汽车发动机用隔热罩设计及模态优化

汽车发动机用隔热罩主要对其保护的零件起阻隔外部热量、降低表面温度的作用,并且隔热罩还要有足够的耐交变振动的能力和使用寿命。这使得隔热罩本身需要满足一定的设计要求。通过列举实例的方式,概括阐述隔热罩的两种设计方法,以及设计完成后需要校核满足的设计要求。同时针对隔热罩模态优化的问题给出解决方法,确保隔热罩设计的合理性、规范性和实际使用的安全性。     

某车型排气系统隔热罩开焊问题分析及解决

某搭载四缸汽油增压发动机的车型,在整车耐久试验中排气系统主消声器隔热罩发生两次开焊问题,通过有限元分析确定第一次开焊原因为隔热罩模态低,发动机工作频段内发生共振,增加固定点后,隔热罩模态提高至248.7Hz;第二次开焊原因为隔热罩模态与主消声器壳体模态接近引起的耦合共振失效,通过提高隔热罩模态,使隔热罩与主消壳体不在一个频段内振动。本文通过确定失效原因及整改措施,为今后其他项目的隔热罩设计提供指导。     

基于形貌优化的隔热罩设计研究

研究了典型发动机涡轮增压器隔热罩的形貌优化过程,在Hypermesh软件中建立了隔热罩形貌优化的有限元计算模型,通过形貌优化使隔热罩的动态特性得到了大幅提高。     

发动机排气隔热罩噪声研究

薄板件共振是发动机常见的噪声问题,本文通过频谱分析、声源定位试验、仿真分析的方式锁定了导致排气隔热罩共振噪声突出的原因,通过对隔热罩进行形貌优化,降低了模态密度,提高了模态频率,降低了产生共振噪声的风险,最终降低了发动机的噪声,提升了发动机的声品质。     

某汽油机排气歧管隔热罩开裂问题分析及优化设计

随着某汽油机的技术升级,排气歧管隔热罩由单层改进为双层中空结构,但在进行发动机台架试验过程中出现了开裂现象。通过对隔热罩的模态、应力分布、断口及振动进行分析,其开裂的根本原因为振动疲劳引起,而解决方法是采用合理布置加强筋的方式提高其局部或整体刚度以减小振动,优化后的设计方案通过了通用全球发动机耐久试验和热循环试验。     

发动机陶瓷隔热层性能的有限元分析

本文应用Ansys软件模仿发动机气缸套,对陶瓷内衬涂层的隔热部件的传热性能进行了有限元分析,并运用序贯耦合方法计算了陶瓷层与基体的热应力.     

发动机装饰罩设计方法

发动机装饰罩覆盖在发动机上部,不仅能使发动机舱更加美观,还有保护发动机等作用。由于发动机及发舱本身的复杂性,给发动机装饰罩的安装布局和结构设计带来一定困难。通过对发动机装饰罩组成部件、结构分类、强度设计、精度控制、预留接口以及静动态校核等方面的描述,介绍了发动机罩的基本设计流程和设计方法,并对设计过程中应该关注的重点结构做了详细解读。旨在能够对发动机装饰罩的设计起到指导作用,减少设计的盲点和纰漏。     

关于某车型发动机悬置的优化设计

橡胶悬置在设计开发时不仅需保证其在使用中受到复杂应力达到疲劳耐久性能的要求,还需考虑温度对悬置使用寿命的影响。某车型年度改款的新发动机的三元催化器与左侧发动机悬置距离较近,悬置隔振元件使用的就是橡胶材料,三元催化器表面高温辐射容易导致橡胶老化开裂。本文针对此发动机悬置结构进行自带隔热罩的设计优化,并通过道路试验结果验证悬置结构设计优化的正确性,可以降低悬置橡胶表面温度,避免悬置橡胶老化开裂的风险,延长发动机悬置的使用寿命。     

烟台冰轮集团创新成果显著

烟台冰轮集团注重技术创新,全面提高产品技术水平。公司“丙烯螺杆制冷压缩机组”、“欧Ⅲ发动机用全金属缸垫”和“发动机用隔热罩”产品于2009年底顺利通过了省经贸委组织的新产品鉴定,技术达到国际先进水平。同时公司不断增强知识产权保护意识,     

烟台冰轮集团创新成果显著

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汽车发动机罩模态和刚度的分析及优化

建立了某发动机罩的有限元模型,利用有限元软件Nastran分析该发动机罩的模态及刚度,对其主要的承载状态的刚度特性进行评估,以保证发动机罩总成具有合理的动态刚度和静态刚度特性。通过改变零件结构及厚度参数,优化发动机罩的各性能并使其达到设计目标值。     

LJ465QR发动机缸盖罩漏油故障分析及解决

LJ465QR发动机缸盖罩漏油故障率较高,影响发动机性能及使用。针对缸盖罩漏油故障模式进行分析,对铝制缸盖罩密封槽和密封胶垫进行设计改进,有效解决了缸盖罩漏油故障问题。     

现代测试技术在汽车发动机罩设计中的应用

为了解决汽车发动机罩焊点开裂问题,采用现代测试技术采集发动机罩的加速度数据,分析焊点开裂原因。主要介绍加速度传感器采集系统的硬件系统与软件设计方案,并通过试验对高强耐久路况下发动机罩的加速度数据进行采集以及滤波处理,针对发动机罩系统有无缓冲块两种状态分别进行加速度测试。结果表明:缓冲块对发动机罩振动加速度影响非常大,缓冲块刚度不足是导致发动机罩焊点开裂的真因,故发动机罩设计过程中要设定刚度足够大的缓冲块。针对焊点开裂区域对发动机罩进行了局部优化改进,使发动机罩强度、刚度满足耐久性能要求。     

CFD_FEA方法在热端焊接支架设计中的应用

某新设计的排气热端在发动机台架热冲击试验中出现了隔热罩固定支架焊接根部开裂的现象。首先运用CFD分析计算出排气热端内表面的温度边界条件,然后以此为边界条件,使用有限元软件ABAQUS计算得出排气热端外表面的温度场;接着运用ABAQUS软件以外表面温度场为边界条件,对失效部位进行交变温度下的Delta-PEEQ计算分析。计算结果表明焊接开裂处的De]lta-PEEQ超过了极限值,根据计算结果改进设计了支架结构和焊接部位,经过发动机台架热冲击试验证明改进措施是有效的。     

基于OptiStruct的复合材料发动机罩结构轻量化设计

采用复合材料替换普通碳钢并运用Hyper Laminate创建发动机罩壳的复合材料模型,实现发动机罩的材料轻量化。依据发动机罩在多工况条件下,以柔度最小化为优化目标函数,以优化前后体积分数为约束条件,对复合材料的发动机罩结构进行自由尺寸优化优化化设计。通过优化前后的复合材料发动机罩结构的力学性能分析可得:优化后的复合材料发动机罩刚度大大增强,同时,还实现了结构的轻量化。优化后最大应力地减小,使发动机罩所受应力均匀化,改善了发动机罩地力学性能及其疲劳寿命。     

一种新型发动机装饰罩的开发研究

为集成传统发动机装饰罩美化前舱、防尘防油污与发动机声学包件吸音降噪的作用,设计了发动机吸音罩,并通过试验研究其降噪性能。介绍了发动机吸音罩与现有的发动机装饰罩的结构,并对比分析其各自优缺点;说明了发动机吸音罩使用材料的微观结构、吸音原理及生产工艺。结合实车零件开发案例,首先,对吸音罩覆盖范围进行划定,将不同厚度、密度的片材进行对比测试,确定合适的材料选型及包覆方案;然后综合考虑工艺性、装配性和降噪要求设计三维数据并制作软模验证;最后,进行车内噪声试验,对比验证其降噪效果。试验表明,发动机总声功率级降低1.3 dB(A),并对多个频带噪声均有作用,有效提高了整车声品质。     

铝合金材料发动机罩内罩板优化设计研究

以某车型的发动机罩数模为原型,将发动机罩内罩板作为研究对象,选取当今热门材料铝合金,提出了一种拓扑优化和形貌优化相结合的优化方法,使模型在轻量化的同时满足基本力学性能要求。分析过程中模拟了发动机罩最常见的6种工况,通过有限元软件计算出符合这些工况下的最优化结构,根据优化结果修改内罩板模型,并与标杆车模型的力学性能进行对比。经检验铝合金材料发动机罩设计模型质量较标杆车模型减轻约21.4%,力学性能良好。     

基于有限元法的发动机罩模态分析研究

建立了某轿车发动机罩有限元模型,对其进行了模态分析计算,得到发动机罩的固有频率和振型。运用HYPERMESH与NASTRAN软件对发动机罩进行了模态分析计算,得出发动机罩的低阶模态特性。总结优化发动机罩模态特性的方法,以解决发动机怠速时发动机罩的振动问题。     

基于三维耦合热保护仿真技术的机舱热害分析及优化

针对某乘用车发动机舱内散热器的风扇罩受高温烤化问题,运用流体软件STARD CCM+和热分析软件Radtherm进行了三维耦合热保护仿真分析.通过优化前舱布置及隔热罩设计,有效地解决了风扇罩的热害问题.试验结果表明,优化方案的仿真误差在10％以内.     

涡轮转子起动温升曲线优化及试验研究

涡轮转子在快速起动的过程中会产生较大的热应力,影响转子的热疲劳寿命。结合遗传算法与转子结构热分析,提出发动机起动温升控制曲线非单调参数化,对涡轮转子快速起动过程中的温升控制曲线进行优化设计。优化过程以转子最大热应力为目标函数,计算搜索最优解,并研究温升控制曲线对转子最大热应力的影响。结果显示,优化后的发动机快速起动温升控制曲线可以有效地降低转子的最大热应力和缩短快速起动时间。同时,为了验证提出的涡轮转子快速起动温升曲线优化设计方法的有效性,搭建转子热冲击应力测试试验台,通过对比优化前后温升曲线下的转子最大热应力,验证了理论分析结果。提出的优化设计方法可以为发动机设计初期的快速起动控制方案设计提供一定借鉴。