降低柴油机排气烟度的措施

柴油机排出的废气是大气污染的主要来源,随着我国柴油机拥有量的迅速增加,其废气对环境的污染已不容忽视。 燃油不完全燃烧和机油参与燃烧都会产生黑烟,随着机械零部件磨损、失调、堵塞的增加,排气烟度值亦增大。笔者根据多年的检测、调整和修理实践总结出如下几项调整柴油机技术,以改善排气烟度。 1.调整气门间隙 柴油机配气机构各运动件的磨损,或气门间隙调整螺丝锁帽松动,都将使气门间隙发生变化,从而影响气门的开闭时刻,即配气相位。由于进气不足,排气不净,造成排气冒黑烟。因此,必须按照各型号柴油机保养周期检查,并进行气门间隙的调整。为了弥补由于磨损造成配气相位的变化,可适当将气门间隙调小些,以气门不撞击活塞顶部为准。如果气门间隙已调到了极限值,而配气相位仍未得到足够改善,则应更换凸轮轴。     

基于Hilbert-Huang变换的往复发动机气门间隙故障诊断方法研究

配气机构是发动机的重要组成部分,若发生故障将会使发动机工作性能大大下降,采用Hilbert-Huang变换的方法对发动机振动信号进行处理。通过计算信号的Hilbert谱、Hilbert边际谱和Hilbert边际能量谱,分析气门间隙变大及变小故障在各种图谱中的表现,证明了HHT方法在气门间隙故障诊断中的有效性。     

发动机气门摇臂断裂原因的检查分析

上柴６１３５发动机在使用中出现的故障,有一些与配气机构有关。一台厦门工程机械厂生产的ＺＬ５０装载机,其动力为上柴６１３５Ｋ－９ａ发动机,因气门座圈掉入燃烧室,将活塞打坏。更换了全部活塞和气门座圈后却产生了新故障,即工作４ｈ左右就有一个或多个气门摇臂断裂。工作中未听到有明显的异响。为排除该故障,进行了３次修理,但问题依然存在,现象相同,仅工作时间延长了１ｈ左右,排查过程如下： ｌ．调整气门间隙 检查、调整气门间隙,将其加大,使进气门间隙至０．３５ ｍｍ,排气门间隙至０．４０ ｍｍ。调整后故障仍未排除。…     

某船用柴油机气门断裂故障浅析

针对某船用柴油机在海上作业时出现的气门断裂故障,对配气机构进行运动学、动力学的CAE分析计算,对气门活塞间隙进行校核,最终确定气门断裂的主要原因是摇臂轴部件无球头垫块进行结构补偿,同时气门桥运动时无导向,在实际工作过程中会发生偶然的气门不同步导致配气机构运动紊乱现象。采取增加摇臂轴部件球头垫块结构,增加气门桥组件导向杆结构两项措施后,杜绝了偶发性的气门不同步运动情况,通过了台架500h可靠性试验验证和市场小批20台实际工况验证,整改有效。经验总结是对于中低速、大缸径的四气门发动机,需采用球头垫块进行摇臂滑移量补偿,同时采用导向杆气门桥结构以避免气门工作不同步带来的异常故障。     

基于Teager算子的内燃机气门间隙异常故障诊断方法

为了探究气门间隙异常故障的诊断方法,分别通过仿真模拟与实验探究,运用ADAMS软件对配气系统核心部件进行建模,对不同气门间隙下部件的动力学行为进行模拟,探究故障机理和故障敏感特征。基于Teager能量算子,探究实际机组振动信号中气门间隙异常故障敏感特征的精确提取方法。在一台TBD234柴油机中模拟该故障,采集缸盖振动信号。结果表明,随间隙增大开启冲击相位推迟、关闭相位提前,峰值能量增大,验证了故障特征的敏感性和故障诊断方法的有效性。     

基于ANSYS的气门力学特性分析

通过对发动机常用配气机构进行动力学特性分析,得出气门的运转情况下的载荷情况,然后以排气门为分析对象, 建立气门-气门座受力简化模型.最后通过应用ANSYS软件,对该模型进行分析计算,得出气门在最大载荷情况下的应力和变形情况等。     

顶置凸轮配气机构多体动力学研究

通过建立配气机构排气门的刚一柔耦合模型,分析了排气门的位移、速度、加速度,得到了气门的运动规律以及气门弹簧力和气门与气门座之间的碰撞力的变化规律。     

发动机气门推杆弯曲故障的排除

我公司有台１２Ｖ１３５ＪＺＤ柴油机入厂二保时,发现其排气门推杆严重弯曲变形。更换了弯曲的气门推杆,重新调整气门间隙后,盘车时发现,Ⅲ、Ⅳ缸排气门间隙变化量达到１ｍｍ左右。因此,我们决定对进、排气机构进行彻底检查。通过检查,发现排气门的气门杆尾端凹槽处轴向磨损１～３ｍｍ,特别是Ⅲ、Ⅳ缸排气门的最为严重,检查凸轮轴、挺柱均无问题。更换排气门及气门油封后,重调气门间隙,再盘车检查,发现排气门推杆又出现弯曲现象。我们又彻底对配气正时机构进行检查,仍然没有发现问题。最后检查排气门,发现排气门在开启时,气门…     

维护柴油机时易被忽视的环节

(1)对气门间隙长时间不调整。发动机使用时间较长,配气机构零部件的磨损,必然导致气门间隙过大,造成进气不足,排气不净;所以,气门间隙应定期检查调整,不能怕麻烦、图省事。     

考虑配气机构冲击的气缸盖结构动力学仿真分析

配气机构的冲击作用会对柴油机气缸盖的应力场分布产生较大的影响。首先建立了某柴油机配气机构的多体动力学仿真模型,获得气门底座对于气缸盖的气门座圈的循环冲击载荷。在此基础上,综合考虑热应力及循环机械应力和冲击压力作用,对含气缸盖、机体、冷却水套等的组合结构模型进行瞬态动力学响应分析,对比分析了配气机构循环冲击对气缸盖的结构强度的影响大小。结果表明:相比于恒定等效的配气底座冲击作用力的加载,采用瞬态动力学并考虑变化配气机构底座冲击作用影响下得到的气缸盖应力场分布,气缸盖进排气门座圈处的应力值明显增加,应力值增幅可达到10%左右;火力面处的应力值也会增加,局部应力增幅可以达到30 MPa;同时,气缸盖的整体应力场也出现了不同程度的增加。     

基于ANSYS的气门动力学分析

采用单自由度的质量-弹簧振动模型对配气机构进行动力学特性分析,以排气门为分析对象,得出气门落座时的冲击载荷的曲线。应用ANSYS有限元分析工具,对该模型进行分析计算,得出气门在最大冲击载荷情况下的应力和变形情况等。结果表明,气门在承受最大落座冲击力时,在与气门座接触的气门锥面处有最大的应力,具有明显的应力集中现象。     

某高速柴油机配气机构动力学仿真分析

本文采用AVL EXCITE Timing Drive软件对某高速柴油机新设计的配气机构建立单阀系模型,评价凸轮型线和配气机构各零件的动力学表现。通过气门升程丰满系数,凸轮与挺柱的最大接触应力和润滑效果、气门落座时是否出现反跳、气门弹簧是否出现并圈来评价进、排气凸轮型线设计的合理性,验证此配气机构设计的可靠性。     

考虑发动机系统耦合振动影响的配气机构动力学分析

配气机构的动力学性能研究是发动机开发的重要组成部分。为研究发动机系统耦合振动对配气机构动力学性能的影响,基于运动机构的振动响应分析方法,建立了配气机构、活塞、连杆、曲轴和机体的发动机耦合振动分析模型,计算了配气机构的动力学性能参数。通过与配气机构单体分析模型的结果进行对比分析,明确了发动机零部件弹性振动对凸轮-挺柱接触应力、凸轮轴扭转及弯曲振动、气门开启及落座过程中的振动冲击、气门落座后的残余振动、气门弹簧颤振的影响机理。     

气门间隙快速准确调整的方法

发动机气门间隙过小或没有间隙，会使气门关闭不严而漏气，严重时发动机不能启动：间隙过大不仅配气机构产生异响，而且气门开启行程和开启持续角度也会减小，导致排气不彻底，进气不充分，发动机功率下降。较先进的发动机气门挺杆采用液压技术，可自动调整，但多数发动机还需人工调整。气门间隙的检查与调整必须在气门完全关闭的状态下进行。     

神经网络在航空活塞发动机排气门故障预测中的应用

针对航空活塞发动机排气门卡阻故障,经过对故障机理的分析,提出了一种利用神经网络对排气门导套与气门杆的配合间障进行预测,以间接预测排气门卡阻故障的方法。将影响排气门积垢速率的因素设定合理的特征值,以这些特征值和发动工作时间作为输入向量,配合间隙作为输出向量,分别建立了GRNN神经网络和BP神经网络预测模型。预测实例表明,GRNN神经网络预测模型具有较高的预测精度、稳定的网络以及较快的收敛速度,预测性能优于BP神经网络模型,预测结果可作为评估排气门卡阻故障发生概率的有效依据。     

配缸间隙对发动机机体振动噪声影响研究

分析活塞配缸间隙对活塞2阶运动的影响,优化活塞动力学特性,对于发动机减振降噪具有重要意义。以非道路4缸高压共轨柴油机为研究对象,建立了活塞动力学计算模型及整机多体动力学计算模型,进行了配缸间隙对活塞动力学与发动机机体振动噪声影响的仿真分析;对机体和曲轴进行模态试验,验证了有限元模型的准确性。通过整机的仿真分析,结果表明:配缸间隙增大后,摩擦平均有效压力依次减小;活塞敲击力先小幅减少,然后急剧增大,最后趋于稳定。在主推力侧,不同配缸间隙计算方案均在2阶谐次下出现最大振动峰值;在次推力侧,振动在800～3 000 Hz频段内差异比较明显,在2 000～3 000 Hz频段内差异尤为显著。机体噪声的1/3倍频程分析显示不同配缸间隙计算方案在中心频率500Hz时出现最大声功率级。     

摩托车CG发动机双凸轮配气机构设计与分析

摩托车CG发动机采用单一凸轮控制进排气过程,已不能满足市场对性能与排放的要求.本研究基于原凸轮轴下置式配气机构,修改下摇臂与凸轮轴向接触宽度,把原单凸轮分开为进排气双凸轮.采用气门分段加速度函数法重新设计进排气凸轮和气门配气相位,对新设计凸轮进行运动学和动力学计算分析,保证新设计双凸轮配气机构具有良好的可靠性.实验研究...     

发动机气门积碳问题的解决方法研究

在阐述某型发动机滑行熄火问题的基础上,把一台故障发动机机更换到一台正常的整车上,各项参数调整到出厂状态,按正常行驶状态进行故障再现测试,分析故障源头,提出对策方案,并对方案进行实车验证。结果显示,该问题的主要原因是由于气门导管在设计时露出排气道过长、燃烧后的高温废气排出时冲刷气门导管,导管受热后膨胀,使气门与气门导管配合间隙变大从而导致气门导管刮积碳能力下降。同时又因发动机在低速或者在低温环境下容易有积碳、燃油添加剂燃烧后产生的金属颗粒附着在气门杆上,部分又进入气门与导管之间的间隙内,导致排气门回位不良,有卡滞现象。排气门卡滞后,整车滑行时（发动机不加油门）排气门关闭不严而发生漏气,致使发动机在整车滑行时熄火。利用铝合金与粉末冶金材料的导热能力的差异、巧妙运用增加缸盖上的气门导管包铝的方式来降低导管裸露的长度,从而减少气门导管的热膨胀量。经实车验证得知,该方案能明显减少热膨胀、提高导管的清除积碳的能力,气门杆部积碳附着量,积碳附着量平均减少90%以上,尤其在低温地区效果极为明显。     

发动机配气机构动力学分析

建立了配气机构单自由度动力学模型，并用N次谐波凸轮法拟合了凸轮升程，采用龙格-库塔求解动力学微分方程，并进行了实例验证，得到了某型号配气机构气门的升程、速度、加速度，计算结果表明该机构运行良好，没有出现传动链脱离和气门落座反跳现象。     

发动机气门弹簧动态应力仿真与试验分析

以某类气门弹簧为研究对象,分别建立了其三维几何模型和有限元模型。依据某型四缸汽车发动机配气机构数模,利用AVL EXCITE TIMING DRIVE建立其单阀系配气机构的动力学模型,对该模型进行仿真分析,检验了气门弹簧设计的合理性。基于动力学模型仿真结果,对气门弹簧有限元模型进行动态应力仿真分析,检验建立的动力学模型的准确性。并通过动态应变试验分析,用试验测得的应力值对动态仿真模型进行了验证。结果表明:该气门弹簧符合设计要求,仿真和试验所得的应力曲线基本吻合,所建立仿真模型具有一定的可行性。