以及该诊断平台的组成。对影响电化学喷射诊断电的一些特性参数进行了诊断性的研究。但是，仍然有一些不足及新的问题需要继续学习和探索研究：
（1）电控喷射诊断过程中，不同的阴极磨头不仅会影响工件的表面质量，而且还有诊断精度。诊断中的磨头会有轻微变形，在诊断复杂型面时，如何优化并且修正复合阴极的磨头参数还需要更多的诊断去完成。
（2）还要更进一步的完成工艺参数，在诊断过程中的间隙大小，是否会影响诊断结果，如何优化得到最合适的诊断间隙，并且诊断间隙对于其他的系统柴油机共轨电控材料能否适用，都需要进一步的探索。并且如果间隙过小的话，可能发生短路。应该如何设置电路保护装置同样需要改进。
（3）本诊断只进行了基础的GH710柴油机共轨电控的诊平面，如何通过程序达到诊不同的复杂形状的表面，还有诊断过程中产生的废物，废气等处理问题。诊断过程中硝酸钠与柴油机共轨电控反应产生的氮气如何更好的利用，还需要进一步优化系统设计。
参考文献：
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