降低车用6缸柴油机热负荷的研究

针对某车用6缸柴油机整机热负荷过高,气缸盖鼻梁区出现热裂等问题,进行了整机热负荷、气缸盖底部温度测量、气缸盖底面上水孔水流分布等试验研究和水套内三维数值模拟分析。结果表明:水散热器散热能力不足和冷却水流量偏小是导致该型柴油机热负荷过高的主要原因;气缸盖水套内水流不合理,仅有约12.22%的冷却水对气缸盖底部进行了有效的冷却,是气缸盖底部热负荷过高造成鼻梁区热裂的主要原因。基于此,提出了4种气缸盖结构改进方案,通过数值模拟和试验验证得出,改进方案一能使气缸盖底部流速提高1.68倍,气缸盖鼻梁区最高温度降低12.2℃。采用气缸盖改进方案在同时提高冷却水泵转速、改善水散热器能力,不仅可进一步改善气缸盖热负荷,使鼻梁区温度降低,而且还可较好地解决整机热负荷问题。     

某汽油机气缸盖热负荷分析

使用CFD软件通过建立的气缸盖、机体和冷却水套组成的耦合模型,采用直接流热耦合方法计算了某四气门汽油机气缸盖温度场。计算结果显示:气缸盖最高温度为234.1℃;气缸盖各缸燃烧室壁面温度分布不同,其中三缸燃烧室壁面温度较低。以此温度场为载荷,使用FEA软件计算了气缸盖热应力和热变形,结果表明,在只有热负荷作用时,气缸盖水孔附近存在着较大拉应力,最大值为90.0MPa;气缸盖最大热变形出现在各缸之间连接处,其值为0.386mm。     

柴油机气缸盖热负荷模拟计算与结构改进

以YZ4105QF柴油机热负荷为研究对象,利用热电偶测试技术,测量了标定工况下YZ4105柴油机气缸盖温度。在此基础上,利用Pro／E三维造型软件建立了气缸盖的三维实体模型,确定了相应的换热边界条件;利用大型有限元分析软件ANSYS计算分析了气缸盖的温度场和热变形,并对气缸盖的结构提出了改进措施。     

大功率机车柴油机气缸盖热负荷研究

对R16V280ZJ型柴油机额定工况和部分负荷工况气缸盖底板的温度分布进行了试验研究,并对气缸盖进行了额定工况下温度场、热流量场、热变形和热应力的有限元分析。结果表明,温度场计算结果与试验结果基本吻合,排气门过桥处存在较大的热负荷。     

发动机缸盖跳跃量测量与气缸盖垫片密封性能分析

发动机的最大缸盖跳跃量是影响气缸盖垫片密封性能的关键参数。为此,提出一种在全负荷耐久、冷起动和热冲击工况下最大缸盖跳跃量的实测方法,用于分析气缸盖垫片密封系统的密封性能,以检验气缸盖垫片设计的合理性,为气缸盖垫片的设计提供更加准确可靠的依据。     

四冲程柴油机气缸盖热负荷的测试与电算分析

本文应用高温应变电测技术和热电偶测温技术,在四冲程强载机工作状态下,测量了CuCrMo。合金铸铁气缸盖火焰面、气道内壁等处的温度和应力。然后对热负荷及灵敏度进行了电算分析。综合测试与电子计算机分析结果,对气缸盖的热负荷可靠性和进一步强化该机提出了结构改进方案,并已应用于生产。     

双燃料发动机气缸盖设计

气缸盖是发动机的重要零部件之一,它不仅承载着燃烧室内的热负荷和机械负荷,也是结构最复杂、最紧凑的零部件之一。在设计某双燃料发动机气缸盖中,通过改进柴油机气缸盖内部结构从而使其机械强度得到提高,同时其热应力也得到有效减小,结构上设计了具有文丘里效应的天然气进气道,保证天然气快速的进入燃烧室。     

新135柴油机气缸盖热负荷的研究

本文在采用普通热电偶和贯穿式热电偶对新135柴油机气缸盖温度分布进行详细测量的基础上,分析了主要结构因素和运转因素对气缸盖温度分布的影响,对其热负荷进行了分析和评定,明确影响局部热流量的主要因素,得出热流量公式q∝(G_T/A_P)~a(γ_O/γ_K)~b及其指数值α=0.8,b=0.26。还分析了冷却水侧面壁温度对气缸盖传热的影响。在柴油机突加突卸负荷时,测量气缸盖的温度变化,并在此基础上,进行了热应力计算和气缸盖低频热疲劳的基本估计。     

6130柴油机气缸盖强度的三维有限元分析

作者采用相当精确的有限元计算模型,用 ADINA 程序对6130柴油机气缸盖的强度进行了分析计算。分别计算了单纯机械载荷及热-机械载荷作用时的应力状态,从而看出负荷对气缸盖的应力状态有重大影响。并进而查明了该气缸盖承载的潜力,为产品改进提供了依据。     

柴油机气缸盖热负荷实例分析与优化

某欧VI高功率柴油机在耐久试验中气缸盖排气门鼻梁区中间位置出现开裂故障,针对故障对气缸盖和水套进行流固耦合(fluid-structure interaction,FSI)分析、对气缸盖进行热机耦合应力分析,以分析作为基础对水套、鼻梁区开槽减薄厚度2个方面进行优化改进。结果表明:缸盖热负荷改进效果明显,未再出现开裂问题,优化方案可以为气缸盖设计优化提供参考。     

水冷气缸盖的设计及其与机体的连接

四冲程柴油机气缸盖的多种作用相应地造成了它的结构的复杂性。在气缸盖这个零件内,高的机械负荷与热负荷合成的应力所造成的复杂性使得气缸盖成为最可能有问题的零件之一。根据典型气缸盖的破损,将分成两种不同性质的问题来讨论。燃烧底板的厚度由传入冷却水的热量及火焰表面与冷却表面的温度来决定。热负荷越大,底板就应做得越薄,因之要加支撑才能承受更大的燃气力。用气缸盖螺钉栓在一起的几个零件可用既有并联又有串联布置的弹性系统来代表。本文用计算法和试验法得到的有关零件的柔度(Flexibility)来研究气缸盖垫片的安全系数和气缸盖螺钉交变应力的安全系数。用典型实例论证了控制安全系数的可能性及控制安全系数的限度以及怎样用设计的方法加强气缸盖螺钉的措施。     

流入汽油机气缸盖的热量分布

1.前言在内燃机设计中,当考虑各部零件的热应力、热疲劳等热负荷时,了解燃烧气体传给燃烧室壁面(气缸盖、活塞、气缸套)的热量及其分布情况是很重要的。燃烧气体传给气缸盖的热量,可由测定气缸盖内壁表面的温度变化来求出。本报告是前次报告(1)的继续,是在改变点火提前角的条件下,对气缸盖内壁表面的温度变化及流入热量分布进行的试验。     

柴油机过渡工况下气缸盖非稳定热负荷的试验研究与分析

本文主要研究柴油机过渡工况下气缸盖非稳定热负荷的测试技术,以便为有限元计算非稳定温度场和准稳态热应力场提供真实、可信的边界条件;为判断和评价气缸盖可靠性,为气缸盖及其他受热零部件的疲劳寿命提供实机温度、应力测试依据。试验是在一台S195型柴油机上进行的。本文着重考察最恶劣而又典型的起动和停机工况。在对发动机零部件无损条件下,用高温电阻应变片和露头型铠装热电偶测取该机气缸盖的温度历程,并在材料应力发生最大变化的区域中测取最危险点上的应变曲线。由应变实测历程发现柴油机受热零部件在突加工况下将出现应力峰值。文中所提出的方法,可满足柴油机设计、生产及使用部门的需要。由实测的温度扬可反求气缸内传热第三类边界条件,它比较真实地反映气缸盖所处复杂环境中的边界条件,与实测值能较好的吻合,从而为非稳定热负荷的理论计算提供了可靠的保证。     

气缸盖火力面热负荷改善及结构改进设计研究

使用CFD计算软件对气缸盖进行了流场(速度场和温度场)分析,并根据测温试验结果对壁面边界条件进行了修正,根据分析结果,对火力面和冷却水腔进行了结构改进设计,使得气缸盖火力面热负荷大幅降底,改善效果明显。     

柴油机气缸盖热负荷的探讨

本文通过测量气缸盖温度,找出气缸盖与气门间的“鼻梁”区域的最大热负荷处。在此基础上,进行了传热分析。改变了以往仅用单相对流换热来分析水冷面换热的观点,着重用沸腾换热的机理分析柴油机气缸盖冷却。找出了“鼻梁”处热裂的原因之一是由于水垢及水流不畅,并从实际发动机中得到证实。     

单体式气缸盖结构强度有限元分析

目前单体式气缸盖在大功率柴油机中得到广泛使用,我国在这方面的研究还不多,为此,为了给柴油机单体式气缸盖的设计提供数据参考,本文利用有限元法,对国外某柴油机单体式气缸盖在机械负荷及热固耦合下进行强度分析,得到在不同工况下的应力分布规律。     

单体式气缸盖结构强度有限元分析

目前单体式气缸盖在大功率柴油机中得到广泛使用,我国在这方面的研究还不多,为此,为了给柴油机单体式气缸盖的设计提供数据参考,本文利用有限元法,对国外某柴油机单体式气缸盖在机械负荷及热固耦合下进行强度分析,得到在不同工况下的应力分布规律.     

过渡工况下风冷内燃机气缸盖温度的变化规律

在起动、突加和突减三种最苛刻的过渡工况下，对一台小型风冷内燃机气缸盖的非稳态温度进行了测量。试验分析了过渡工况下风冷内燃机气缸盖温度的变化规律，以便为有限元计算非稳态温度场提供真实的边界条件，并为进一步考察非稳态热负荷状况提供依据。     

某三缸汽油机气缸盖三维有限元分析

以某三缸汽油机气缸盖为研究对象,通过建立了的气缸盖、机体、气缸垫等零件三维有限元组合模型,使用有限元分析软件ANSYS,在考虑各组件接触关系的基础上,对该气缸盖在预紧工况及爆发工况时(加载温度场)分别进行了三维有限元计算分析。计算结果显示:在预紧工况,该气缸盖变形主要由螺栓拧紧产生;在爆发工况,最高燃烧压力对该汽油机气缸盖应力、变形影响不大;在热负荷作用下,该气缸盖某些区域相对预紧工况应力变化较大,易发生低频疲劳失效。     

195-2型柴油机的热负荷研究

本文全面介绍了195-2型柴油机受热零件活塞、气缸盖、气缸套、气门等温度的测量及其对热负荷分析评定的结果。在此基础上阐明了气缸盖产生裂纹及镶块开裂松脱的原因,并提出了解决的具体措施。