发动机缸盖跳跃量测量与气缸盖垫片密封性能分析

发动机的最大缸盖跳跃量是影响气缸盖垫片密封性能的关键参数。为此,提出一种在全负荷耐久、冷起动和热冲击工况下最大缸盖跳跃量的实测方法,用于分析气缸盖垫片密封系统的密封性能,以检验气缸盖垫片设计的合理性,为气缸盖垫片的设计提供更加准确可靠的依据。     

发动机出水口金属垫片的密封设计分析

针对垫片原设计存在密封性能差的问题,提出2种垫片优化设计方案。采用计算机辅助工程(CAE)分析工具,对原设计和2种优化设计方案进行仿真分析。仿真分析时,考虑了零部件材料、接触等非线性因素,建立了包含缸盖、螺栓、调温器和金属垫片的有限元分析模型,同时考虑了螺栓力和不同温度对垫片密封性能的影响。然后对仿真结果进行比对分析,选取了改善效果明显,且成本增加较低的优化方案,并进行试验验证。     

机体刚度对气缸盖—气缸套密封性能的影响

讨论了在某V6缸柴油机进行改进设计时,气缸盖-气缸套之间的密封性能在预紧工况和爆发工况时的工作状况。利用三维有限元分析方法,对两种机体方案的气缸盖-气缸套的密封性能进行分析,得出了预紧工况,爆发工况下密封圈的比压图及接触压力对比曲线,发现改进方案机体两侧刚度分布比较合理,有利于气缸盖一气缸套的密封。     

引起发动机气缸盖密封质量下降的原因探讨

气缸盖密封性能的优劣,直接影响发动机的技术状况,严重时,发动机的功率急剧下降,甚至无法工作.笔者较为详细地分析了影响气缸盖密封质量的几种常见原因,并提出了一些应对措施.     

天然气发动机气缸盖裂纹产生原因分析

针对天然气发动机气缸盖排气孔口产生裂纹这种故障,本文以有限元方法为基础,对某天然气发动机气缸盖建立模型,进行了热-固耦合计算。结果表明正常工作状态下气缸盖温度及压应力最高处发生在排气孔口间"鼻梁处",温度为280℃,压应力为1640MPa。当冷却水侧换热恶化或发动机突加载荷状态下会导致气缸盖工作温度及应力升高,"鼻梁处"温度达到372℃,压应力达到2000MPa,这时气缸盖"鼻梁处"会在高温下产生压塑性变形,导致该处产生裂纹。     

温度对气缸盖应力分布影响的研究

采用有限元法,在气缸盖稳态温度场计算的基础上,重点研究了以下几个问题：1）不考虑材料特性变化时气缸盖的温度应力分布规律;2）高温下,材料特性的变化对温度应力、机械应力、综合应力分布的影响规律。得到的结论有利于提高人们对气缸盖强度可靠性的认识。中建模及计算采用了SDRC公司的I－DEAS软件。     

气缸盖罩垫的非线性有限元分析

利用非线性有限元分析软件MSC.MARC,分析了橡胶件由于大变形引起的几何非线性和接触非线性,建立了气缸盖罩垫的轴对称非线性有限元分析模型.提出了评价气缸盖罩垫密封性能的四个性能指标,即变形量、接触应力、接触反力及接触应力分布;对比分析了I形和T形两款气缸盖罩垫的四个密封性能指标.T形气缸盖罩垫在断面面积更小的情况下,借助线密封可达到更好的密封效果.由于断面形状复杂,T形气缸盖罩垫的加工成本较高.     

气缸盖罩橡胶密封圈的密封性能分析

利用有限元法对气缸盖-密封圈-气缸盖罩组合件进行螺栓预紧状态下的结构分析,得到了密封圈上的压力分布云图,发现密封圈主刃口的两个拐角处密封压力接近于零,不能有效地密封润滑油,与试验中该处漏油的实际情况一致。进一步的分析表明：漏油的主要原因是由于结构不对称,使得该位置缺少螺栓,导致密封压力接近于零。改进方案采取将气缸盖罩材质改为铝,将盖罩螺栓组中橡胶衬套改为减震弹簧等措施,大幅度地提高了最小密封压力,从而解决了密封问题。     

面向再制造的小型发动机气缸盖设计技术研究

运用面向再制造的产品设计基本概念,在对小型内燃机缸盖进行正常失效分析的基础上,研究和提出了对小型内燃机缸盖进行面向再制造的设计时,应考虑的主要问题和基本的设计技术,对小型内燃机缸盖的设计具有参考意义。     

基于层切法的发动机气缸盖反求设计研究

通过对发动机气缸盖CAD模型重构,探索了基于层切法的曲面内腔类零件的反求设计方法.对反求设计中所涉及的点云数据测量方法、数据处理、曲面重构等技术进行了研究;提出了对复杂曲面采用分块、分特征进行反求的方法,解决了气缸盖水腔模型的重构问题.对类似零件的反求设计有参考意义.     

接触力分析系统在发动机缸盖垫密封性能研究中的应用

本文采用Topaq接触力分析系统对缸盖垫压力分布进行了测量分析,并用铅球测量了缸盖垫的压紧厚度,根据分析结果对缸盖垫的密封性进行了评价。     

气缸垫对机体受力状态的影响

本文结合某四缸柴油机产品开发过程中出现的机体裂纹现象,采用实验应力分析方法研究了气缸垫对气缸体受力状态的影响,并通过对气缸垫结构的改进设计解决了机体裂纹现象。     

MCR缸头垫——新型金属复合橡胶密封材料的研发与应用

本文主要论述了金属复合橡胶板MCR的基本结构、制备工艺、性能特征、使用现状和发展前景.     

汽油发动机气缸垫失效原因分析及设计预防研究

发动机气缸垫失效会引起整个发动机报废的严重后果,其原因主要是气缸垫设计不合理、发动机缸盖和缸体局部变形量过大、发动机缸盖螺栓夹紧力大小及其分布不合理、缸盖螺栓拧紧工艺不合理和缸体缸盖表面质量等几个方面。本文针对以上方面做了充分的阐述。利用科学的模拟分析方法指导气缸垫密封凸筋的分布与设计,通过计算得到合理的螺栓夹紧力,选择适当拧紧工艺,利用密封看板100%检测缸体和缸盖的结合面表面质量,通过这些措施降低和均匀缸盖各区域形变量,确保气缸垫在发动机完整生命周期内起到良好的密封作用。     

发动机缸盖耦合热应力分析

为了解双火花塞缸盖的热强度是否满足要求,对单火花塞和双火花塞缸盖进行了热应力分析。建立了缸盖热负荷分析模型,采用k-ε湍流模型分析了水套与缸盖的时流换热情况;通过热力学模拟并结合试验确定了燃烧室壁面和气道的传热边界条件;将CFD计算出的对流边界条件影射至缸盖表面,建立缸盖热应力分析的边界条件。求解了两个方案缸盖的温度场和热应力,结果显示双火花塞缸盖的热强度满足设计要求。     

某汽油机气缸盖热负荷分析

使用CFD软件通过建立的气缸盖、机体和冷却水套组成的耦合模型,采用直接流热耦合方法计算了某四气门汽油机气缸盖温度场。计算结果显示:气缸盖最高温度为234.1℃;气缸盖各缸燃烧室壁面温度分布不同,其中三缸燃烧室壁面温度较低。以此温度场为载荷,使用FEA软件计算了气缸盖热应力和热变形,结果表明,在只有热负荷作用时,气缸盖水孔附近存在着较大拉应力,最大值为90.0MPa;气缸盖最大热变形出现在各缸之间连接处,其值为0.386mm。     

水冷柴油机气缸垫渗油问题分析与研究

针对装有1015系列柴油机的某型车试车时气缸垫与箱体结合面处有不同程度的油迹,疑是气缸垫失效导致渗漏问题,结合气缸垫、缸盖和箱体的安装、尺寸计算,对该现象进行了分析,并通过试验验证,确定了导致该现象的真实原因,并提出了优化措施,该问题得到解决。     

浅述摩托车发动机金属复合橡胶气缸盖垫片

金属复合橡胶板是指以几种不同材质钢板为基材,表面经化学处理后与橡胶复合而成的环保密封材料,是当今摩托车发动机缸盖垫的主打产品,为我国摩托车提供了可靠的密封产品。     

大功率柴油机新型气缸垫的开发和应用

本文阐述新型金属气缸垫的开发、试制与应用．根据Ｂ６１３５柴油机非增压机型和增压机型的不同性能特性,先后研制了多层金属组合式和单层金属气缸垫,从而彻底解决了大功率柴油机在高压和高热负荷条件下的有效密封问题。该型气缸垫的开发成功,填补了国内大功率柴油机应用金属气缸垫的空白．     

Thermal Loading of the Cylinder Head of a Spark-Ignition Engine

The effects of operating parameters on the steady-state heat flux and surface temperature at several locations on the cylinder head of a single-cylinder spark-ignition engine were investigated. The local heat flux was found to be strongly affected by engine speed and volumetric efficiency. Air-fuel ratio and spark timing had comparatively smaller effects. Coolant temperature, in the range of this study (300-380 K), had no effect on the average heat flux. Both the heat flux and the surface temperature varied considerably with the location of measurement. Except at very rich mixtures, the average heat flux was found to vary as the 0.65 power of the rate of fuel consumption.