基于CFD的活塞振荡冷却的流动与传热仿真研究

由于柴油机热负荷不断提高,必须要对活塞进行有效冷却。应用计算流体动力学(CFD)方法对活塞的振荡冷却瞬态传热进行了仿真分析,得到了不同转速下冷却油腔的机油填充率以及壁面换热系数等随曲轴转角的变化规律。研究结果表明,随着发动机转速的提高,冷却油腔内的机油填充率下降,但是壁面换热系数却有所提高;机油的振荡冲击对冷却油腔顶部和底部的强化换热明显高于侧壁。此结果可为活塞有限元分析提供热边界条件,在活塞概念设计阶段为活塞的优化设计提供依据。     

20／27柴油机机油论列

２０／２７柴油机机油论列四川柴油机厂张毅张景武赵虎２０／２７柴油机使用机油的正确与否，严重影响该机的使用寿命和维修期的长短，更有甚者，当冷却活塞的机油停供时，几分钟之内将产生拉缸、拉瓦，毁坏活塞连杆。若维护、保养性良好，２０／２７柴油机大修期可达２０...     

组合活塞振荡冷却结构的合理设计

通过对引进的20/27柴油机活塞在使用中频繁发生拉缸现象的分析,发现该柴油机活塞冷却设计存在严重缺陷。针对原设计的不足,提出了改进设计方法,按新方法生产的活塞经过出厂试验和实际装船使用证明,活塞冷却效果得以提高,消除了该柴油机因活塞冷却不充分引起的拉缸现象。     

基于远后喷的DPF再生技术对发动机机油及抗拉缸性能研究

采用缸内远后喷技术进行柴油机颗粒过滤器(diesel particulate filter,DPF)再生。通过配制不同质量比的柴油和机油,分析机油黏度和闪点的变化趋势。采用特定循环进行机油老化验证和机油稀释试验,利用热重分析仪研究柴油和机油的挥发特性,并在机油黏度下限进行极限拉缸和高温拉缸试验。试验结果表明:随着燃油稀释率的增加,机油黏度和闪点呈下降趋势,且黏度到达下限值时,燃油稀释率为7%左右。远后喷不会引起柴油的不完全燃烧,也不会导致机油中烟炱(soot)的增加。随着再生次数的增加,机油黏度下降较快,至再生50次后,黏度未达到下限值。热重曲线可以看出柴油和机油的挥发温度差别较大,含7%柴油的机油在120℃会有少量挥发。最小间隙拉缸和高温拉缸试验完成后拆检缸套、活塞环、活塞等主要摩擦副,未出现异常磨损,发动机出现拉缸的风险较小。     

对柴油机用轴针式喷油器实现直喷燃烧的分析

从研究Elsbett“双热区”隔热直喷燃烧系统（DuothermicCombustionSystem）出发,分析了喷雾贯穿。喷孔直径、喷油器安装位置、铰接式铸铁活塞、采用机油冷却及增压等对混合气形成及燃烧过程的影响。认为,适当增加进气涡流强度、缩小喷孔与轴针之间的配合公差、采用铸铁活塞头部、以机油作为冷却介质、实现高温冷却等措施,有利于改善小缸径柴油机混合气形成及燃烧过程。“双热区”燃烧系统对采用轴针式喷嘴实现小缸径柴油机的直喷燃烧有许多值得借鉴之处。     

维修中如何减小铝活塞变形的负面影响?

答：活塞是柴油机的心脏部件，活塞与气缸的选配和装配质量如何．对于柴油机的动力性、经济性和使用寿命都有着重大的影响．铝活塞的膨胀率较大，其影响尤为明显，因此在装配过程中必须考虑铝活塞的这一特性，采取各种措施减小团活塞热胀冷缩对装配质量的不良影响，避免气缸压力降低或高温时发生拉缸、粘缸等故障。下面介绍几种可减小铝活塞变形负面影响的技术措施。 ａ如果对所购的活塞质量有怀疑，在选配前应对所用的活塞进行“人工时效”，即把活塞放到机油中加热到２０Ｃ，保温８ｈ，然后与机油一起缓慢冷却至室温。这样做的目的，是消…     

高强化柴油机活塞裙部型线对拉缸的影响

针对某欧Ⅵ柴油机活塞高温拉缸试验过程中出现的拉缸问题,检查活塞拉缸的部位以及未拉缸活塞的裙部磨损情况,分析确定活塞裙部型线设计不合理是导致拉缸的主要原因;设计活塞裙部型线椭圆的多种方案,应用活塞组件动力学分析软件进行对比优化,以最大侧向力和摩擦损耗为主要评价指标,提出相应的优化思路,得出该活塞裙部最佳型面结构,解决了高温拉缸试验中的拉缸问题;研究型线结构对活塞与缸套接触以及对活塞二阶运动的影响规律,为活塞外圆型线椭圆设计提供了理论和工程基础。     

某船用柴油机喷油冷却活塞内流动特性仿真

基于Ansys Fluent软件的多相流模型和动网格技术,对某船用柴油机活塞冷却油腔内的流动过程开展三维数值仿真分析,探究不同柴油机转速和喷油速度下冷却油腔内的流场分布规律.研究结果表明:润滑油进入活塞冷却油腔后其形态发生显著变化,伴随活塞上下往复运动,活塞冷却油腔内将填充足够的润滑油;随着柴油机转速的提高,润滑油填充率和捕捉率不断下降;而随着喷油速度的提高,二者不断上升,进一步强化了活塞换热能力.     

微配缸间隙活塞处理技术的开发研究

为满足市场对柴油机动力性、经济性及可靠性的的要求,开发了一种微配缸间隙的活塞处理技术(纳米渗透),并针对柴油机的燃油消耗率、机油消耗率和摩擦功进行发动机台架性能试验。试验结果表明,活塞经纳米处理后,柴油机燃油消耗率降低2.0%～2.6%,机油消耗率降低10.0%～50.0%,摩擦功降低0.5～1.0 kW,可满足柴油机可靠性要求,大幅提高柴油机的燃油经济性。     

柴油机机油耗的优化改进及试验研究

以某柴油机为研究对象,针对低功率段柴油机排气歧管出现漏机油现象,对活塞油环槽上下侧面直线度、油环槽油带以及油环槽槽下侧面中的回油孔、泄油槽等设计参数进行优化和试验验证。结果表明:活塞油环槽下侧面增加回油孔设计使机油耗量由原型产品的19. 4 g/h降低到7. 5 g/h,柴油机漏机油试验通过率达98. 4%,从而有利于解决柴油机漏机油问题,对柴油机有效地降低机油消耗有指导意义。