基于对称双曲柄活塞驱动的空压机

由曲柄连杆机构驱动的普通活塞式空压机存在噪声、振动和缸体磨损等问题,提出双曲柄连杆机构驱动的活塞式空压机来解决这些问题;同时设计了基于对称双曲柄活塞驱动的二次增压双作用空压机和双级双作用空压机,提高了空压机的输出压力和流量,并可实现低压大流量和高压小流量的输出控制;降低空压机的振动和噪声,提高平稳性,降低活塞和气缸缸体的磨损,提高空压机的使用寿命。     

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。     

车用铜质散热器质量提升的工艺改进方法和措施

一、散热器的工作原理。车用散热器（也称水箱）是用于汽车发动机缸体／缸盖水套内冷却液强制循环冷却的汽车零部件总成（见图1）。其工作原理如下：通过冷却液温度调节器2的控制，开启水泵3和冷却风扇8，发动机缸体水套1内的冷却液通过进水软管4流向散热器上水室5，由于压力的作用，冷却液通过均布的散热器芯子6的散热管流向散热器下水室7降温，并通过出水软管9流回发动机缸体／缸盖冷却水套内，完成对发动机进行的大循环冷却。     

发动机缸盖冷却水套流场的分析及优化

利用CFD模拟计算软件fluent对汽油机缸盖冷却系统的流动和传热进行数值模拟,给出了汽油机气缸盖部分的冷却水腔内冷却液的流速分布、温度分布,为气缸体冷却水腔部分的优化改进设计提供了参考。根据计算结果对原机气缸体模型中不合理的地方作了相应的改进设计,在确保缸盖水腔内流动性能良好的前提下,改进设计后气缸盖内的流体流动和传热得到了较大的改善。     

某发动机缸盖水套气蚀故障分析

某款发动机在开发初期,道路试验过程中出现排气冒白烟的现象,拆机查看后,认定是冷却液在缸盖内流动分布不合理引起发动机局部过热,进而缸盖局部形成核态沸腾,导致缸盖水套气蚀剥落,发动机冷却水进入燃烧室,出现排气冒白烟。本文针对水套冷却液流动分布不合理这一因素,运用仿真计算预测水套冷却液的流动分布,并为此水套进行优化设计,为问题的解决提供参考依据。     

柴油机城市拥堵工况冷却系统传热分析

试验采用模拟城市拥堵工况即选取了怠速、启停、加速-减速工况,分别对4105ZL柴油机热机状况下的机体燃烧室缸盖及冷却水套布置的测温点进行测温。结果表明:小循环模式下,鼻梁区高温位置更易出现过冷沸腾传热,热机怠速时间越长冷却效果越差,适当减少冷却液流量可利用过冷沸腾增强换热;频繁启停发动机过冷沸腾受抑制,不利于发动机散热;增加大循环冷却液流量提高热机状态下循环加速-减速缸体散热程度。     

非道路四气门高压共轨柴油机缸盖机械负荷与热负荷分析

以非道路四气门增压中冷柴油机为研究对象,通过台架试验测试了不同工况下缸盖火力面温度场及冷却水套进出水口流量、温度等参数,建立了准确的整机有限元模型与冷却水套流动CFD模型,对冷却水套流场及缸盖热负荷进行仿真分析,优化了水套结构。仿真分析结果表明,缸盖的高温区域主要集中在各缸火力面区域,两排气门之间的鼻梁区热负荷较高,最高温度为337.5℃;由于流动不均匀,缸盖水套壁面的换热系数分布不均匀,差值为62 172 W/(m~2·K);缸盖预紧工况、热载荷工况、爆发工况下最大等效应力分别为242.72,301.25,300.43 MPa,最大应变分别为0.047,0.439,0.458mm,对缸盖强度与刚度影响最大的是所承受的热载荷;对缸盖水套结构进行优化,优化后换热系数均值由8 906 W/(m~2·K)升高到9 065 W/(m~2·K),且分布更加均匀,鼻梁区最高温度降低了9.12℃,各测点温度平均下降6～10℃;缸盖最大应力下降22.71 MPa,最大变形下降0.011 mm,优化效果显著。     

汽油机横流冷却水套的优化设计研究

针对某小型增压强化三缸汽油机,通过采用挡板结构设计出了新型的横流式冷却水套,以加强对缸盖鼻梁区的冷却。采用三维流动数值模型对初步设计的横流水套结构进行了计算分析,研究发现:整体横流水套的换热效果良好,但是横流冷却水套整体压力损失过大,缸体水套局部流速分布不均匀。针对上述问题,提出了包括增加水套进出水口高度、布置导流结构及调整缸垫水孔和挡水板处水口等水套结构优化方法。改进后的水套整体压力损失减小为40.9kPa,各缸体上部冷却液流速分布更加均匀,从而为新型的横流式冷却水套的设计与应用提供一定的参考。     

柴油机缸盖冷却水腔三维流动数值模拟分析

柴油机优良的冷却性能对提高其工作性能和气缸盖可靠性起着非常重要的作用。以某V型12缸水冷发动机的冷却水腔为研究对象,采用流体分析软件FLUENT对缸盖及其冷却水腔内的流动与传热进行数值模拟计算,得到冷却水在缸盖复杂水腔内的三维流场分布与进出水孔的流量,并详细分析了其流场、压力场、温度场及换热情况, 为该型柴油机气缸盖冷却水腔的结构优化设计提供一定的参考依据,从而提高内燃机的工作性能和气缸盖的可靠性。模拟计算结果表明:冷却水腔的流动均匀性可以达到该发动机的冷却要求;流经各缸的冷却液流量分配合理;“鼻梁区”冷却效果较好,且“流动死区”能满足冷却需求。通过对气缸盖内冷却液流动的优化,可以有效地提高整机及气缸盖的冷却效率。     

基于正交试验的发动机冷却水套优化

为解决某四缸增压中冷柴油机工作过程中的过热以及冷却不均匀的问题,应用正交试验设计方法提出了9个水套结构改进方案,并分别进行了仿真分析,得到影响冷却水流速以及传热的主要结构因素,通过对缸盖上水孔和机油冷却器上、下分水孔的改进,缸体、缸盖以及各缸水套的流速和均匀性都得到了改善,流动不均匀性由15.42％降为11.38％,第4缸排气侧流速提高了0.1 m/s,为水套的优化设计提供了依据.     

汽油机冷却水套的仿真分析

冷却水套作为发动机冷却中的核心部件,在汽油机运行过程中应能提供稳定的、良好的冷却液来保证足够的冷却效果,为研究冷却水套的冷却性能,对某款增压式汽油发动机的冷却水套进行几何建模,进行了计算流体力学分析,评价其冷却指标,为后期结构优化提供数据支持。结果显示,冷却水套整体运行压力稳定,但第二、三缸缸盖区域、第四缸缸体区域冷却效果不足。     

内燃机穴蚀原因及其防止

石油工业生产过程中使用许多大功率内燃机。如内燃机使用不当,运转一段时间后缸套、缸体常会出现穴蚀现象,造成缸套、缸体穿孔,冷却液溢出进入油底壳,致使机油乳化,内燃机润滑不良而损坏。内燃机产生穴蚀现象的原因主要有以下两点:一是配制冷却液用的冷却水选用不当,不符合内燃机用冷却水标准。二是冷却液配制不正确,未加防腐剂。内燃机工作时,冷却液在机内循环流动,对机体进行冷却,温度逐渐升高。如果冷却液未达到规定要求,易产生水垢。水垢是一种腐蚀性物质,对缸套、缸体有腐蚀作用。由于冷却液在内燃机内循环流动对缸套、缸体产生冲击作…     

如何消除灰铸铁缸体麻点缺陷

针对灰铸铁缸体加工后出现缸盖面麻点问题进行分析,找出缺陷产生机理,提出了消除麻点的办法:采取调整碳含量及碳当量,提高熔炼温度,降低浇注温度,改进炉料配比及孕育工艺,优化冒口设计等一系列措施,有效消除了缸体缸盖面麻点缺陷。     

柴油机冷却液减少的诊断

引起柴油机冷却液减少或油水互窜,不外乎如下7种原因：(1)外漏或蒸发;(2)缸垫损坏;(3)水冷涡轮增压器故障;(4)缸盖或缸体开裂使水道和机油通道互通;(5)机油散热器损坏;(6)缸盖水道开裂使冷却液进入燃烧室;(7)缸体上的水堵松脱造成泄漏。虽然这7种原因有一定的相似处,但故障现象还是各有特点,因而诊断方法也各不相同。     

4102型柴油机冷却水套CFD分析

发动机冷却水套的CFD分析是目前发动机缸体开发有效计算分析手段,具有开发准确性高、速度快的特点。在设计开发过程中,可以先不用制造实体样机,而是先通过CFD分析,进行缸盖水套的优化。尤其是在处理发动机热负荷较高的燃烧室及排气道周围有良好的冷却液流动。尤其在设计开发过程中,在没有样机水流试验数据的条件下,手段为发动机结构设计提供了强大的技术支持。本文利用CFD分析设计4102型柴油机发动机冷却水套,成功分析并优化了发动机缸盖的水套结构,保证在发动机热负荷,而压力损失相对较低。确定出了流动性较好且压降低的水套,确保了发动机有良好的机内冷却。     

热机耦合作用下缸盖热状态影响因素研究

为研究发动机缸盖在热机耦合作用下的热状态,利用流固耦合方法对缸盖的温度、耦合应力、热疲劳进行分析。然后,基于最优拉丁超立方法以及椭球基(EBF)神经网络模型建立燃烧强度、冷却液流动参数、机械载荷及火力面最高温度、最大耦合应力、低周热疲劳可用因子的近似模型,进行其影响因素的研究。分析结果表明:在燃烧强度的变量中,缸内温度和缸内换热系数对缸盖最大耦合应力以及热疲劳可用因子影响最大;提高冷却液进口温度,虽然降低了缸盖热疲劳可用因子但也升高了火力面最高温度,增大冷却液进口流速虽然降低了火力面最高温度但也升高了缸盖热疲劳可用因子;缸内最大爆发力对缸盖热疲劳可用因子、螺栓预紧力对缸盖最大耦合应力影响效果显著。     

冷焊法修补发动机缸体裂纹

我单位一台ＫＬＤ８５Ｚ轮式装载机上的ＰＤ６Ｔ０４型发动机,其缸体在第６缸处产生一道裂纹（见图１）。裂纹穿过缸套的沉孔及缸体上的缸盖固定螺纹孔,使缸体内外通裂,冷却液外渗。因缸体材料为灰口铸铁,且强度要求高、结构复杂,所以决定采用冷焊法进行修复。 众所周知,灰口铸合碳量高,组织不均匀,石墨呈片状结晶,故而抗拉强度低、脆性大,可塑性及焊接性较差。由于碳、硫含量高,组织疏松,偏析严重,导热性能差,对冷却速度很敏感,且铸铁液固相温度比较接近,焊接过程中焊缝产生的变形力大,易形成气孔。缸体焊缝处由于局部加…     

发动机缸体和缸盖结合面渗油实例分析

在某发动机开发试验过程中,发现缸体与缸盖结合面处出现渗油现象。经过对渗油处的结构、受力及设计等进行分析排查和台架验证,通过改变缸盖螺栓光杆直径、改善螺栓拧紧方式、优化缸垫凸筋结构及缸垫选用进口板材等,解决了渗油问题。     

气缸盖简易内腔清洗机

气缸盖是内燃机上结构复杂的零件之一,内部冷却水腔是缸盖循环冷却水的通道,结构形状复杂。在缸盖的铸造过程中,内腔采用砂芯形式,容易粘砂,住缸盖切削加工过程中形成的切屑容易通过出砂孔进人水腔,如杲清理不干净,砂粒或切屑粘附在水道壁上,水路不畅通,就会使气缸盖的导热性能降低,产生局部过热,影响发动机的性能。     

柴油机冷却系的使用与保养

(1)柴油机启动前,应向水箱加满清洁的软水,严禁柴油机无水启动或高、中速运转时骤加冷却水。冬季柴油机工作完后,应待机体温度下降到40℃以下时,再熄火放尽冷却水。不允许负荷作业后,即刻熄火放尽冷却水,以免缸盖、缸体产生裂纹。(2)冬季可用保温帘遮盖水箱进风面,防止温度