发动机活塞数值模拟分析

正本文根据高功率密度铝活塞材料的性能及活塞使用工况,结合活塞温度场的试验测试,开展高功率密度铝活塞模拟分析技术的研究,包括活塞温度分布、应力分布、变形等研究。通过分析数据的不断积累、分析精度的不断提高,对高功率密度铝活塞的研发起到了指导作用,提高了设计水平,缩短了研发周期。     

二甲醚发动机独立润滑喷油器工作特性研究

为考察二甲醚发动机独立润滑喷油器的工作特性,对其重要部件———针阀偶件的运动学进行分析,利用AMESim软件建立针阀运动的仿真模型,并对针阀的运动状况、喷油量、润滑介质的泄漏量等特性参数进行仿真分析,并对针阀升程及循环喷油量进行相关台架试验。结果表明,该喷油器的针阀运动状况、喷油规律等特性合理,润滑介质的泄漏量很小,对喷油器性能的影响可以忽略;仿真结果与试验结果的吻合度较好。     

CNG发动机活塞热-机耦合应力分析

随着CNG发动机不断地向着高速化、大功率的方向发展,使得活塞销座由于应力集中而引起疲劳裂纹。为此,设计了一种新型弧面衬套活塞销座,对衬套进行了运动分析和装配条件分析。通过有限元方法分析了活塞在机械载荷、热-机耦合载荷条件下的应力分布状态。研究结果表明:在机械载荷作用下,新型活塞-衬套的Mises应力比原活塞降低了25.3%,新型活塞销座最大Mises应力比原活塞降低了27.9%,新型活塞销座的接触应力比原活塞降低了35.4%。活塞在热-机耦合载荷作用下的应力状态与在机械载荷作用下的结果相似,活塞应力状态都有很大改善。装配有衬套的活塞销座的应力分布更加的均匀,更容易形成润滑油膜。因此,该结构具有降低活塞销座应力、提高润滑能力和提高活塞销座的疲劳寿命的优点。     

不同工况下活塞二阶运动和活塞裙部润滑研究

目前研究内燃机活塞二阶运动和活塞裙-缸套摩擦副润滑时一般仅针对标定工况进行,不考虑实际使用内燃机工作中工况的不断变化。另外,分析中一般都假设活塞裙-缸套摩擦副在一个内燃机工作循环中处于充分润滑状况。以某四行程内燃机为研究对象,基于实测的气缸压力,考虑实际润滑油流动确定摩擦副的润滑状况,进行不同内燃机工况下的活塞二阶运动和活塞裙-缸套摩擦副润滑分析。结果表明,不同工况下的活塞二阶运动性能和活塞裙-缸套摩擦副润滑性能都存在差异,活塞二阶运动性能和活塞裙-缸套摩擦副润滑性能的最不利情况不一定出现在标定工况。因此,内燃机活塞组件设计时,如果仅分析标定工况下的活塞二阶运动和活塞裙-缸套摩擦副润滑性能将不够全面合理,需要进行不同工况下活塞二阶运动和活塞裙-缸套摩擦副润滑性能的分析计算。     

汽车发动机活塞磨损及气缸活塞间隙变化研究

应用发动机专用仿真软件AVL_EXCITE进行了发动机活塞-活塞环-气缸套副的动力学分析,获得了活塞在气缸内的拍击运动参数和活塞与气缸套碰撞力。提出了一种发动机活塞表面的磨损趋势的预估方法,并进行了仿真分析研究。根据仿真计算结果模拟了发动机运转过程中活塞与气缸套接触状态,得到了作用在活塞表面每一点上的接触力,根据其接触力模拟了发动机活塞磨损状态。模拟结果表明能够准确地预测到在不同活塞与气缸套间隙下的活塞拍击运动特性及表面磨损情况。     

发动机活塞连杆组润滑优化的研究

通过对发动机NVH进行测试,确定发动机异响源为活塞连杆组件,异响问题的直接原因为连杆衬套异常磨损。结合连杆衬套的失效机理,对可能导致的连杆衬套异常磨损的原因进行分析排查,找出导致异常磨损的根本原因,制定相应的改善对策。通过对活塞、连杆、活塞销的受力情况、尺寸配合情况以及润滑效果进行分析,优化尺寸配合以及改善润滑条件。在发动机台机试验以及整车路试进行验证,验证结果显示对发动机冷启动异响有明显的改善效果,从而解决发动机冷启动异响的问题。     

考虑活塞裙部润滑状态的活塞二阶运动分析及活塞设计参数的研究

将活塞的动力学方程与活塞裙部一缸套间流体动力润滑分析相结合,分析了活塞的二阶运动。并从减小活塞的二阶运动和摩擦功耗两个方面研究了活塞结构参数的设计。所获得的结果对实际具有指导意义。     

2014年发动机活塞市场分析及预测

2014年上半年市场产销情况2014年上半年,我国汽车发动机累计完成产销1 065.626 2万台和1 077.868 4万台,比2013年同期累计分别增长7.86%和9.30%,累计产量微降,销量增幅扩大。2014年上半年,车用柴油发动机累计完成186.077 1万台和188.678 0万台,比2013年同期产量增长0.37%,     

活塞-曲轴系统的二阶运动力学分析

分析了活塞 -曲轴系统的动力学特性 ,以时间序列来表达系统的运动速度、加速度与跃度的变化 ,获得该系统的全面动特性。并对活塞 -曲轴系统进行了惯性力分析 ,针对性地提出改进活塞 -曲轴系统性能、减小二阶运动、降低摩耗的途径 ,另一方面也提高了发动机的整体性能     

单缸电力约束活塞发动机仿真研究

介绍了单缸电力约束活塞发动机（ECPE）的工作原理,建立了基于动力学和热力学方程的电力约束活塞发动机动力学模型,利用Matlab／Simulink、AVL／Boost、电磁场有限元法对其建立了仿真模型,通过仿真得到了试验样机在油门全开及油门开度a为30％～100％、转速为1000-2400r／min时的万有特性曲线。     

多缸内燃机缸套-活塞系统摩擦学与动力学耦合问题的研究

从理论上对多缸内燃机缸套-活塞系统摩擦学与动力学的耦合问题进行了研究。在纠正了到日前为止被广泛引用的活塞二阶运动方程中的错误的基础上,给出了多缸内燃机缸套-活塞系统摩擦学与动力学耦合问题的数学模型。在该模型中,首次在计算活塞二阶运动时考虑了连杆惯性力的影响。并对影响缸套-活塞系统摩擦学行为的主要动力学因素做了深入的论述。最后讨论了缸套-活塞系统摩擦学与动力学之间的耦合作用对活塞侧推力、作用在连杆和主轴承上的力的影响进行了讨论,并据此对它们的传统计算模型作了修正。     

发动机活塞加工工艺分析

一个机械的灵活驱动与控制离不开性能优越的活塞,活塞现今广泛应用于汽车发动机以及内燃机上,是非常关键的零部件,活塞的性能结构直接关系到整个驱动装置的运转过程。在国家军事装备方面上则对活塞的性能要求更高,未来对活塞方面的发展将是一个非常具有挑战性的问题。因此,为了在保证质量、效率、产量的前提之下,要想占据市场取得绝对的经济优势,就要针对于内燃机活塞机械加工工艺过程进行高效广泛的研究与探索。     

发动机活塞温度场仿真分析

建立了车用发动机活塞的三维实体模型,并采用有限元法对其进行了温度场仿真分析,探讨并研究了启动工况时活塞的温度分布情况。     

自由活塞斯特林发动机运行频率

自由活塞斯特林发动机运行频率是发动机的关键参数。区别于传统的曲柄连杆斯特林发动机,自由活塞斯特林发动机的运行频率由系统充气压力、动质量、弹簧刚度、阻力系数等热动力学参数耦合确定,因此确定自由活塞斯特林发动机的运行频率较为复杂。为了能够定量计算自由活塞斯特林发动机的运行频率,笔者建立了耦合发动机热动力学参数的数值模型。首先,在模型中对压力波进行线性化处理,得到了自由活塞斯特林发动机运行频率的计算公式;然后,运用模型分析了主要参数对发动机运行频率的影响规律,并与实验结果相对比,发现模型计算结果较为准确;最后,分析了当板弹簧刚度大幅度增加时,发动机的运行频率却变化较小,主要原因在于原有板弹簧的最高自然频率较低。结果表明：优化设计了新的板弹簧,使发动机运行频率大幅度升高,在采用新的板弹簧之后发动机的运行频率从原来的35 Hz提高到60 Hz。     

发动机活塞组的耦合有限元分析

利用Pro/E软件建立了某涡轮增压发动机活塞组的三维实体模型.通过有限元软件Hv-perMesh和ANSYS,分别完成了活塞组在机械负荷、热负荷和热力耦合作用下的有限元分析,得到了活塞的应力和变形情况,为活塞的结构改进及优化设计提供理论依据.     

基于有限元的4G20发动机活塞热力耦合分析与仿真

对4G20发动机的活塞进行有限元的分析。运用Pro/Engineer软件基于特征建立活塞3D实体模型,使用ANSYS Workbench对其进行网格划分和有限元计算仿真,并对活塞进行热力耦合分析。     

裙部型线对内燃机活塞二阶运动和活塞裙部润滑的影响研究

以某多缸内燃机为研究对象,研究活塞裙部纵向型线对活塞二阶运动和活塞裙-缸套摩擦副润滑性能的影响。考虑活塞裙部和缸套的表面粗糙度与微凸体接触,建立了活塞二阶运动方程与平均Reynolds方程相结合的活塞裙-缸套摩擦副润滑分析模型。活塞二阶运动方程采用Broyden方法求解,应用有限差分法进行活塞裙-缸套摩擦副的润滑分析。结果表明,采用二次曲线型活塞裙部有利于改善活塞裙-缸套摩擦副润滑性能、降低内燃机摩擦损失、减轻活塞对气缸套的冲击和提高内燃机工作的平顺性。     

活塞发动机阀体有限元分析

以某型鱼雷活塞发动机配气阀阀体为例,利用软件I-DEAS和Marc,对阀体在复杂的位移、力和换热边界条件下的温度场和应力场进行了三维有限元分析。确定了阀体主要失效位置,表明了热应力为阀体的主要破坏因素,从而为改进阀体冷却设计提供参考。     

气动发动机排气活塞的有限元分析

为了减少活塞排气气动发动机排气冲程过程中的负功,对气动发动机排气活塞进行了实体建模,同时导入排气阀和活塞销并基于ANSYSWorkbench分析了活塞的应力和综合变形,结果表明排气孔的直径还可适当增大。     

发动机活塞窜气量试验与分析

活塞窜气量试验作为可以评定活塞、活塞环、气缸套间配合状态的一种有效手段,是发动机性能试验的重要组成部分。在某发动机循环负荷试验运行100 h后,对其进行活塞窜气量试验,分析活塞活塞环的配合状况。通过对试验数据进行分析,得到了窜气量随转速、平均有效缸内压力的变化规律,以及燃油消耗率和有效热效率随活塞窜气量的变化规律。结合试验结果,对活塞窜气通道进行分析,得到了活塞活塞环的配合情况、发动机转速、缸内平均有效制动压力和发动机排量是影响发动机活塞窜气量的主要因素。