基于接触分析的气缸盖/气缸套密封性能研究

针对某160型柴油机的单体缸盖-气缸垫-气缸套密封系统,建立了装配体的有限元模型。采用接触分析法,研究了发动机功率提升前后,在预紧加爆压工况下原紧固螺栓对气缸垫密封性能的影响,并对气缸垫密封面的变形状态进行了弹塑性分析,对结构的密封性能进行了评价。结果表明,发动机功率提升后气缸垫发生了塑性屈服,但轴向应力仍均为负值(即压应力),轴向变形量亦均为负值(即压变形),说明提升功率后发动机工作过程中气缸垫仍然密封良好。较以往将气缸密封垫假设为弹性体相比,采用摩擦接触边界条件进行塑性有限元分析,更能体现缸盖与气缸垫接触面的真实应力与变形状态,因此接触分析法是研究缸盖/缸套密封结构的一种较佳途径。     

发动机气缸垫外漏冷却液的机理与试验验证

某发动机在台架冷热冲击试验中多次发生气缸垫外漏冷却液问题,在同步进行的道路试验中也出现同样问题。为查明原因并加以改善,使用有限元方法搭建了发动机整机网格模型,分别将仿真和试验的温度场和冷却液压力流量等作为边界条件,进行了气缸垫密封性能的动态仿真。为验证仿真结果的准确性,使用微型高精度位移传感器进行了预定位置的缸体缸盖间隙测试。结果表明：（1）在瞬态工况过程中,发动机缸体缸盖的间隙大部分时间低于常温停机状态,但在发动机快速进入大负荷而冷却液温度仍在上升时,间隙逐渐拉大并高于常温状态,此工况下发生发动机冷却液渗漏;（2）通过有限元方法建模和仿真计算气缸垫密封线压力,并使用实测温度和气缸垫特性作为边界,计算结果准确,可以有效评定气缸垫的密封性能;（3）首次采用安装小型位移传感器的方法准确测量了发动机动态工况中缸体缸盖的间隙,可以与仿真结合使用,能够准确找到发动机气缸垫外渗漏冷却液的工况和位置,明确了气缸垫外渗漏冷却液的解决方向。（4）发动机气缸垫功能层结构和层数直接影响密封性能,尤其是缸体缸盖间隙变大工况的密封性能。     

气缸密封性能的非线性接触分析

针对某高功率密度柴油机的气缸盖-气缸垫-气缸套-机体密封系统,建立装配体的有限元三维模型。采用非线性接触分析法,研究发动机功率密度提升后,在预紧工况下气缸垫参数设置对气缸密封仿真计算的影响,对气缸垫密封面的接触应力进行有限元分析,对结构的密封性能通过静态面压试验进行评价。结果表明:采用非线性接触边界条件进行有限元分析,更能体现气缸盖、气缸垫与机体接触面的真实应力,因此非线性接触分析法是研究气缸密封的一种有效途径。     

发动机气缸垫烧损原因及鉴别方法

为防止漏气、漏水,在发动机气缸盖与气缸体接合面之间装有气缸垫。如果气缸垫烧损,缸盖与缸体之间失去密封作用,即会出现漏水、漏气现象,同时也会使发动机运转不平稳、功率下降和燃油消耗过多等后果,造成发动机无法正常工作。     

柔性石墨气缸密封垫通过技术鉴定

浙江慈溪密封材料厂与机械工业部上海内燃机研究所合作,自1983年起将膨胀石墨这种新型密封材料用来作为内燃机气缸垫,开展了试验研究,旨在解决现行气缸垫密封性能差,使用寿命短的问题。为了使这种材料能用于内燃机气缸的密封,首先研制成由薄金属板与柔性石墨组成的复合板,其主要技术指标如右表: 由柔性石墨复合板材冲制成的解放、东风及上海牌等车型的发动机气缸垫,经过台     

发动机缸盖底面平面度加工工艺改进

缸盖底面平面度是发动机缸盖总成的一项重要参数,因其与燃烧室、水油道与缸体的密封装配密切相关,底面平面度的好坏,直接影响发动机的密封性能。缸盖底面平面度超差可能会造成发动机气缸密封不严漏水、漏气、漏油,严重时冲坏气缸垫,导致发动机水油道贯通、油水混合,故底面平面度的加工工艺设计也越来越受重视。     

柴油发动机密封性能的研究

以WD615柴油发动机为例,针对柴油发动机缸垫结构,利用有限元法对柴油发动机气缸垫的密封性能的可靠性进行分析和研究。通过ANSYS Workbench平台,模拟了气缸垫、缸体、缸盖和螺栓的装配体在工况下的密封情况,计算气缸垫与缸体、缸盖的密封接触压力,并根据计算结果分析其在关键部位的密封的可靠性,总结并提出相应的解决方法。测试结果和有限元分析计算结果一致,说明了优化设计方案能有效地提升发动机的密封性能及特点,该试验方法具有重要的工程指导和应用价值。     

基于瞬态过程的发动机气缸垫密封性研究

某发动机在冷热冲击试验中多次发生了气缸垫漏机油问题,而全速全负荷试验未发生该问题。为查明原因,对稳态及瞬态工况下气缸垫密封进行对比分析,并研究不同瞬态工况冷却液温度控制对缸垫密封性能的影响。分析结果表明,稳态工况下气缸垫满足密封要求,而冷热冲击工况中排气侧后端密封压力较小,其发生在转速及冷却液温度快速上升阶段,与试验现象高度一致。而减小冷却液温度上升速率可显著提高密封压力。     

发动机气缸垫使用注意事项

气缸垫是发动机气缸盖和气缸体之间的密封件。只有具备良好性能的气缸垫，才能防止漏气和漏水，保证发动机工作时的正常运转。由于其受到冷却水锈蚀、润滑油腐蚀、高温高压燃烧气体的冲击和拆装操作时的可能不慎等因素影响，很容易造成烧蚀和损坏，影响发动机动力的发挥。有些气缸垫寿命极短，根本使用不到中修期（一般中修时，才观其质量决定是否更换）。为延长气缸垫的使用寿命，在维修和使用过程中，应注意以下事项：（l）安装气缸垫时，确保气缸势质量良好。对于气缸垫质量的检验，用目视法可直接看出。好的气缸垫厚薄均匀、平整，孔眼…     

面压试验法及其在气缸垫开发中的应用

面压试验法广泛应用于气缸垫的设计、试制以及批量生产阶段,通过面压试验可以定性定量分析发动机气缸垫的密封状况,针对出现的问题如局部面压不足,密封筋断裂等予以改进,延长发动机的寿命,提高发动机的可靠性和稳定性。试验用面压纸通常有两种,一种是可定量测量的胶片面压纸,一种是可定性判断的无碳复写纸做的面压纸。目前业内多采用无碳复写纸做的面压纸进行试验,根据颜色的浓淡进行判断,成本低廉易于操作,但不能提取数值做定量分析,所以建议只在气缸垫批产后抽检时使用：而在气缸垫研发阶段建议用定量测量面压纸,虽然成本较高,但可以提高颜色浓度的分析精度,可以在电脑上实现压力的可视化及数据分析,还可以与以往数据进行比较,对样件进行更加精密、多方面的数据分析。     

发动机气缸盖泄漏检测方法的改进

在工程机械发动机的修理工作中,气缸盖泄漏的检测很重要。现以小松D375型推土机所用柴油机为例,介绍改进前、后的气缸盖泄漏检测方法如下。 1.早期的检测方法及其弊端 小松D375型推土机所用柴油机,其气缸盖为单体式气缸盖。对缸盖的检测工具是根据该缸气缸垫的模式设计的;加工了一个如图1所示的气缸盖底板,因为要用气缸垫进行密封,为保证密封效果,要求所加工的气缸盖底板的平面精度高;原气缸垫在检测时     

工程机械几种零件的修理技巧

1.发动机缸盖变形的修理 我公司两台日本川崎KLD85Z型装载机,其发动机缸盖由于长期工作在高温、高压、热负荷和交变载荷下而发生翘曲变形,气缸垫从水道口处冲坏,造成燃烧室压力下降、发动机动力不足和散热器加水口往外冒水。连续换过两次气缸垫,各使     

基于有限元分析的汽油发动机密封性能多物理场耦合研究

以某典型汽油发动机的气缸盖、气缸垫及气缸体组合结构为例,基于ANSYS Workbench平台全面模拟汽油发动机的工作状况,对其进行流体场、瞬态温度场以及瞬态结构场的多物理场耦合分析,获得汽油发动机冷却液速度、组合结构温度和应力、气缸垫变形,并探讨热载荷、机械载荷对汽油发动机密封性能的影响。结果表明,发动机组合结构在热载荷、机械载荷的共同作用下,发动机燃烧室所承受的等效应力较大且其变化较明显,气缸垫缸口处压纹变形也较明显,可通过调整燃烧室的水套结构、冷却液流速来降低等效应力,以及调整气缸垫的压纹结构、螺栓预紧力来降低气缸垫的变形,从而达到发动机密封性能提高的目的。     

8DC系列发动机水箱溢水故障分析

日本三菱公司生产的8DC系列水冷发动机广泛用于砼输送车、汽车起重机等工程机械上,在使用过程中常出现发动机冷却水箱往外溢水的故障。主要原因有以下几方面。1.气缸垫因老化而破损 气缸垫在燃烧室附近有微小伤痕时,溢水情况没有气缸垫被冲坏时那么严重和明显;同时,气缸垫被冲     

基于图像处理的激光扫描三维尺寸测量技术的研究

发动机气缸垫精确三维尺寸的获得是气缸垫质量检验及其样品反向工程的关键。介绍了一种用于发动机气缸垫及其类似的大尺寸平面薄板状零件测量的基于图像处理的激光扫描三维尺寸测量技术 ,并对测量试验结果进行了分析。     

柴油机压缩力不足的分析与检查

压缩力是指柴油机工作时气缸产生的压力,气缸压力不足的原因主要有以下3方面。1.压缩系漏气 由于磨损损坏、松动和错位,使构成压缩系的零件间出现不应有的间隙,不起密封作用,导致气缸内的空气在压缩过程中泄漏。 (1)气缸垫漏气 气缸垫边缘漏气,致使压缩和作     

发动机金属气缸垫表面辊涂橡胶及缸口焊接增厚加工工艺

一种发动机金属气缸垫表面辊涂橡胶及缸口焊接增厚加工工艺,涉及一种汽车发动机部件加工工艺的改进。其工艺是：a．将气缸垫固定在夹具上,再叠放增厚片,用夹具上压板压紧固定在夹具底板上,通过激光焊机走合焊接,使气缸垫与增厚片边缘熔接为一体;b．将焊有增厚片的气缸垫送入冲压机床,冲压出缸口;     

发动机缸盖用冲刺复合垫片性能研究

石墨冲刺复合垫片具有良好的回弹性、压缩性、密封性、耐高温高压等优点，是发动机气缸盖常用的一种垫片。首先使用300T高温通用型密封件检测设备完成了20℃常温条件与100℃高温条件下复合垫片的机械性能试验。结果表明，常温条件下垫片的压缩率为21.33%,回弹率为28.30%;高温条件下垫片的压缩率为20.47%,回弹率为32.77%,满足发动机气缸垫技术要求。然后进行了垫片的密封性能试验，试验表明载荷为35 MPa时，泄漏率为0.08×10^-3 mm³/s,垫片的密封性能良好。最后采用Workbench软件对发动机停车、启动和正常运转3种工况下气缸垫的密封性能进行了模拟，分析表明螺栓预紧力应大于52.5 kN可满足密封要求。     

五种零部件的维修

1．缸盖变形的修理 两台日本川崎产KLD85Z型装载机的发动机缸盖翘曲变形,使气缸垫从水道口处被冲坏,造成燃烧室压力下降、发动机动力不足和散热器加水口往外冒水。连续换过两次气缸垫,各使用1个月后便又被冲坏。拆检后发现,气缸体、气缸盖均已发生变形。气缸体的不平面度误差为50μm,还符合技术要求,但气缸盖的不平面度误差达到0．20mm,这是气缸垫被冲坏的主要原因。     

谈谈气缸压力

一、气缸压力对发动机性能的影响 气缸压力是指发动机压缩终了时气缸内的气体压力.在一定的压缩比、转速和正常热状态下,它与机油粘度、气缸活塞组的技术状况、配气机构调整的正确性及气门、气缸垫的密封性有关.若气缸压力降低,会导致发动机动力性、经济性下降,引起机车行驶无力、油耗增加、起动困难等一系列故障.