高强化船用柴油机组合活塞裙部型面设计与验证

以某高强化船用柴油机钢顶铁裙组合活塞为研究对象,分析活塞裙部型面的纵向中凸曲线和横向椭圆设计过程,运用有限元分析软件研究不同设计方案的活塞裙部接触压力分布并进行优化,通过合理调整不同位置的横向椭圆的椭圆度及修正系数得到最优方案,并对优化设计的活塞装机进行台架试验.研究结果表明:采用横向二次椭圆和纵向中凸曲线设计时活塞裙...     

活塞结构对柴油机润滑油消耗的影响分析

结合活塞、缸套工作温度场的实测值,建立了2D25柴油机活塞组件动力学模型,采用正交试验设计方法分析了活塞主要结构参数对活塞组机油耗的影响关系。分析结果表明:对活塞组机油耗影响最大的因素是配缸间隙,其次是活塞头部间隙和活塞销偏心,裙部中凸点位置、裙部刚度和裙部椭圆度对机油耗的影响较小。配缸间隙在0.06~0.09mm范围内,机油耗随着配缸间隙的变化不大;在0.09~0.15mm范围内,机油耗随着配缸间隙的增大而急剧增大。机油耗随着活塞头部间隙的增大而增加,但增幅不是很大。活塞销偏向主承压面0.5mm时机油耗最低,而随着活塞销向主承压面或副承压面偏心量的增加,机油耗增加,但变化幅度较小。     

活塞结构参数对敲击能量影响的计算研究

针对内燃机降噪的现实需求,以Ricardo-Pisdyn软件为模拟计算工具,综合考虑活塞接触面粗糙度、活塞和缸套热及弹性变形,建立活塞组件的三维动力学模型,系统性研究了配缸间隙、活塞销偏置以及裙部型线等结构参数对活塞敲击能量的影响规律。结果表明:配缸间隙对活塞敲击能量有明显影响,增大配缸间隙会加剧活塞二阶运动,大幅增加活塞敲击能量;活塞销向主推力面合理偏置,可减小活塞最大敲击能量;增大中凸点高度,可以缩小裙部顶端至中凸点区域与缸套的热态间隙,抑制活塞二阶运动,减小敲击能量;增大裙部顶端间隙或减小裙部型线上指数,都会引起做功行程初期活塞的剧烈敲击;裙部底端间隙和型线下指数对活塞敲击能量的影响较小,增大裙部底端间隙或者减小裙部型线下指数,会导致活塞敲击能量略微增大。     

裙部型线对活塞裙部混合润滑特性影响的仿真分析

综合考虑了活塞裙部外形轮廓、表面波度、粗糙度、活塞裙部和缸套的热变形以及弹性变形等因素,建立了内燃机活塞裙部混合润滑数学模型,计算分析了工作状态下活塞裙部横向和纵向型线对活塞裙部混合润滑特性的影响.结果表明,裙部横向型线采用上端椭圆度小于下端椭圆度的变椭圆结构较为合适;纵向型线的中凸点位置应偏向裙部下端,以降低裙部摩擦功耗;相对于椭圆和圆曲线型线,纵向抛物线型线具有最小的摩擦功耗.     

考虑热变形的活塞组件结构对活塞二阶运动的影响分析

结合活塞、缸套工作温度场的实测值,建立了2D25柴油机活塞组件动力学模型,分析了配缸间隙、活塞销偏置量和活塞头部型线等结构参数对活塞二阶运动的影响关系,并采用正交试验设计优化了2D25柴油机活塞组件结构参数。分析结果表明:对活塞二阶运动的影响主要体现在活塞敲击能量和摩擦功耗,其影响关系是此消彼长的;在计算的影响因素中,对活塞二阶运动影响最大的是配缸间隙,其次是活塞销偏置量和裙部椭圆度,影响最小的是中凸点位置;活塞头部结构的不同主要是影响活塞敲击能量,而对活塞的摩擦功耗影响较小。     

加工变椭圆中凸形活塞的车削机构

活塞是内燃机的关键零件,为保证铝合金活塞在工作状态下产生热变形后不被卡死,必须将活塞裙部在冷态下制成某种特定的卡圆状,也就是说椭圆中凸形活塞将逐步取代传统的圆柱体活塞,本文详细叙述活塞裙部车削加工的概况、原理、设计要点及加工的检测结果。     

加工变椭圆中凸形活塞的车削机构

活塞是内燃机的关键零件,为保证铝合金活塞在工作状态下产生热变形后不被卡死,必须将活塞裙部在冷态下制成某种特定的卡圆状,也就是说椭圆中凸形活塞将逐步取代传统的圆柱休活塞,本文详细叙述活塞裙部车削加工的概况、原理、设计要点及加工的检测结果。     

用两种仪器测量比较活塞裙部纵向型线

1引言 近几年来,国内外活塞产品随着发动机的改进而不断更新换代,活塞结构也由圆锥椭圆结构向中凸变椭圆结构发展,其优点是减少活塞运动的摩擦损耗、降低噪声,节约油耗、提高活塞的使用寿命。这种活塞的机加工需要较高的工艺与先进的专用机床。检测需要精密的测量仪器。目前我国大多数活塞生产厂家用来检测活塞裙部纵向型线的仪器有:万能测长仪,西安红旗机械厂生产的微机电感式活塞中凸变椭圆测量仪,以及进口多功能圆度仪,三座标测量仪等,这些仪器都各有所长,也有一定的测量范围局限性。而要达到精密测量、真实地反映机加工后的活塞裙部型线,及型线的变化规律,采用两种仪器测量比较,测量误差更清楚。本文以万能测长仪,进口多功能圆度仪为例,浅谈用两种仪器测量活塞裙部纵向型线的优缺点以及在使用过程中的一些体会,以供同行参考。     

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。     

活塞立体靠模设计软件

随着内燃机向高速、高负荷、低油耗、低排放及轻量化方向发展,对内燃机零部件的结构设计、材质选用等,逐年均有不断改进,其中活塞结构上较为突出的趋势之一是将活塞裙部制成中凸变椭圆形状.目前在活塞裙部型线设计中,工程设计人员应用活塞评价,预测活塞的工作变形或根据以往成功的设计,经过试验磨合的裙部形状,通过最小二乘法进行曲线拟合,找出其设计规律.本文介绍N阶幂函数回归和指数回归拟合方法,在活塞型线设计中的成功应用以及在此基础上本人完成的活塞中凸变椭圆立体靠模设计软件.实践证明:用最小二乘法完成的活塞立体靠模设计软件,是活塞型线的设计计算中一种行之有效的手段.     

活塞裙部的变椭圆-中凸型面

本文论述活塞裙部变椭圆-中凸型面的特点及设计规律.用最小二乘多项式拟合等方法对国外样品的检测数据进行数值处理,并以此应用于裙部型面的设计.     

汽油机活塞结构的特点

为了减小噪声、振动、机油烧损量和漏气,活塞和气缸之间的装配间隙常选成最小的。可是,这会使除起动和预热工况外,在所有其他发动机工况下,活塞的热膨胀量大于气缸和活塞与气缸间安装间隙的总热膨胀量。因此,使活塞裙部和被油膜分隔的气缸变形情况复杂化。 由发动机制造的实践可知,下列一些措施可保证装配间隙不大时活塞和气缸正常工作:借助于活塞导向部分和顶部较热部分之间的横向槽使两者隔热;在活塞裙部开纵向胀缩槽;采用调温镶片并使活塞裙部做成椭圆─桶形或椭圆─锥形。而且,经常几种措施同时采用。     

活塞轮廓型线综合检查仪的设计

内燃机铝活塞裙部外轮廓中凸椭圆及凸轮轴凸轮升程相位角在制造过程中的检测,行业生产厂家大都采用活塞椭圆检查仪和光学分度头及阿贝测长仪进行检测,在实际生产检测过程中,这些检测仪器     

108柴油机活塞改进设计

针对2108柴油机机油耗高这一问题，通过改进设计108活塞裙部型线尺寸，优化活塞与缸套的配合间隙，以达到降低柴油机机油消耗率的目的。     

某柴油机活塞裙部变形分析

采用workbench对某柴油机活塞在热载荷、机械载荷、耦合载荷作用下分别进行模拟,获得了在不同载荷作用时活塞裙部的径向变形量,通过对比结果得到以下结论:热-机耦合载荷作用下裙部的径向变形量等于热载荷单独作用以及机械载荷单独作用时引起裙部变形的矢量和;活塞裙部的径向变形量随裙部增高而增加,活塞销座旁边的变形量大于垂直于活塞销轴线方向裙部径向的变形量;因此,为了使活塞在工作时能够很好地建立油膜以及和缸套接触,活塞应设计为上小下大的中凸椭圆形。     

微椭圆轴承配合在柴油机上的应用

曲轴轴承是柴油机上的关键部件,它直接影响柴油机的质量和寿命。随着汽车工业的飞速发展,高速柴油机的应用和普及,对曲轴轴承的技术要求也越来越高。1 微椭圆轴承 微椭圆轴承就是在轴承的对口端有一个向外的微量椭圆,椭圆的长轴垂直于活塞运动方向,短轴平行于活塞运动方向。根据油泵相对于柴油机润滑系统的储备流量和油膜形成的必要条件,轴承的微椭圆系数应为技术中规定的装配间隙的0.3～0.6倍。 如图1所示,曲轴轴颈的实际尺寸为d,轴承孔直径实际尺寸为D,轴与轴承孔的实际间隙h=D-d。如果采用微椭圆轴承,微椭圆系数为0.3～0.6,那么轴承孔的短轴直径为D（平行于活塞运动方向）,长轴直径 D_T=D （0.3～0.6）h。     

S1—240B车床加工非标椭圆活塞

S1—240B车床是沈阳第一机床厂生产的中凸变椭圆活塞裙的加工设备,它所加工的裙部横向剖面型线为标准椭圆,其方程为△=e/4(1-cos2θ),(其中△为椭圆半径方向收缩量,e为活塞椭圆量).但随着非标准椭圆的出现,该设备就无能为力了.为了拓宽该设备的适用范围、适应内燃机技术发展及生产的需要,我们以北内492Q活塞为例,在S1—240B机床上进行了非标椭圆的加工试验.     

内燃机使用与维修资料介绍

91001 巧止492Q发动机曲轴前端漏油 91002 小拖曲轴早期磨损的原因 91003 起动不当,曲轴箱炸裂 91004 球墨铸铁曲轴裂纹产生原因的探析及防止措施 91005 曲轴的金属粉末电加热修复法 91006 曲轴损坏的原因和防止方法 91007 内燃机活塞的修复 91008 神牛拖拉机活塞裙部断裂原因 91009 直喷柴油机活塞凹腔偏位对空气运动的影响 91010 为什么气门碰撞活塞 91011 浅谈气缸镶套修理 91012 谈谈对气缸套的使用与保养 91013 汽油机气门头控的探讨 01014 拖拉机发动机气门间隙的调整     

车用发动机活塞裙部椭圆设计

本文论述了现代车用发动机活塞裙部椭圆的设计及计算,分析了工作状态下活塞裙部椭圆度的变化和修正系数的确定。     

减小活塞镶圈位置偏移的工艺探讨

随着计算机的普及应用 ,人们利用计算机对发动机的设计模拟和台架试验 ,发现普通铝合金活塞在提高发动机性能方面 ,满足不了使用要求。经过试验 ,奥氏体铸铁镶圈活塞可以提高发动机性能 ,但却给机加工工艺提出了一个新的课题。目前 ,我国的活塞制造行业中 ,活塞机加工工艺绝大多数是以止口中心孔作为多道精加工工序的定位基准的。各活塞专业制造厂家根据各自的生产设备不同制定了各自的工艺流程。我厂镶圈活塞机加工工艺流程 ,第一道工序采用活塞止口毛坯面及顶部冒口凸台定位 ,荒车外圆及预平顶面 ,然后再精车止口。这就要求在活塞毛坯铸造…