钢顶铝裙活塞裙部裂损的预防措施和检测方法

阐述了钢顶铝裙活塞因材质、结构缺陷造成活塞破损的危害.对其破损原因进行了分析.探讨了用超声波技术对运用机车柴油机钢顶铝裙活塞裙部裂损进行提前预防的措施和方法.     

240/275系列柴油机新结构钢顶铝裙活塞的研制

铁路提速、重载后,240／275系列柴油机钢顶铝裙组合活塞出现了裙裂损、环槽磨损过快等严重质量问题。为提高该活塞的寿命,通过一系列研究和试验,查明活塞失效的主要原因是由于活塞结构不舍理局部应力集中而导致严重的活塞裙疲劳破坏。同时还给出了活塞环槽磨损过快的四个主要因素。通过结合仿真分析的一系列试验,设计了一种新结构活塞。目前,大量的新结构活塞已经安全运行60万km以上。     

采用异形活塞销孔解决大型组合活塞裙部裂损问题的探讨

活塞承受的负荷不断提升，活塞销座设计不合理，销孔正应力分布不均匀，销孔内侧上方区域应力远高于外侧应力以及加工和装配中存在的质量问题是柴油机钢顶铝裙组合活塞裙部裂损的主要原因。采用异形销孔设计将是改变活塞内侧应力集中，提高裙部结构的安全系数，减少活塞裙部裂损的有效方法。     

钢顶铝裙活塞在东风4B型机车上的运用分析

介绍钢顶铝裙活塞在东风4B型机车上的运用情况,并对暴露出的问题进行了分析,指出使用改进型钢顶铝裙活塞及采取其它措施的必要性和迫切性.     

钢顶组合活塞失效机理研究

针对钢顶组合活塞的结构型式、特点、损坏型式及原因等方面进行了探讨,分析了钢顶组合活塞的活塞环槽、活塞顶、活塞裙的失效机理.提出了钢顶组合活塞设计时应采取的措施,如适宜的冷却方式、表面处理方法,改进结构参数,合理选择各部分配合间隙.     

复合隔热组合活塞结构设计及优化

提出一种采用空气和隔热衬垫复合隔热的钢顶铝裙活塞,其中活塞顶、隔热衬垫和铝裙通过4个对称螺栓连接.为了解该活塞结构特性,开展组合活塞热边界分析,并进行活塞温度场仿真与试验测试对比,揭示空气隔热腔及隔热衬垫对整体活塞温度场的影响.结果表明:经活塞环槽区输出的热流减小约为20%,后续进行组合活塞机械应力及接触面压对比分析,验证了仿真模型的有效性.在此基础上进一步开展活塞热机应力分析,针对隔热衬垫与活塞顶接触面应力状态较差的部位,通过组合活塞结构匹配优化降低了结构应力幅值、改善了应力分布,其中应力幅值降低约为50%,据此最终完成复合隔热组合活塞设计.     

镶防胀钢片AI—Fin活塞

近代内燃机在寿命、油耗、噪声、排放等方面的要求日益提高,因此相应要求强化活塞顶环槽、减小活塞裙部配缸间隙。顶环槽镶奥氏体铸铁耐磨圈,环槽耐磨性比普通活塞提高两倍以上,裙部镶防胀钢片,活塞配缸间隙比一般单金属整裙活塞减小50％。由于活塞本体铝合金与普通活塞相同,因此这种活塞的铸造工艺以及刀具的要求与普通活塞大体相同。在国外大批量生产的条件下,普通单金属整裙活塞成本若为1。则Al-Fin活塞为1.5,裙部镶防胀钢片Al—Fin活塞为1.8。与过共晶活塞比较,在缸径大于Φ80 m m的情况下,镶防胀钢片Al-Fin活塞的优越性是明显的。作者所在单位近年配合国内柴油机更新换代,研制和生产了R100、R100Z和SF98等五种机型柴油机镶防服钢片Al-Fin活塞,某中R100活塞进行了2000小时全速全负荷和1000小时循环负荷耐久试验、500小时热冲击试验和防卡死热拉伤试验,并已投入小批生产。本文仅就这种活塞的一些基本特点进行讨论。     

钢顶铝裙组合活塞体的三维光弹性应力分析

本采用三维光弹性应力分析技术，对某大功率机车柴油机钢顶铝裙组合活塞体在两种载荷作用下的应力分布进行了试验研究，保持模型与原形尺寸相同，得出定量分析结果，绘出裙部易发生应力集中部位的应力值曲线图。分析结果为进一步改进钢顶铝裙组合活塞体局部薄弱环节的结构设计提供了可靠的试验依据。     

活塞设计对燃油经济性的重要影响

<正> 对活塞结构精心设计和最新的生产工艺能大大地降低柴油机的燃油消耗率。活塞在许多方面对柴油机的发展起着重要的作用,其中主要有加强型凹腔燃烧室(图1)、高置活塞顶环、活塞顶绝热和减少活塞裙摩擦等。     

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...     

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。     

铝活塞机械加工中的质量控制

活塞在使用过程中,常发生气缸窜气、窜油、拉缸和环岸断裂现象,其原因与活塞在机械加工中的质量控制有密切关系,具体应注意解决加工活塞头部、裙部、销孔等时,与设备不协调所应起的误差。     

4L132柴油机活塞设计及强度分析

伴随着现代柴油机的高强化发展需求,提高最大爆发压力是强化柴油机的一种措施。随着柴油机的最大爆发压力越来越大,结构要求越紧凑,作为柴油机重要零部件的活塞从结构设计到材料上都有新的发展。本文对4L132柴油机活塞的材料、头部、销部、裙部分别进行设计,并对该活塞强度计算验证,从而为强化柴油机活塞部分提供相关的理论依据。     

活塞裙部型线研究

现代高速、高性能发动机上,活塞裙部是活塞设计中特别重要的部位。裙部形状和表面粗糙度影响着活塞裙部流体动力润滑状态（动态油膜的形成与保持）,直接影响到发动机的性能。本文在了解活塞裙部动力润滑理论及内燃机动力学的基础上,通过调试活塞裙部流体动力润滑计算Fortran源程序检验程序的正确性,并掌握活塞裙部型线设计的基本方法。     

汽车发动机活塞裙部外形型线的计算机辅助设计与优化

探讨了汽车发动机活塞裙部外形型线的设计理论和方法,通过Pro/E软件的精确造型技术建立活塞的精确三维几何模型,利用ANSYS有限元分析软件计算分析了活塞热态变形。然后根据热态变形分析结果,对活塞裙部外形型线进行设计与优化,获得了相应的型线参数和数据,并经过反复试验后投入实际生产。实践结果表明,裙部外形型线设计合理,活塞具有较好的工作性能,活塞裙部与气缸之间贴合良好,无拉缸、敲缸,以及明显擦伤和磨损等现象发生。该设计方法应用效果明显,工程实用价值较高。     

UG规律曲线函数在活塞精确建模中的应用

利用UG软件的规律曲线函数对活塞进行精确建模,在软件中形成活塞裙部的三维等高线图;分析活塞裙面的微观形态,进而对外圆型线进行优化;并对活塞的接触模式进行初步判断。从而优化活塞设计。     

高强度柴油机活塞温度与应力场有限元分析及其结构改进

结合柴油机活塞发展现状,针对某型号高强度柴油机,利用SolidWorks建立该柴油机活塞的三维模型,并用ANSYS对活塞进行有限元分析,讨论活塞在高温环境、最高燃烧压力或最大侧向力作用下的温度场、应力分布和变形情况*分析结果表明,活塞主要承受热应力和热变形,最大耦合应力在油道顶部,约270 MPa,最大变形出现在活塞顶部边缘,变形量约0.08%,变形随活塞高度降低而减小,在裙部略有上升*活塞头部在销孔方向上热变形大于耦合变形,两者差值随活塞头部高度降低而减小*活塞在垂直于销孔轴线方向上的耦合变形总体上大于平行于销孔方向的耦合变形。同时,燃烧室喉口、环槽和销座处应力集中明显,针对上述薄弱区域进行结构改进,发现改进后应力值均显著降低,这些结构改进对高强度柴油机活塞设计开发具有重要指导意义。     

锻钢结构活塞的研究开发

介绍一种新型锻钢结构活塞，该活塞头部与裙部分别锻造，通过摩擦焊接方式形成一个整体。经三维有限元分析和试验验证，整体钢活塞与传统铝活塞相比，不仅具有更高的可靠性，同时对降低发动机机油耗、减少漏气量等方面均具有明显效果。     

16V280ZJA型柴油机组合活塞结构改进

在分析一段时间内DF11和DF8B型机车柴油机组合活塞裙部裂纹原因的基础上,对280活塞结构做了分步改进设计,并进行了光弹性试验和有限元分析验证。60万km运用证明,280活塞结构改进是成功的。提出了进一步提高280活塞性能的建议。