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。     

大功率船用柴油机活塞顶裙结合面微动磨损抑制方法

针对某中速大功率柴油机活塞顶和裙部结合面出现微动磨损的情况,采用接触有限元方法对活塞顶和裙部结合面的应力和变形进行计算,采用Ruiz准则预测微动磨损程度和微动疲劳损伤。从结合面结构设计要素中的锥面高度、外支撑和泄荷槽等因素研究活塞顶裙结合面微动磨损抑制的影响规律并进行试验验证。试验结果表明,采用外支撑、泄荷槽以及合适的锥面高度对结合面微动磨损均有较好的抑制效果。     

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。     

关于东风4型机车柴油机用活塞材质的思考

对东风4系列柴油机活塞材质的演变过程进行了分析,分析指出,由于柴油机功率的提高,全铝活塞已不能适应当前机车牵引任务的需要,建议东风4c和东风4D型机车柴油机活塞全部使用钢顶活塞,东风4和东风4B型(除客运机车外)机车可以用球铁活塞。文中提供了铝活塞、球铁活塞和钢顶活塞的使用情况统计表。     

新一代增强型铝活塞的研制

在所有组成柴油机的高技术零部件中,只有很少的零部件的技术复杂程度能与活塞相比。就现代柴油机而言,由于用户需要装柴油机的车辆和设备具有更大的功率和更长的工作时间,因此,需要活塞承受愈来愈高的汽缸压力,喷油压力和温度。 现代柴油机的活塞分为三大类:一类是重力浇铸铝质活塞,它是一种典型的结构简单、价格最便宜的活塞:另一类是挤压成型铝/金属基体组合活塞,经可供装各种中功率柴油机;第三类为两体式钢制活塞顶,铝合金活塞裙铰接活塞,绝大部分用于功率较大的柴油机,如8类载重汽车柴油机上。     

在活塞中镶耐磨环座方法

在活塞中镶耐磨环座,可以减小环端面与环槽上下侧面的磨损,改善发动机的技术状况与延长使用寿命,当前在较大输出功率的柴油机普遍地采用在活塞中镶耐磨环座(特别是顶环)的设计,一般镶耐磨环座后的活塞可延长使用寿命2～4倍。 耐磨环座与活塞本体是二种不同的材料,需要可靠的结合,以保证活塞的正常运行,结合方法有金属金相结合(如AL-FIN)工艺,与机械结合,或二者同时采用,要保证获得金属金相结合不容易,工艺较复杂,要有熟练的操作技术,也容易产生废品,所以生产成本较高。     

基于微动特性的组合活塞顶和裙部结合面优化设计

针对某柴油机活塞顶和裙部结合面上出现的微动磨损现象,建立了活塞的有限元模型,根据Archard磨损计算模型和微动疲劳参数(SWT),通过分析工作循环不同时刻接触面上的应力以及相对滑移分布,获得接触面上微动磨损参数(FD)和SWT,并且微动磨损参数的分布与试验现象吻合.为了提高微动疲劳寿命,以SWT为优化目标,对裙部结合面母线进行了优化设计,得到的优化型面使SWT显著下降,改善了接触面的微动疲劳性能.     

柴油机缸套-活塞副磨损动态监测方法研究

选择柴油机缸套-活塞副运行工况中的磨损状态和磨损超限状态进行了研究。针对柴油机缸套-活塞副不同的磨损运行状态,利用机体表面振动及油样铁谱分析方法进行了研究。结果表明：柴油机缸套-活塞副处于不同磨损状态时,机体表面振动相应地变化,润滑油中磨损颗粒的成分、形貌及尺寸也会发生．相应的变化;机体表面振动、铁谱分析方法可对缸套-活塞副磨损运行状态实现有效的监测,并为多信息融合技术提供方法和数据基础。     

对几种机车柴油机活塞组《公差与配合》标准选用的分析

<正> 从粗略统计来看,由于活塞功能不佳,国产机车柴油机的单位容积功率比引进的国外同类ND4、ND5型机车柴油机低20％,而且容易发生气缸拉伤、偏磨、敲缸振动、缸套穴蚀、活塞裂纹等问题,特别是第一道气环槽磨损过快促使活塞使用寿命缩短。这是柴油机的常见故障问题,是综合技术经济效果差的重要原因之一。现主要以几种机车柴油机(见一览表)为例,对活塞组在《公差与配合》标准选用中存在的一些问题进行粗浅分析。 1 活塞销与销孔精度 1.1 活塞销与销孔的《公差与配合》选择不当活塞销跟活塞销孔和连杆孔同时配合,而且它的中间部分跟连杆孔的配合比两端部跟活塞销孔的配合较松。如采用基孔制,则销呈中部     

DF4B型机车活塞销油堵松脱原因分析及预防措施

1　前言　　 16Ｖ2 4 0ＺＪＢ型柴油机钢顶铝裙组合活塞的活塞销是柴油机的重要部件之一 ,一方面它连接活塞、连杆 ,传递力 ,另一方面 ,它为活塞冷却提供适量的机油。活塞销的端部油堵早期采用堵盖式的结构形式 (活塞销中部为油腔 ,两端用盖作堵 )。由于该结构在使用中堵盖脱落     

盐芯活塞的研制

一、前言 近30多年来来 柴油机发展迅速。在此情况下,活塞受到机械负荷与热负荷大幅度增加。为防止铝活塞顶产生裂纹,其温度不能超过350 ℃～375℃;另外,为保持润滑良好,防止积炭, 不使环槽迅速磨损,第一道环槽温度应控制在200～220℃以下。为此在铝活塞的第一或第一、二道环槽处镶铸奥氏体铸铁耐磨镶圈(以下简称耐磨镶圈),在活塞顶靠镶圈附近用水溶盐芯或电子束焊接制出振荡冷却油道。人们一般把这种活塞称做为振荡油冷活塞。根据冷却油道成形方法的不同,又把这种活塞区分为盐芯活塞与电子束焊接活塞。本文将要研究的是如图1所示的Φ100～200mm盐芯活塞。     

茨尼基形燃烧室活塞的可靠性分析

汽车和拖拉机用柴油机的构造形式是导致活塞热应力提高的主要原因,特别是采用茨尼基()燃烧室形式的活塞尤为明显。活塞热应力的提高制约了活塞燃烧室的结构形状,由于这种结构活塞内的热气流分布特性,决定燃烧室呈收口形,在收口处的边缘存在着尖角。 活塞的最高温度(超过300℃)是在燃烧室收口的边缘上,由于高温导致活塞铝合金强度急剧降低。柴油机在使用过程中,它的工作状态不断变化,活塞的负荷不稳定。在柴油机起动和停车时,首先导致活塞破坏的是燃烧室收口边缘处产生显微裂纹,当温度升高和负载增加时,活塞铝合金的强度降低,结果使活塞的第一道环槽急剧磨损。     

柴油机铸铁—铝合金铰接活塞

西德埃斯贝特公司经过二十多年的研究,开发了一种新的柴油机铸铁活塞。它的主要特点是采用带铸铁活塞顶的铰接式活塞。本文阐述了活塞设计的细节、为什么柴油机要采用这种活塞和柴油机采用这种活塞如何改善性能。文中特别给出了人们关注的使用寿命和耐久性问题以及诸如油耗、扭矩、烟度、噪声、排放,传热损失等柴油机性能的变化,还说明了生产制造的可能性及成本等有关经济问题。     

B＆W LMC型柴油机活塞顶的焊接工艺

<正> 前言日本川崎重工业公司和丹麦B＆W公司进行技术合作,制造LMC型船用柴油机。这是为了降低燃油消耗率而设计的柴油机。为了使活塞顶的刚度高于以往机型,采用了环状冷却腔的封闭式结构。制造这种活塞顶,如果用钢水整体浇铸,对环状冷却腔就不能进行机械加工。如果将活塞顶分成两个铸件,对环状冷     

应用陶瓷强化技术解决柴油机烧机油故障

长春机务段配属DF系列机车 87台 ,大部分机车运行 16万km以上 ,柴油机开始烧机油。经过对个别烧机油柴油机解体检查发现 ,产生这种状况的主要原因是活塞环及气缸套出现严重磨损 ,活塞环和气缸套间隙过大 ,导致机油窜入燃烧室被烧掉。1　故障原因分析1.1　气缸套及活塞环磨损　　气缸套、活塞和活塞环是柴油机燃烧室的重要组成零件 ,它们直接承受着高温的燃气压力、往复惯性力及连杆在倾斜位置时的侧压力。当新的活塞环与新的气缸套配合时 ,初期有较剧烈的磨损 ,随后在较长时间内磨损缓慢而均匀 ,处于正常磨损状态。此时活塞组在气缸套内作…     

280型柴油机活塞接触压应力及磨损分析

研究280型柴油机活塞的接触压应力分布规律及磨损模式,为在设计阶段采取减小活塞磨损、提高活塞运行稳定性的措施提供依据.在确定活塞的机械负荷、换热系数和温度等边界条件的基础上,使用Abaqus软件计算得出280型柴油机活塞主推力面、次推力面以及支撑面的接触压应力及磨损模式.仿真结果表明:活塞各部位最大接触压应力都在材料强...     

陶瓷涂层在机车柴油机上的应用

1 引言由于陶瓷材料具有高温强度好、低导热、小密度、高弹性模量、好的抗摩擦磨损性能,因此从70年代起,世界各国对掏瓷材料在内燃机上的应用,出现一股研究热潮,尤其是在燃烧室和排气系统零部件上涂复一层陶瓷材料作为隔热层已进入实用阶段。 70年代初,我国也开始进行机车柴油机活塞顶陶瓷涂层的研制工作,虽然取得了降低活塞顶温度和减小活塞顶温度梯度的好效果,但在运用考核中,出现涂层碎裂掉块的问题。80年代初期起,又重新投入人力     

用表面振动信号诊断135型柴油机活塞—气缸套的磨损状态

本文介绍利用柴油机机身表面振动信号诊断活塞－气缸套磨损状态的研究。作者对活塞撞击气缸套激励力的大小和在不同间隙状态下活塞撞击气缸套的时间（用曲轴转角表示）进行了理论计算；实测了柴油机机身表面的振动信号，并进行了模拟不同磨损状态的试验，对振动信号进行了分析处理。实验和计算表明；活塞对气缸套的横向撞击是机身振动的主要激励力；可以用机身表面振动信号来诊断活塞－气缸套的磨损状态。作者建立了活塞－气缸套磨损     

柴油机活塞-缸套磨损间隙监测试验研究

本文以X4105G柴油机为研究对象，模拟四种不同柴油机活塞－缸套间隙，得到隙与机身振动之间的关系,建立活塞－缸套间磨损间隙的监测和诊断判据函数。     

160型柴油机零部件的损坏分析及解决办法

为延长160型柴油机的使用寿命,对其在使用中零部件的几种典型损坏(如活塞的烧熔、连杆的折断和弯曲、冷气阀掉缸、挺柱盘面的磨损、活塞销挡圈槽碎裂、曲轴箱爆炸等)的原因进行了分析,并提出了相应的预防措施。