柴油机活塞设计分析及强度校核研究

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和材料上都有新的发展.本文对4L132柴油机的活塞从材料、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理论依据.     

6125柴油机活塞组设计

6125废气涡轮增压柴油机缸径125mm,行程155mm,额定转速2200r/min,单缸功率34kW,最大爆发压力11275kPa(115kgf/cm~2),活塞的比负荷为0.28kW/cm~2,上述参数表明活塞组的热负荷及作用在柴油机零件上的机械负荷均较严重。本文介绍6125柴油机活塞组的结构特点,论述其设计原则及实践结果。     

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。     

BFL413F柴油机活塞结构特点与分析

通过1000h试验证明风冷柴油机活塞能很好适应高压、高温、高速的恶劣条件下可靠工作,由于风冷柴油机活塞采用了共晶硅铝合金材料,提高了强度、感轻了重量、感小了机械负荷,顶部采用阳极氧化处理,使顶部接受热量少,而又耐腐蚀。裙部石墨处理,使活塞有良好散热能力,活塞有较合理的几何形状和活塞外形,使其与气缸有较小的配合间隙,保证柴油机可靠运转、工作平稳、噪音小,而且采用内冷油腔,强制供油振荡冷却活塞,第一环槽镶圈后提高了耐磨性从而延长了使用寿命。     

柴油机活塞烧熔和开裂分析

活塞的烧熔和开裂是柴油机零件损坏的主要形式之一。指出这二种损坏是因热疲劳、机械疲劳的结果；损坏的具体原因有：设计、材料、保养、修理等因素；并提出了预防活塞烧熔和开裂的技术措施。     

柴油机活塞组前景展望

柴油机活塞组前景展望［美］ＰｅｔｅｒＭｕｌｌｉｎｓ在对柴油机排气管进行尾气净化处理的同时，人们加强旨在减少废气源中即气缸内有害物质排放的研究发展工作。这给从事活塞组工艺研究的专业人员提出了一些问题。ＡＥＧｏｅｔｚｅ汽车有限公司的现代技术部经理Ｓｉｍｏ...     

中速柴油机活塞的改进

本文阐述了四冲程中速柴油机活塞常规设计中的薄弱环节,提出了为克服这些弱点而采取的结构设计要点分析方法及研制技术。     

柴油机活塞敲击气缸套的分析

柴油机在工作时,活塞不断敲击气缸套。这种现象不仅使噪声增大,导致气缸套穴蚀,而且加速气缸套、活塞及活塞环的磨损。活塞敲击气缸套问题,一般书籍教材中只有定性描述,不易把握问题的实质。本文试图运用力学的基本理论,分析活塞横向运动过程,推导活塞横向运动速度公式。在此基础上,定量分析各种因素对活塞敲击气缸套的影响规律,以更清楚地认识活塞敲击气缸套现象。     

SL4108ZL柴油机活塞结构设计

分析了活塞的工作条件和设计要求,介绍SL4108ZL柴油机活塞的结构特点,结构设计的理论依据和计算方法。通过性能试验证明活塞的设计较为理想,能满足低排放增压柴油机的性能要求。     

中速大功率柴油机活塞设计技术的新发展

介绍了近年来中速大功率柴油机活塞的发展新动态,特别对活塞的新类型-钢顶钢裙组合活塞进行了描述,同时分析了活塞设计技术的发展趋势。     

MAN 9L58/64柴油机活塞顶国产化

介绍了MAN 9L58/64型柴油机活塞顶国产化的情况。     

柴油机活塞二阶运动仿真分析

对柴油机活塞二阶运动进行计算分析,要考虑到活塞、缸套的热变形和安装工况下的变形等多方面的因素。计算了活塞和缸套的温度场及热变形,然后对活塞的二阶运动进行了分析,并对结构进行了评价,为活塞进一步的优化提供了参考。     

X6170ZD-3A柴油机断活塞破缸套问题分析及改进

X6170ZD－3A是新研发的一款大功率闭式循环发电用柴油机,自投放市场以来多次出现活塞从销孔处破裂,气缸套从支承肩处断裂问题。同时,该机型在生产中烟度超出标准要求、呼吸器处窜蓝烟现象较突出,另外燃油消耗率以及排气温度等性能指标也接近技术要求的上限,经常出现难以试车现象,影响生产效率。从活塞的受热面积及机体水腔机构人手,分析X6170ZD－3A柴油机活塞热负荷大的原因,以及缸套、活塞环的冷却情况,寻找问题的根本原因,并结合生产现状提出了改进建议,为尽快解决当前X6170ZD－3A柴油机存在的质量隐患提供一定的参考。     

某型柴油机锻钢活塞开裂故障分析及改进

针对某型柴油机试验过程中活塞燃烧室底部位置出现开裂、穿孔,造成发动机漏气量急剧上升,活塞内腔顶部发黑严重故障,对活塞进行理化分析和FEA分析。分析结果表明:故障的主要原因是活塞内冷油腔结构设计不合理,造成燃烧室底部位置结构强度不够及内冷油腔冷却效果不足。据此提出改进措施,改进后的活塞经FEA分析及台架试验验证:其结构强度得到明显改善,满足使用要求。     

柴油机活塞销座结构技术研究

针对活塞销座必须有足够的承载能力以适应越来越苛刻的工作条件:更高的最高燃烧压力和升功率,在分析销座承载能力影响因素的基础上,从增加销座与销之间接触面积的角度出发,对平行销座的间距优化、楔形或者阶梯形销座的设计进行了阐述。试验结果表明:采用楔形及阶梯形销座的活塞设计行之有效。     

某柴油机活塞型线优化设计过程研究

对某柴油机的活塞型线优化过程做了描述,在CATIA绘图软件中绘制活塞三维模型,通过ANSYS软件中的结构静力学模块计算出活塞的径向刚度矩阵,基于AVL软件的活塞环组动力学(EXC ITE P&R)软件模块对活塞动力学进行了分析,依据分析结果和活塞型线的设计理论,对活塞裙部型线进行了设计改进,优化结果表明:该优化方案有效降低了活塞的拍击噪声、摩擦损失和磨损。     

基于热机耦合的柴油机活塞热应力及疲劳寿命分析

通过建立活塞裙部型线、活塞优化后的燃烧室及内冷油道等的有限元模型,采用PERMAS软件计算了优化后的活塞在标定工况下的温度场和热机耦合应力,分析了活塞的疲劳寿命,并测量了800h热冲击试验后,活塞环槽、活塞外圆尺寸等尺寸和型线的变化情况。结果表明:活塞高温区域主要分布在活塞顶部,最高温度约为301℃,在活塞材料许用范围内;第一环槽的表面平均温度为194℃,低于润滑油结焦温度230℃;增加了20%喷油量时,活塞的表面温度仍可满足设计要求。在活塞受到热机耦合作用时,活塞向主推力面方向倾斜,主推力面受力较大,约为44N/mm2,活塞销座表面最大应力值区域主要分布在后端销孔上侧,约为98N/mm2,应力值均在许用范围内。活塞疲劳寿命最低的部位在活塞燃烧室底部及燃烧室喉口,理论寿命分别为6.9和7.7,800h热冲击试验后,活塞环槽、销孔、活塞环槽底径、活塞外援尺寸等尺寸变化均较小,活塞外圆型线和椭圆型线变化不大,能够满足使用要求。