[发明专利]一种用于增加预燃室元件的疲劳强度的自增强装置和方法

说明书

本发明涉及一种增加预燃室元件(50)的疲劳强度的自增强装置(10)和方法。该装置(10)包括可压紧地附接在一起以形成其中具有基本上封闭的空间(22、32)的主体(203)的至少两个主体部分(20、30)，其中，所述封闭的空间(22、31)的形状和尺寸被选择成使得当通过将至少两个主体部分(20、30)压紧地附接在一起来封闭所述预燃室元件(50)时，所述预燃室元件(50)能够被牢固且不可移动地布置在所述主体(203)内，并且其中所述主体(203)设置有通向所述空间(22、31)的至少一个导管(35)，所述导管被布置为可与流体源(40)连接，使得当被主体(203)封闭时，来自流体源的不可压缩的流体可以被布置成向预燃室元件(50)的内表面施加压力，以引起塑性变形，增加所述预燃室元件(50)的内表面层的疲劳强度。

技术领域

本发明涉及一种用于增加预燃室元件的疲劳强度的自增强装置(autofrettageapparatus)。

本发明还涉及一种通过自增强装置增加预燃室元件的疲劳强度的方法。

背景技术

内燃机可以设置有预燃室以便于气缸中的点火、燃烧效率和整个燃烧过程。显然，由于在预燃室的设计、材料性能和结构中设定很高标准的压力水平和温度水平的快速变化，预燃室在苛刻的条件下工作。

一般来说，预燃室中的诸如喷嘴和喷嘴开口的钻孔边缘等可能具有可以引起发动机中的损坏或不期望的工作情况的起裂或开裂的趋势。在开裂发生的情况中，预燃室元件需要被替换以维持足够的工作条件。

自增强处理已经用于金属制品以增加其耐久性和抗应力腐蚀开裂性。在自增强处理中，液压流体在非常高的压力下被引导到工件的钻孔或类似空间中以产生钻孔等的内壁中的材料内应力。因此，在自增强处理中，内表面层被塑性变形且外表面受到弹性变形。更具体地，塑性变形是不可逆的过程，而弹性变形是可逆过程。在自增强处理中，工件的内表面层被拉伸超过弹性极限，使得一旦压力被释放，内表面层不会恢复至其原始形状。工件的外表面层也被拉伸但未超过其弹性极限，意味着一旦压力被释放，外表面恢复至其原始形状。因此，自增强处理增加了工件的疲劳强度，更具体地，增加受到塑性变形的工件的内表面层的疲劳强度。

文献WO2011070063 A1公开了一种用于工件的预应力处理的装置，其中，该装置包括具有内表面且用于容纳工件的周向闭合的壳体，至少一个密封元件用于闭合工件的孔，并且供给单元用于将自增强介质输送到工件的内部空间中。

文献US 2011126393 A1公开了一种用于加强燃料喷射器喷嘴尖端的自增强过程。该过程包括以下步骤：对喷嘴尖端的内部体积施加真空，并且在每个喷嘴出口上方抽吸插塞。通过按压喷嘴尖端和夹具部件之间的插塞来堵塞喷嘴出口。然后，通过用自增强液体对内部体积进行加压来至少部分地自增强喷嘴尖端。然后，从喷嘴移除插塞。

文献EP 2320064 B1涉及一种加工喷嘴的方法。该方法包括以下步骤：用震凝流体或膨胀流体填充用于流体管道的喷射器的凹口并且然后受到自增强压力，从而在喷射器的凹口中建立内部压力以增加喷射器的持久强度。

本发明的一个目的是提供一种自增强装置，其中，与现有技术方案相比，其性能得到显著改善。

发明内容

本发明的目的通过一种用于增加预燃室元件的疲劳强度的装置来实现。本发明的特征在于，所述装置包括：

至少两个主体部分，所述至少两个主体部分能压紧地附接在一起以形成其中具有基本上封闭的空间的主体，并且

其中，封闭的所述空间的形状和尺寸被选择成使得当通过将所述至少两个主体部分压紧地附接在一起来封闭所述预燃室元件时所述预燃室元件能被牢固且不能移动地布置在所述主体内，并且